[发明专利]一种冷却保护搅拌头和被焊接工件的搅拌摩擦焊接装置

权利要求书

1.一种冷却保护搅拌头和被焊接工件的搅拌摩擦焊接装置，包括搅拌头（1），所述的搅拌头（1）包括轴身（2）、轴肩（3）和搅拌针（4），在轴身（2）一端加工有锥台形的轴肩（3），轴肩（3）端部加工有搅拌针（4）；其特征在于，该装置还包括搅拌头冷却器（5）、被焊接工件保护器（6）、被焊接工件冷却器（7）、水冷机（8）、计算机（9）和保护气体罐（44），搅拌头冷却器（5）安装在被焊接工件保护器（6）上端，搅拌头（1）安装在搅拌头冷却器（5）和被焊接工件保护器（6）之中，被焊接工件冷却器（7）安置在被焊接工件保护器（6）下侧用于固定和冷却被焊接工件（36），其中：

所述的搅拌头冷却器（5）包括L形支架（11）、上端盖（13）、器壁（14）和下端盖（15），L形支架（11）固定在上端盖（13）上并且与焊机端盖（10）相连用于将搅拌头冷却器（5）与焊机端盖（10）可拆卸式固定在一起；上端盖（13）固定在器壁（14）上端，下端盖（15）固定在器壁（14）下端，上端盖（13）、器壁（14）和下端盖（15）组成一个圆柱形的内空腔，搅拌头（1）的轴身（2）密封安装在上端盖（13）和下端盖（15）上，搅拌头（1）的轴肩（3）靠近轴身（2）的部分密封安装在下端盖（15）上；在器壁（14）的一侧靠近上端盖（13）的一端设置有第一进水口（17），与第一进水口（17）同一侧靠近下端盖（15）的器壁（14）上设置有第一排水口（23），第一进水口（17）上面的器壁（14）上加工有液位传感器安装孔（18），器壁（14）上与第一进水口（17）相对的一侧靠近下端盖（15）的一端加工有第一出水口（20），器壁（14）上还加工有温度传感器安装孔（21）；

所述的被焊接工件保护器（6）包括气体喷射环块（24）和保护罩（25），气体喷射环块（24）密封固定安装在搅拌头冷却器（5）的下端盖（15）上，保护罩（25）可拆卸式固定在搅拌头冷却器（5）的下端盖（15）上使得被焊接工件保护器（6）在搅拌头（1）的带动下在被焊接工件冷却器（7）上运动；在保护罩（25）侧面设置有排气口（28），在气体喷射环块（24）上加工有贯通气体喷射环块（24）的内喷嘴（26）和外喷嘴（27），在下端盖（15）的底面上加工有与内喷嘴（26）对应连通的内喷嘴环形通道（31）和与外喷嘴（27）对应连通的外喷嘴环形通道（32），下端盖（15）侧壁上设置有内喷嘴进气口（29）和外喷嘴进气口（30），内喷嘴进气口（29）和内喷嘴环形通道（31）之间通过内喷嘴直通道（33）相连通，外喷嘴进气口（30）和外喷嘴环形通道（32）之间通过外喷嘴直通道（34）相连通；

所述的被焊接工件冷却器（7）包括用于放置被焊接工件的垫板上盖（37）、支架（57）、垫板下盖（38）和蛇形射流器（39），垫板上盖（37）和垫板下盖（38）组成一个密封的腔体，支架（57）安装在腔体内侧的垫板上盖（37）和垫板下盖（38）之间起支撑作用，蛇形射流器（39）安装在被支架（57）隔开的腔体内，蛇形射流器（39）上设置有第二进水口（42）和多个蛇形射流器喷水孔（40），垫板上盖（37）上设置有第二出水口（43），垫板下盖（38）一侧设置有第二排水口（41）；

所述的水冷机（8）的输出端通过输水管（46）与第一水泵（49）的输入端相连、第一水泵（49）的输出端与两条支路相连，一条支路通过第一单向阀（51）与第一进水口（17）相连，另一条支路通过第二单向阀（52）与第二进水口（42）相连；第一出水口（20）依次与第三单向阀（53）、第一流量计（47）和水冷机（8）的输入端相连，第二出水口（43）依次与第四单向阀（54）、第二流量计（48）和水冷机（8）的输入端相连；第一排水口（23）通过第五单向阀（55）与第二水泵（50）的输入端相连，第二排水口（41）通过第六单向阀（56）与第二水泵（50）的输入端相连，第二水泵（50）的输出端与水冷机（8）的输入端相连；

所述的计算机（9）的输入端分别与液位传感器（19）、温度传感器（22）、第一流量计（47）和第二流量计（48）相连，计算机（9）的输出端分别与水冷机（8）、第一单向阀（51）、第二单向阀（52）、第三单向阀（53）和第四单向阀（54）相连，所述的液位传感器（19）安装在液位传感器安装孔（18）内，所述的温度传感器（22）安装在温度传感器安装孔（21）内；

所述的保护气体罐（44）通过输气管（45）分别与内喷嘴进气口（29）和外喷嘴进气口（30）相连通。