本发明专利技术公开了一种飞机铝合金结构件的搅拌摩擦焊接设备，涉及航空零件加工技术领域。本发明专利技术包括散热组件包括固定座、旋转座、旋转环、限位环、扇环和散热片，固定座与限位环之间连接有固定杆，若干散热片通过散热杆连接在限位环上；旋转环活动安装在旋转座上，旋转环的底面通过若干扇杆与扇环连接。本发明专利技术通过在焊接头上设置散热组件，散热组件通过利用焊接头旋转时本身所产生的旋转力产生风压，吹拂焊接点，通过在焊接点的四周设置散热片提高焊接点的散热效果，通过对扇叶角度的设计让，能够向下吹，在焊接头高速旋转下，带动的风力能能够将焊接点表面毛糙粘连的废屑吹掉，加快焊接速度，并使焊接点保持清洁，提高其生产效率和产品的良率。品的良率。品的良率。
【技术实现步骤摘要】
一种飞机铝合金结构件的搅拌摩擦焊接设备
[0001]本专利技术属于航空零件加工
，特别是涉及一种飞机铝合金结构件的搅拌摩擦焊接设备。
技术介绍
[0002]搅拌摩擦焊技术是英国焊接研究所（The Welding Institute，简称 TWI）于1991年所专利技术，并于1998年被美国波音公司的空间和防御实验室引进，用于焊接某些火箭部件。基于搅拌摩擦焊接在焊接过程中能够摩擦生热并清除金属表面氧化膜的特点，十分适合用于飞机铝合金结构件的焊接。
[0003]在铝合金焊接件焊接的过程中，由于摩擦生热发生塑性形变，为了防止铝合金焊接件在释放焊接应力时对整个铝合金焊接件结构的影响，应当及时对焊接点进行散热，若是直接使用冷的液体喷洒，容易在焊接件表面形成液体坑，降低焊接件的结构稳定性，若是用冷空气喷则又容易让焊接件改变物理性质变脆，因此如何在不影响铝合金焊接件稳定性的情况下，提高生产效率和产品良率则是一个需要克服的问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种飞机铝合金结构件的搅拌摩擦焊接设备，解决现有的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术为一种飞机铝合金结构件的搅拌摩擦焊接设备，包括焊接机床本体和散热组件，所述散热组件安装在焊接机床本体的焊接搅拌摩擦头上，散热组件用于将焊接件冷却散热，清理摩擦焊接过程中产生的废屑。
[0006]所述散热组件包括固定座、旋转座、旋转环、限位环、扇环和散热片，所述固定座与限位环之间连接有固定杆，若干散热片通过散热杆连接在限位环上；所述旋转环活动安装在旋转座上，所述旋转环的底面通过若干扇杆与扇环连接，所述扇杆从限位环环心内穿过，固定杆为伸缩结构。
[0007]所述旋转座为环形结构，旋转座的外周侧面设置有挡环，挡环将旋转座的外周侧面分隔为固定区和驱动区，旋转座的固定区四周设置有若干销孔组，销孔组为两个竖直排列的销孔，销孔内安装有销钉，两个销钉之间活动设置有转动环，转动环分别与上下两个销钉活动配合；一个销孔组内安装的销钉与销孔螺纹连接，且螺纹方向相反；销钉设置的目的在于将旋转座固定到焊接头的后部外周侧面，转动环用于控制销钉向旋转座内挤压固定，因此只需要达到上述效果的结构均可使用，具体可采取如下结构：转动环与销钉之间可采用摩擦配合，此时为了克服销钉在轴向运动时带来的与转动环之间的损耗而造成转动环在使用一段时间后无法与销钉接触，转动环可选用具有一定形变能力且摩擦力大的材质，如橡胶等；或者，还可在销钉与转动环接触的环形部位设置若干凸柱，再在转动环上设置若干轴向的槽道，让凸柱与槽道之间配合形成类齿轮结构；此外，还可将销钉上设置弹性元件，
