一种铜或铝管型母线环缝搅拌摩擦焊接装置及其焊接方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种铜或铝管型母线环缝搅拌摩擦焊接方法及装置，采用压力与位移协调控制摩擦搅拌的方法得到高质量焊缝。装置包括支撑、运动动力、搅拌头及辅助四大系统。支撑系统由垫块及压紧螺杆、齿套、齿圈、齿套开合机构和底座构成，可完成齿套齿圈开合、锁固、管材装夹等操作，能够保证在大载荷、大扭矩状态下进行稳定焊接；运动动力系统由回转、平移、主轴旋转、升降四大机构组成，可实现焊具旋转、回转、升降、倾角焊接及平移收弧，搅拌头升降可满足不同管径的焊接；搅拌头系统是由搅拌头及焊具座组成，可以满足不同管壁厚度、不同材质的焊接要求辅助系统是指导焊机构，由导焊板、导焊固定架、导焊横架及导焊支架组成，可实现收弧“匙孔”消除，获得完美焊缝。获得完美焊缝。获得完美焊缝。

【技术实现步骤摘要】
一种铜或铝管型母线环缝搅拌摩擦焊接装置及其焊接方法


[0001]本专利技术属于管型母线焊接加工
，具体涉及一种铜或铝管型母线环缝搅拌摩擦焊接装置及其焊接方法。

技术介绍

[0002]当今社会，电力行业负担越来越大，得到性能优良且拥有特定应用场景的母线对社会的经济效益及节能环保有着不可忽视的意义。管型母线作为一种新型的低压侧电流输送设备，是利用铜管或铝合金管作为导电载体，然后外敷绝缘橡胶，其独特的空心结构设计大幅度提高了输变电系统及电力设备的使用安全性和服役可靠性，正逐步取代矩形、槽形和棒形母线等传统导体，被广泛应用于化工、军工等领域。
[0003]目前，国内电力行业母线产品的生产普遍采用钎焊、埋弧焊等熔化焊手段，其焊接接头是利用温度、重力等作用，让金属熔化至熔融状态，使得紧密贴合在一起的待焊工件形成混合溶液，等到温度降低后，熔化部分凝固，两个工件就被牢固的焊在一起，完成焊接。这种成型方式存在焊缝缺陷多、能耗大、污染严重等问题，导致企业经济效益低。
[0004]搅拌摩擦焊接技术作为焊接史上的重大突破，成功为铝、铜等有色金属开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜或铝管型母线环缝搅拌摩擦焊接装置，其特征在于：包括支撑系统、运动动力系统、搅拌头系统和辅助系统；所述支撑系统由底座、齿圈、齿套、齿套开合机构及锁固装夹机构构成；所述底座(1)由结构钢焊接后加工制成，用于安装齿套、回转机构等，并提供足够的空间实现在Y
‑
Z面上的360
°
回转焊接；所述齿圈齿套由齿圈a(2)齿圈b(7)、下齿套(3)、上齿套(4)组成，左右对称布置，下齿套(3)安装在底座上，下齿套(3)上齿套(4)侧边焊接有轴套a(55)轴套b(56)，并通过销轴(54)、轴套a(55)、b(56)铰接在一起；下齿套(3)上齿套(4)的开合便于工件的装夹拆卸；下齿套(3)上齿套(4)设有支撑辊回转导槽及压辊回转面，支撑回转部件运动；所述齿套开合机构左右对称布置各一套，由电动推杆(57)、套筒(47)、螺栓a(48)、翻转板(46)等组成；电动推杆通过套筒(47)、螺栓a(48)与翻转板铰接，翻转板(46)通过螺栓固定在上齿套(4)上，电动推杆(57)伸缩运动，通过翻转板(46)带动上齿套(4)开合；所述锁固装夹机构由齿套锁固螺栓b(58)、垫块(44)及压紧螺栓(5)组成；上下齿套合起，用螺栓b(58)锁固，形成完整的齿套齿圈；垫块(44)通过螺栓安装在下齿套(3)上，间隔120
°
