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用于飞机蒙皮精密激光焊接工艺的快速冷却装置制造方法及图纸

技术编号:40328074 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-09 14:21
本发明专利技术公开了用于飞机蒙皮精密激光焊接工艺的快速冷却装置,涉及飞机蒙皮焊接技术领域。本发明专利技术包括液氦存储装置、液氦流量控制阀、氦气膨胀阀、循环管道、气泵、氦气回收装置和氦气喷嘴,液氦存储装置依次通过液氦流量控制阀、氦气膨胀阀与循环管道连通,氦气回收装置包括集气嘴,循环管道一端与氦气回收装置连通,循环管道另一端通过气泵与氦气喷嘴连通。本发明专利技术通过对精密激光焊接点处喷射氦气提供一个惰性安全气体氛围,进而降低空气中氧气对焊接点的影响,并利用液氦气化吸热这一特性,对焊接点位置进行吹气加主动吸热的方式进行散热,通过快速散热,使焊接点在惰性气体氛围下降温,降低氧气对焊接点的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞机蒙皮焊接,特别是涉及用于飞机蒙皮精密激光焊接工艺的快速冷却装置


技术介绍

1、在飞机蒙皮制造过程中,通常使用铆钉进行连接,但随着焊接工艺的进步,以焊接的方式对蒙皮进行加固也逐渐被行业所接受。

2、目前,常见的飞机蒙皮焊接工艺为精密激光焊接工艺,在激光焊接过程中,往往处于自然开放的空气环境,对于焊接点的稳定性不够友好,而在焊接过程中焊点的快速冷却对蒙皮生产的效率也有不小的影响,为了解决上述问题,现提出一种对焊接点补充氦气及提高其冷却效率的装置。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供用于飞机蒙皮精密激光焊接工艺的快速冷却装置,解决
技术介绍
中提到的问题。

2、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:

3、本专利技术为用于飞机蒙皮精密激光焊接工艺的快速冷却装置,包括液氦存储装置、液氦流量控制阀、氦气膨胀阀、循环管道、气泵、氦气回收装置和氦气喷嘴,所述液氦存储装置依次通过液氦流量控制阀、氦气膨胀阀与循环管道连通,氦气回收装置包括集气嘴,循环管道一端与氦气回收装置连通,循环管道另一端通过气泵与氦气喷嘴连通;氦气喷嘴和集气嘴均安装于吹气机构上,吹气机构内套设有固定机构;液氦存储装置用于存储液氦,当采用双激光焊接蒙皮时,向焊接处喷射氦气,在局部制造出氦气氛围,提高焊接效果;液氦流量控制阀用于将液氦存储装置中的液氦排入到循环管道中,优选为电子阀,通过相关计算机程序根据需求控制液氦单位时间内的喷射量,为了提高精度,在氦气喷嘴处应当设置氦气浓度计用于采集喷射的氦气浓度,以便于作为计算机程序的参考;氦气膨胀阀将氦由液态转变为气态,在此过程中,液氦吸热膨胀,此时该处的温度较低;循环管道的出口仅有一个,即氦气喷嘴,而其进口则有两个,一个来源为液氦存储装置,另一个来源为氦气回收装置,在初始状态下,氦气仅能从液氦存储装置中获得,当进行一段时间的工作后,由氦气喷嘴喷出的氦气经过氦气回收装置的回收回到循环管道,此时氦气存储装置则为循环管道内的氦气进行补充,降低对氦气的消耗。

4、所述气泵与氦气喷嘴之间连通的管道依次绕过氦气膨胀阀和固定机构,通过对氦气膨胀阀附近低温的利用,并通过管道将管道内的氦气的温度降低。

5、进一步地,所述固定机构包括固定环、定位柱、冷却管和锁止环;若干定位柱呈环形阵列与固定环插接配合;锁止环与固定环旋转配合,且与定位柱摩擦配合;固定环用于对定位柱的限位;冷却管与定位柱表面接触,降低定位柱上的温度,锁止环用于对定位柱的高度进行锁定;

6、所述固定环包括内环、外环、夹板和旋块,外环嵌套内环,且外环与内环之间有两个平行设置的夹板,外环、内环与两个夹板之间相互配合形成环形内腔,冷却管设置于内腔内;两个旋块对称连接于外环的外周侧表面,且外环的外周侧表面上还设置有两个气孔;夹板的上表面设置有若干穿孔,定位柱从穿孔内穿过,并与穿孔抽拉配合;冷却管为螺旋管状结构,冷却管缠绕在定位柱的侧面,且冷却管位于内腔内;通过将固定环设置为有内腔的环形结构,固定环的中间给焊接的激光提供位置,同时将冷却管的位置限定,防止在反复使用的过程中,暴露冷却管进而降低冷却管的使用寿命;内腔内的各个冷却管之间首尾相连,并通过气孔进行管道的进出口,为了提高冷却效率,在冷却管与定位柱之间还应当设置一个冷却环,冷却环与定位柱表面贴合,且不限制定位柱在固定环上的位移,冷却管始终与冷却环贴合,防止定位柱因在移动的过程中与冷却管的接触面积缩小;

