摩擦焊设备制造技术

摩擦焊设备包括机壳和安装在机壳内的可以转动并轴向移动的工件支座．空气驱动马达和工件支座连接使后者相对于机壳转动．压缩弹簧以第一轴向方向相对于机壳推动工件支座，而活塞根据空气压力使工件支座以反向于第一方向的第二轴向方向相对于机壳移动．压缩空气通过机壳上的一个公共入口和阀装置连通，使空气沿着第一通道输送给驱动马达，并沿着第二通道输送给活塞．阀装置可以使活塞相对于机壳的轴向移动引起阀的逐渐关闭，从而逐渐使马达停转，而第二通道保持打开．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及摩擦焊设备。在传统的摩擦焊中，一对工件相互压紧下，使它们相对旋转运动。一般地说，一旦两工件的接合面产生足够的热以后，停止相对转动，使工件在顶锻压力下相互压紧，顶锻压力可以相等于或大于原始压紧力。传统的摩擦焊设备一般都包含有复杂的电子控制系统，以控制所必须施加的不同大小的力，并且控制驱动装置，按照选定的方式控制两工件的相对转动。根据本专利技术，摩擦焊设备包括一个机壳;一个安装在机壳内的工件支座，它可以转动和轴向移动;一个流体压力驱动器，和工件支座连接，使工件支座相对于机壳转动;弹性装置，它以第一轴向方向相对于机壳推动工件支座;压力装置，根据流体压力的大小使工件支座以一个反向于第一方向的第二轴向方向相对于机壳移动;一个在机壳上的流体入口;流体输送装置，使压力流体从入口沿着第一通道和驱动装置连通，并沿着第二通道和压力装置连通;还有控制装置，它对工件支座在机壳内的轴向移动起反应，用以控制和第一通道相连通的流体压力。因此，当工件支座在压力装置的作用下而在机壳内移动时，第一通道逐渐被关闭，而第二通道保持打开。本专利技术对已知摩擦焊设备进行了简化，提供了压力流体的一个公共入口。压力流体被用来启动驱动器，并且以第二方向推动工件支座。接着，第一通道被关闭，驱动器停止转动，而流体压力经过第二通道充分作用到压力装置上。因此，摩擦焊设备自动地从第一状态转入第二状态。第一状态时，驱动器转动工件支座，工件支座按照第二方向被推动(通常在较轻的压力下被推动)。第二状态时，旋转已经停止，而工件支座在顶锻压力下被推动。在需要的焊接循环中没有操作者介入。本专利技术使可移动式摩擦焊设备得以被开发出来。在工地环境下，不用电气控制或电子控制系统，因此，易于操作。控制装置还可以包含一个或多个电子传感器，用以监测工件支座的轴向移动，并且发出适当的控制讯号，以控制马达和流体的供应。控制装置最好包括一个阀体，阀体上的一个入口和流体入口连通，其两个出口则分别和第一及第二流体通道连通;还包括一个阀件，阀件可以在阀体内移动，根据工件支座和机壳之间的相对轴向移动来控制流体在入口和连接到第一通道的出口之间的连通情况，并且一直保持入口和另一个出口之间的连通。采用这种装置，不需要用电子控制器，设备在流体压力的作用下简单地进行操作。例如，阀体可以包括一个阀座，和阀件共同配合，阀件阀座之一和机壳连接，另一个则和工件支座连接。把驱动器在轴向上相对于工作支座固定是很方便的。这种情况下，工件支座相对于机壳的轴向移动将伴随着驱动器的轴向移动。然而，在某些实例中，工件支座可以相对于驱动器轴向移动，而驱动器本身则在轴向上相对于机壳被固定。例如，可以利用驱动器和工件支座之间的花键连接来实现这个目的。这后一种装置的优点是大部分作用在驱动器上的轴向力可以被除去，这样，就可以采用传统的风动马达。压力装置可以包括一个活塞，可能通过驱动器，和工件支座相关连，活塞和机壳的一部分共同形成活塞-气缸装置。活塞上的中心孔确定了第一通道的一部分。这种装置可以使活塞-气缸装置的结构非常紧凑。弹性装置包括一个压缩弹簧，也可以使用其它形式的弹性装置。驱动器最好包括空气驱动马达，但是，也可以使用其它的流体操作驱动器，例如液压马达等。在焊接时，例如焊接小直径的螺柱时，起初，流体压力可以同时作用到驱动器和压力装置上，但是，焊接设备最好还包括时间调节装置，放置在第二流体通道上，通过一个初始延迟时间，然后才把流体压力加到压力装置上。下面参照附图，对本专利技术的摩擦焊设备的一个实例进行描述，附图中图1是处在收缩位置的可移动式焊接器械的局部纵向剖视图;图2是一个和图1相似的视图，但所表示的器械是处于其伸出位置;图3是图1和2所示的器械的俯视图，某些局部用假想图表示;图4是气动控制回路图;图5是在一个螺柱摩擦焊循环中，扭矩、压力和转速的关系曲线图;图6是图1图2中的器械在焊接循环中对驱动马达驱动轴的能量供应曲线图;图7是一个把器械夹紧到工件上的装置(沿图8的7-7线截取)的局部纵向剖视图;图8是夹紧装置的俯视图，其中省略了该器械。图中所示的移动式焊接器械有金属机壳，其上部1用螺栓(图中未示)固定到下部2上。该焊接器械通常具有以轴心3为中心的环形截面，而机壳的下部2以阶梯形状沿器械的长度向着轴心3延伸。在机壳上部1安装有手柄4，还有第二手柄5从器械的一侧向外延伸。手柄5是中空的，通过带螺纹的插头5′和压缩空气源连接。压缩空气通过机壳上部1上的开口6进入器械。器械的上部有一个活塞-气缸装置。活塞包括一个盘形件7，和轴心3同轴，其轴向延伸的插头部分8也和轴心3同轴。活塞安装在器械机壳内，用制动滑座81(见图3)限制其转动。插头部分8上有两个轴向间隔的孔9、10，共同形成了一个阀体，两孔的连接处截头锥体状部分11形成了一个阀座。插头部分8用0形密封圈13和机壳上部1的径向腹板12密封。活塞7可相对于机壳1、2自由轴向移动，但不能转动。阀件14的截头锥体形状和部分11的形状相似，阀件14在部分8的孔9内，位于轴向延伸的指杆15上，该指杆15可移动地安装在机壳部分1上。活塞7用螺栓固定在马达外壳16上，马达外壳有一个内圆筒部分17，圆筒上有径向向内伸出的环形凸缘18。活塞7通过圆筒部分17和叶片式风动马达20的座板19接合。马达20可以采用任何通用的叶片风动马达，在速度高达12000转/分时提供4KW的功率。风动马达20包含转子21，可转动地支承在一个双列斜面接触轴承22和一个滚针轴承23上。转子21包含一个轴向延伸的整体部分24，有一个盲孔25。部分24端头26上加工有外螺纹，使夹具27能够安装在其上。马达20还有一个调速器28。轴向载荷通过转子21传给轴承22，再通过马达座板19和马达外壳16传给活塞7。飞轮29用螺栓固定到盘状支撑件30上，后者固定到马达20的可转动驱动轴20′上。在另一种装置(图中未示)中，飞轮支撑件可用花键配合和马达20连接，它们相互间可以轴向移动。飞轮支撑件30上有三个开口，在绕轴心3的圆周上间隔配置，其中一个开口31表示在图中。马达外壳16用一个0形密封圈32密封在外壳部分2内。从图1中可以看到，马达外壳16被压缩弹簧33向上推动，该弹簧是作用在外壳部分2的内台阶34和从内圆筒部分17整体地径向向外伸出的凸缘35之间的。转子本身可以相对于马达外壳16的内圆筒部分17轴向滑动一个小的距离。该转子被一个作用在圆筒部分17的凸缘37和马达20的部分38上的外伸凸缘之间的片簧36所推动，推到如图1所示的位置。设备的操过程如下述。把螺栓70(见图7)装在有适当传动构造的夹具27上。例如，夹具可以有六边形的结构。螺柱穿过夹具27，安放在部分24的盲孔25内。在盲孔25内可以安放装配套筒(图中未示)以适应不同长度的螺柱。可以把替换的夹具拧到转子21的部分24上，以适应不同的传动。用磁性夹持器72把器械夹持在碳钢板工件71上，螺柱将被焊到该工件上，而器械是通过一个卡口连接器39固定到夹持器上。在其他装置中，可以使用管式夹持器，梁式夹持器和真空夹持器等。磁性夹持器72(见图7和8)包括一对条形磁铁73，通过马蹄形滑座74连接在一起。和卡口连接器39夹紧的卡口座75，用螺栓82固定到夹持器顶板76上，后者又用螺栓79本文档来自技高网...