使销钉以半固定的形式接在旋转座上，在转动环的两个相对侧面设置楔形板，在旋转转动环时，楔形板挤压弹性元件，并将销钉带出，当反向旋转转动环时，楔形板释放弹性元件，弹性元件将销钉向旋转座内部挤压；通过一个转动环同时控制上下两侧的销钉，再由四周上下两侧的销钉提高旋转座在焊接头上的稳定性，防止在旋转过程中产生滑动的问题。
[0008]所述挡环靠近驱动区的一侧面的靠近外围边缘处设置有若干伸缩杆，伸缩杆的一端固定连接有卡座，卡座与旋转环滑动配合，挡环与旋转环的相对两个表面均环形阵列有若干单向棘齿，且设置在挡环和旋转环上的单向棘齿的位置相对、方向相反；当旋转环向上移动，挡环和旋转环上的单向棘齿咬合，旋转的焊接头带动旋转座旋转，进而旋转座由其上的挡环带动旋转环旋转，伸缩杆内设置有弹簧，当旋转环没有受到外力时，在其自身重力和弹簧的弹力下，伸缩杆能够将旋转环推离挡环，焊接头停止旋转，旋转座也会跟着旋转，而旋转环因为单向棘齿的作用，与挡环发生相反的相对旋转方向，旋转环在惯性的作用下将继续旋转状态一段时间。
[0009]所述旋转环嵌套在旋转座的外周侧面，旋转环远离挡环的一侧设置有与其本身同轴的环形滑槽，所述卡座为“G”形卡扣结构，卡座的一侧在环形滑槽内与旋转环滑动配合；若干所述扇杆的一端连接在旋转环的环形滑槽内侧，并沿环形滑槽阵列，扇杆的另一端与扇环连接，扇环上与扇杆相对的一表面环形阵列有若干扇叶；通过卡座的设置，能够让旋转环自由旋转的情况下，与挡环始终保持在一定的距离范围内，即伸缩杆的伸缩范围，旋转环旋转带动扇环旋转，再由扇环带动其上的扇叶旋转，扇叶旋转时绕动空气，形成气流差，根据扇叶的旋转方向，应当将扇叶的角度调整为对着下方和对外周侧面方向产生吹风，下方的风将焊接过程中产生的与焊接件还有粘连的碎屑吹掉，侧方的风增加散热片上的空气流速，提高其散热效果。
[0010]所述扇杆上固定安装有环形的限位板，限位板设置在旋转环和限位环之间，且限位板的外径大于限位环的内径，在焊接头下压的过程中，散热片先与焊接件接触，然后通过散热杆将限位环抵住，由于固定杆为伸缩结构，此时开始对固定杆进行压缩，限位环与限位板接触，再将其向上顶起，由限位板将力通过扇杆传递给旋转环，并将旋转环抬升，使旋转环与挡环咬合。
[0011]所述限位环的表面设置有若干辊腔，辊腔为半球体结构，且辊腔内半球体的体积占该球体整个体积的比重大于二分之一，辊腔内活动安装有限位滚珠，限位滚珠在辊腔内被限位，在能够自由活动的同时使其不掉落出来；所述限位板与限位环的接触面设置有限位滑槽，限位滑槽为与限位板同轴的环形槽状结构，限位滚珠与限位滑槽滑动配合；限位滑槽与限位滚珠配合，限位滑槽的设置进一步提高旋转环、扇环、扇杆在旋转时的稳定性。
[0012]所述限位环远离固定座的一侧面通过若干散热杆与散热片连接，散热片为环弧状结构，散热片的表面设置有若干散热柱，散热杆为伸缩结构杆体结构，通过散热柱的设置提高散热片的表面积，增强散热效果。
[0013]所述扇环为双环结构，扇环的安装扇叶的相对面通过连座与扇杆连接。
[0014]一种飞机铝合金结构件的搅拌摩擦焊接设备的使用方法，包括以下步骤：步骤一：根据焊接件所需要的焊接深度，确定固定座、旋转座、限位环、散热片、限位板的位置高度，当焊接头工作时，散热片贴合在焊接件上，旋转座安装于焊接头后部分的外周侧面，固定座安装在焊接机床的焊接头固定臂上，限位环的位置根据限位板在旋转环
与旋转座啮合时的位移差确定；步骤二：将散热组件安装在焊接机床本体；依据步骤一确定的位置，将固定座接在焊接机床本体的焊接头固定臂上，将旋转座安装在焊接头后部分的外周侧面，调节限位环在固定杆上的位置；步骤三：启动焊接机床本体的开关，焊接机床本体依据预先输入的焊接参数，旋转焊接头，并调节焊接头的位置对准焊接件焊接。