7、所述定位柱的一端设置有脚垫,另一端设置有顶帽;定位柱的外周侧表面还设置有挡板,挡板位于脚垫和所述脚垫相邻的夹板之间,定位柱的外周侧面还安装有复位弹件,复位弹件缠绕在定位柱上,且复位弹件的两端分别与挡板、夹板抵持配合;脚垫的目的是扩大定位柱与飞机蒙皮之间的接触面积,并通过定位柱将热量传导至冷却管处,从而对中心的焊接部位进行快速冷却;顶帽用于对定位柱限位,防止因复位弹件的推力而使定位柱与固定环脱离;复位弹件可选用弹簧;挡板为复位弹件提供支撑;

8、所述锁止环包括旋转环、定位环、拨片和弹片,旋转环和定位环均为环状结构,定位环嵌套于旋转环的内侧,且定位环与旋转环抽拉配合,若干拨片均匀地圆周阵列于定位环的内侧面,若干弹片均匀地圆周阵列于旋转环的底面;所述拨片的截面为涡状板体结构,且拨片卷曲方向的侧表面设置有粗粝层,粗粝层与定位柱表面接触;所述外环的顶部均匀地圆周阵列有若干楔形槽,楔形槽的楔面倾角与弹片和旋转环之间的夹角相同;且楔面的倾角方向与粗粝层的横向朝向相同;旋转环与定位环之间设置有若干限位槽,通过限位槽的设置使旋转环与定位环之间能够纵向的滑动,而横向能够始终保持固定;拨片由弹性材料制成,通过旋转旋转环带动定位环旋转,通过定位环带动拨片与定位柱的接触面增大,进而通过拨片的粗粝层与定位柱之间的摩擦力将定位柱固定,同时为了防止在使用过程中因机械振动而脱落,在旋转环与外环之间通过倾斜设置的弹片进行限位,从而让旋转环始终给定位环压力,提高锁定的稳定性。

9、进一步地,所述吹气机构包括旋转架、侧板、氦气喷嘴和集气嘴;旋转架包括支撑环和拉线环,支撑环与拉线环的外部轮廓均为半环状结构,拉线环内设置有滑槽,且在拉线环的两端侧面均设置有拉线孔;拉线环与支撑环两端分别通过一个侧板连接;两个侧板的底部均设置有半腰形的固定槽,两个侧板的固定槽内分别安装有氦气喷嘴和集气嘴,且氦气喷嘴、集气嘴与侧板之间均为旋转配合;就两个侧板的相对侧面还设置有旋座,旋座与旋块旋转配合;氦气喷嘴与集气嘴的一侧均通过一个旋柱延伸至侧板的外侧面,且旋柱的端面上安装有侧旋盘;氦气喷嘴与集气嘴的一侧通过一扭簧与固定槽的内侧面旋转连接;侧板上有侧旋盘的一侧面上设置有一侧旋钮,侧旋钮的两端分别设置有若干转向柱,氦气喷嘴与集气嘴的侧旋盘均通过一根拉绳与转向柱连接,侧旋钮与转向柱之间通过链条连接,侧旋钮上设置有锁止机构;通过对称设置的转向柱,当旋转侧旋钮时,能够带动转向柱旋转,转向柱旋转的过程中通过收缩或释放拉绳来控制侧旋盘的旋转,再结合扭簧施加的弹力从而达到能够对氦气喷嘴以及集气嘴角度控制的效果;同时为了更好的实现该目的,应当在滑槽内设置若干滑轮对拉绳进行限位,降低拉绳与拉线环之间的摩擦阻力,进而提高拉绳的转动效果;为了提高使用的便捷性,氦气喷嘴与集气嘴的初始角度应当关于固定机构对称,同时当旋转侧旋钮时,氦气喷嘴与集气嘴的旋转角度大小相同,方向相反。

10、进一步地,所述锁止机构为卡扣。

11、进一步地,所述液氦存储装置为液压罐。

12、进一步地,所述氦气回收装置还包括过滤器和增压泵,集气嘴通过过滤器与增压泵连接,增压泵通过循环管道与气泵连接。

13、进一步地,所述集气嘴为斗状结构,且其斗口的截面为长方形。

14、进一步地,所述吹气机构的侧面还设置有连接臂,所述固定机构和吹气机构通过连接臂安装于激光焊接设备的焊接臂上。

15、本专利技术具有以下有益效果:

16、本专利技术通过对精密激光焊接点本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于飞机蒙皮精密激光焊接工艺的快速冷却装置,包括液氦存储装置、液氦流量控制阀、氦气膨胀阀、循环管道、气泵、氦气回收装置和氦气喷嘴(204),其特征在于:所述液氦存储装置依次通过液氦流量控制阀、氦气膨胀阀与循环管道连通,氦气回收装置包括集气嘴(205),循环管道一端与氦气回收装置连通,循环管道另一端通过气泵与氦气喷嘴(204)连通;氦气喷嘴(204)和集气嘴(205)均安装于吹气机构(2)上,吹气机构(2)内套设有固定机构(1);