【技术保护点】
摩擦焊设备，其特征是包括有一个机壳，一个安装在机壳内可转动和可轴向移动的工件支座，一个流体压力驱动器，和工件支座连接，使工件支座相对于机壳转动，弹性装置，它以第一轴向方向相对于机壳推动工件支座，压力装置，根据流体压力的大小使工件支座以一个反向于第一方向的第二轴向方向相对于机壳移动，在机壳上的一个流体入口，流体输送装置，使压力流体从入口沿着第一通道和驱动装置连通，并沿着第二通道和压力装置连通，以及控制装置，它对工件支座在机壳内的轴向移动起反应，用以控制和第一通道相连通的流体压力，因此，当工件支座在压力装置的作用下而在机壳内移动时，第一通道逐渐被关闭，而第二通道保持打开。

【技术特征摘要】
GB 1985-5-10 8511856;GB 1985-6-4 8514115;GB 1985-61.摩擦焊设备，其特征是它包括有一个机壳，一个安装在机壳内可转动和可轴向移动的工件支座，一个流体压力驱动器，和工件支座连接，使工件支座相对于机壳转动，弹性装置，它以第一轴向方向相对于机壳推动工件支座，压力装置，根据流体压力的大小使工件支座以一个反向于第一方向的第二轴向方向相对于机壳移动，在机壳上的一个流体入口，流体输送装置，使压力流体从入口沿着第一通道和驱动装置连通，并沿着第二通道和压力装置连通，以及控制装置，它对工件支座在机壳内的轴向移动起反应，用以控制和第一通道相连通的流体压力，因此，当工件支座在压力装置的作用下而在机壳内移动时，第一通道逐渐被关闭，而第二通道保持打开。2.根据权利要求1的设备，其特征是控制装置包括一个阀体，阀体上的一个入口和流体入...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿伦罗伯特汤姆森，托马斯瓦伊纳希思，
申请(专利权)人：汤姆森焊接及检查有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]