，齿套锁固后压紧螺栓(5)压下，完成管件装夹；所述运动动力系统由台架回转机构、平移机构、主轴旋转机构和焊具升降机构组成；所述台架回转机构由台架(8)、支撑辊组(6)、压辊辊组(27)、回转驱动齿轮(29)、驱动轴(45)、传动大齿轮(50)、传动小齿轮(49)、圆锥齿轮减速机(51)、伺服电机a(28)构成；台架(8)两端安装支撑辊组(6)、压辊辊组(27)，支撑辊(6)运行在齿套导槽内，压辊(27)运行在齿套外圆柱面，台架(8)沿齿套圆周回转；伺服电机a(28)与圆锥齿轮减速机(51)直连，通过传动小齿轮(49)、传动大齿轮(50)带动驱动轴(45)、回转驱动齿轮(29)旋转，通过齿套上齿圈反作用力，带动台架(8)做回转运动；所述平移机构由直线导轨(25)、滑块(24)、上支架(11)、上支架底板(26)、连接块(34)、升降机法兰(33)、升降机座(59)、升降机(32)、联轴器(31)、伺服电机减速机(30)构成；伺服电机减速机(30)安装在台架(8)侧面，通过联轴器(31)与升降机(32)链接，升降机(32)通过升降机座(59)安装在台架(8)上，升降杆通过升降机法兰(33)与安装在上支架底板(26)上的连接块(34)相连，上支架底板(26)采用螺栓、圆锥销安装在上支架(11)上，直线导轨(25)安装在台架(8)上，直线导轨滑块(24)安装在上支架上(11)；上支架(11)及上支架底板(26)在升降机(32)的作用下沿直线导轨做平移运动；所述主轴旋转机构由主轴电机(40)、电机座(39)、小带轮(38)、大带轮(15)、齿形带(37)、滚珠花键套(18)及滚珠花键轴(16)、轴承(17)、主轴组件组成；所述主轴组件由主轴(20)、主轴外套(21)、圆锥孔双列滚子轴承(23)、双向推力球轴承(22)及深沟球轴承(19)组成，较一般机床能承载更大的径向力和轴向力，主轴旋转运动更平稳、低噪；主轴外套(21)设有T型螺旋，起到升降主轴的作用；滚珠花键套(18)安装在主轴(20)轴端，滚珠花键轴(16)通过轴承(17)安装在上支架(11)上，轴端安装大带轮(15)，主轴电机(40)轴端安装小带轮(38)，主轴电机(40)通过电机座(39)安装在上支架底板(26)和上支架(11)上；主轴电机(40)通过带轮和齿形带(37)驱动滚珠花键轴(16)旋转，从而带动主轴(20)旋转，转速根据焊接工艺选择；所述焊具升降机构由伺服电机b(52)、行星减速机(53)、蜗轮蜗杆减速机、传感器安装
座(13)、压力传感器(14)等组成；所述蜗轮蜗杆减速机主体由箱体(9)、蜗杆轴(10)、蜗轮螺母(12)及导向压盖a(35)导向压盖b(36)组成；减速机箱体通过传感器安装座(13)、压力传感器(14)吊装在上支架(11)上，另一端与上支架底板(26)上的孔配合；涡轮螺母(12)内孔制造与主轴外套(21)相配合的T型螺旋；行星减速机(53)安装在箱体(9)上；伺服电机b(52)与行星减速机(53)直连，行星减速机(53)输出轴与蜗杆轴(10)直连；伺服电机b(52)通过行星减速机(53)、蜗杆轴(10)驱动涡轮螺母(12)旋转，带动主轴组件沿导向压盖a(35)导向压盖(36)做升降运动；所述搅拌头系统由搅拌头(42)、焊具座(41)组成；搅拌头(42)通过焊具座(41)安装在主轴(20)端部；随主轴(20)旋转、运动；所述辅助系统是指导焊机构(43)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏龙海，刘照松，骆宗安，冯莹莹，谢广明，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：