[0015]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过在焊接头上设置散热组件，散热组件通过利用焊接头旋转时本身所产生的旋转力产生风压，吹拂焊接点，并通过在焊接点的四周设置散热片提高焊接点的散热效果，降低焊接点的高温对焊接件其他位置的结构的影响，同时通过对扇叶角度的设计让，风同时能够向下吹，在焊接头高速旋转下，带动的风力能能够将焊接点表面毛糙粘连的废屑吹掉，进而加快焊接速度，并使焊接点保持清洁，提高其生产效率和产品本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种飞机铝合金结构件的搅拌摩擦焊接设备，包括焊接机床本体（1）和散热组件（2），其特征在于：所述散热组件（2）安装在焊接机床本体（1）的焊接搅拌摩擦头上。2.根据权利要求1所述的一种飞机铝合金结构件的搅拌摩擦焊接设备，其特征在于，所述散热组件（2）包括固定座（3）、旋转座（4）、旋转环（5）、限位环（6）、扇环（7）和散热片（8），所述固定座（3）与限位环（6）之间连接有固定杆（9），若干散热片（8）通过散热杆（11）连接在限位环（6）上；所述旋转环（5）活动安装在旋转座（4）上，所述旋转环（5）的底面通过若干扇杆（10）与扇环（7）连接，所述扇杆（10）从限位环（6）环心内穿过，固定杆（9）为伸缩结构。3.根据权利要求2所述的一种飞机铝合金结构件的搅拌摩擦焊接设备，其特征在于，所述旋转座（4）为环形结构，旋转座（4）的外周侧面设置有挡环（403），挡环（403）将旋转座（4）的外周侧面分隔为固定区和驱动区，旋转座（4）的固定区四周设置有若干销孔组，销孔组为两个竖直排列的销孔，销孔内安装有销钉（401），两个销钉（401）之间活动设置有转动环（402），转动环（402）分别与上下两个销钉（401）活动配合；一个销孔组内安装的销钉（401）与销孔螺纹连接，且螺纹方向相反；所述挡环（403）靠近驱动区的一侧面的靠近外围边缘处设置有若干伸缩杆（404），伸缩杆（404）的一端固定连接有卡座（405），卡座（405）与旋转环（5）滑动配合，挡环（403）与旋转环（5）的相对两个表面均环形阵列有若干单向棘齿，且设置在挡环（403）和旋转环（5）上的单向棘齿的位置相对、方向相反。4.根据权利要求3所述的一种飞机铝合金结构件的搅拌摩擦焊接设备，其特征在于，所述旋转环（5）嵌套在旋转座（4）的外周侧面，旋转环（5）远离挡环（403）的一侧设置有与其本身同轴的环形滑槽，所述卡座（405）为“G”形卡扣结构，卡座（405）的一侧在环形滑槽内与旋转环（5）滑动配合；若干所述扇杆（10）的一端连接在旋转环（5）的环形滑槽内侧，并沿环形滑槽阵列，扇杆（10）的另一端与扇环（7）连接，扇环（7）上与扇杆（10）相对的一表面环形阵列有若干扇叶（701）。...
【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，陶波，刘伟军，朱荣文，陈鹏凌，周俊锋，游小飞，郑林鸿，刘彪，李春俊，
申请(专利权)人：成都市鸿侠科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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