2.根据权利要求1所述的用于飞机蒙皮精密激光焊接工艺的快速冷却装置,其特征在于,所述固定机构(1)包括固定环(101)、定位柱(102)、冷却管(103)和锁止环(104);若干定位柱(102)呈环形阵列与固定环(101)插接配合;锁止环(104)与固定环(101)旋转配合,且与定位柱(102)摩擦配合;

3.根据权利要求2所述的用于飞机蒙皮精密激光焊接工艺的快速冷却装置,其特征在于,所述吹气机构(2)包括旋转架(201)、侧板(202)、氦气喷嘴(204)和集气嘴(205);旋转架(201)包括支撑环(2011)和拉线环(2012),支撑环(2011)与拉线环(2012)的外部轮廓均为半环状结构,拉线环(2012)内设置有滑槽(2013),且在拉线环(2012)的两端侧面均设置有拉线孔;拉线环(2012)与支撑环(2011)两端分别通过一个侧板(202)连接;两个侧板(202)的底部均设置有半腰形的固定槽(2021),两个侧板(202)的固定槽(2021)内分别安装有氦气喷嘴(204)和集气嘴(205),且氦气喷嘴(204)、集气嘴(205)与侧板(202)之间均为旋转配合;就两个侧板(202)的相对侧面还设置有旋座(203),旋座(203)与旋块(1015)旋转配合;氦气喷嘴(204)与集气嘴(205)的一侧均通过一个旋柱延伸至侧板(202)的外侧面,且旋柱的端面上安装有侧旋盘(2022);氦气喷嘴(204)与集气嘴(205)的一侧通过一扭簧与固定槽(2021)的内侧面旋转连接;侧板(202)上有侧旋盘(2022)的一侧面上设置有一侧旋钮(2023),侧旋钮(2023)的两端分别设置有若干转向柱(2024),氦气喷嘴(204)与集气嘴(205)的侧旋盘(2022)均通过一根拉绳与转向柱(2024)连接,侧旋钮(2023)与转向柱(2024)之间通过链条连接,侧旋钮(2023)上设置有锁止机构。

4.根据权利要求3所述的用于飞机蒙皮精密激光焊接工艺的快速冷却装置,其特征在于,所述锁止机构为卡扣。

5.根据权利要求4所述的用于飞机蒙皮精密激光焊接工艺的快速冷却装置,其特征在于,所述液氦存储装置为液压罐。

6.根据权利要求5所述的用于飞机蒙皮精密激光焊接工艺的快速冷却装置,其特征在于,所述氦气回收装置还包括过滤器和增压泵,集气嘴(205)通过过滤器与增压泵连接,增压泵通过循环管道与气泵连接。

7.根据权利要求6所述的用于飞机蒙皮精密激光焊接工艺的快速冷却装置,其特征在于,所述集气嘴(205)为斗状结构,且其斗口的截面为长方形。

8.根据权利要求7所述的用于飞机蒙皮精密激光焊接工艺的快速冷却装置,其特征在于,所述吹气机构(2)的侧面还设置有连接臂,所述固定机构(1)和吹气机构(2)通过连接臂安装于激光焊接设备的焊接臂上。

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【技术特征摘要】

1.用于飞机蒙皮精密激光焊接工艺的快速冷却装置,包括液氦存储装置、液氦流量控制阀、氦气膨胀阀、循环管道、气泵、氦气回收装置和氦气喷嘴(204),其特征在于:所述液氦存储装置依次通过液氦流量控制阀、氦气膨胀阀与循环管道连通,氦气回收装置包括集气嘴(205),循环管道一端与氦气回收装置连通,循环管道另一端通过气泵与氦气喷嘴(204)连通;氦气喷嘴(204)和集气嘴(205)均安装于吹气机构(2)上,吹气机构(2)内套设有固定机构(1);

2.根据权利要求1所述的用于飞机蒙皮精密激光焊接工艺的快速冷却装置,其特征在于,所述固定机构(1)包括固定环(101)、定位柱(102)、冷却管(103)和锁止环(104);若干定位柱(102)呈环形阵列与固定环(101)插接配合;锁止环(104)与固定环(101)旋转配合,且与定位柱(102)摩擦配合;

3.根据权利要求2所述的用于飞机蒙皮精密激光焊接工艺的快速冷却装置,其特征在于,所述吹气机构(2)包括旋转架(201)、侧板(202)、氦气喷嘴(204)和集气嘴(205);旋转架(201)包括支撑环(2011)和拉线环(2012),支撑环(2011)与拉线环(2012)的外部轮廓均为半环状结构,拉线环(2012)内设置有滑槽(2013),且在拉线环(2012)的两端侧面均设置有拉线孔;拉线环(2012)与支撑环(2011)两端分别通过一个侧板(202)连接;两个侧板(202)的底部均设置有半腰形的固定槽(2021),两个侧板(202)的固定槽(2021)内分别安装有氦气喷嘴(204)和集气嘴(205),且氦气喷嘴(204)、集气嘴(205)与侧板(202)之间...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱荣文刘伟军王勇游侠陶波张立游云洪李中荣游波周黎李春俊王宗成
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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