[发明专利]全液压驱动开式双主轴数控水下摩擦接焊设备

说明书

技术领域

本发明涉及数控摩擦叠焊机，特别是一种全液压驱动开式双主轴数控水下摩擦接焊设备。

背景技术

当今世界各国高度重视海底资源，海底资源的开采利用愈演愈烈，从而迫切需要安全、可靠、经济的水下连接修复技术和装备。水下机械连接操作复杂，湿法焊接质量较差，干法焊接成本较高，而摩擦叠焊技术具有对水深不敏感，焊接变形小，高效率、低能耗等优点，因此近些年得到广泛应用。

中国专利文献CN103071914A在2013年5月1日公开了一种水下摩擦叠焊设备。该设备主要包括链式夹紧机构、锁紧机构、横向移动机构、环向(A向)移动机构和机架几个部分。可实现主轴头的横向移动，环向移动，锁紧等动作。该设备采用闭式结构，操作空间较小，且只能修复管状物直管中间部位，管状物节点部位无法修复。该设备只配置有一个主轴头用于完成修复过程中的钻孔、塞焊、切割、打磨工作，由于钻孔、打磨需要的转速为400r/min左右，塞焊、切割需要的转速为8000r/min左右，且修复对象多为DH36等难加工材料，焊接后还会造成加工硬化，同一主轴头完成转速差较大的多种工作，容易造成工作不稳定。该设备驱动均由马达加减速器驱动齿条实现，存在传动侧隙，传动精度不高，对修复质量产生不利影响。

综上述，上述结构的局限性在于：操作空间小，修复范围较小，单主轴完成多种工作，易造成工作不稳定；马达加减速器驱动齿条的驱动形式存在传动侧隙，对修复质量产生不利影响。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种全液压驱动开式双主轴数控水下摩擦接焊设备，该设备的修复范围大。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种全液压驱动开式双主轴数控水下摩擦接焊设备，包括左右对称设置的两套定位夹紧机构，在两套所述定位夹紧机构上横跨有与其沿周向滑动连接的移动支撑架，在两套所述定位夹紧机构之间设有与所述移动支撑架连接的一套周向移动机构，在所述移动支撑架上设有与其沿X轴向滑动连接的悬臂梁，在所述悬臂梁的悬臂端下方固接有辅助支撑架，所述辅助支撑架空套在被施焊的管状物上，所述悬臂梁由X轴向移动机构驱动，所述X轴向移动机构安装在所述移动支撑架上，在所述悬臂梁的悬臂端外侧安装有B轴摆动油缸，所述B轴摆动油缸驱动Z向主轴头摆动，在所述B轴摆动油缸的中心孔内安装有阶梯轴，所述Z向主轴头与所述B轴摆动油缸通过所述阶梯轴铰接。

所述Z向主轴头包括高速主轴头和低速主轴头，所述B轴摆动油缸有两个，所述高速主轴头和所述低速主轴头各由一个所述B轴摆动油缸驱动。

所述高速主轴头包括与对应所述B轴摆动油缸连接的缸筒，在所述缸筒内安装有活塞，所述活塞设有中空结构，在所述活塞的中空结构内安装有主轴，所述主轴由液压马达驱动旋转，所述液压马达固定在所述活塞的上端；所述低速主轴头的结构与所述高速主轴头的结构相同。

所述周向移动机构包括与所述移动支撑架连接的滑块，所述滑块与连接块通过柱销铰接，所述连接块固定在周向驱动伺服油缸的缸体上，所述滑块由所述周向驱动伺服油缸驱动，所述周向驱动伺服油缸固定在所述定位夹紧机构上，在所述移动支撑架的内侧设有纵向滑轨，所述纵向滑轨上装配有所述滑块。

所述定位夹紧机构包括横截面下周边为倒V形的定位机构和夹紧机构；在所述定位机构的上面设有圆弧形导轨，在所述圆弧形导轨上装配有所述移动支撑架；所述夹紧机构包括连接在所述定位机构下方的夹具主体，所述夹具主体的内周边与所述定位机构的内周边形成封闭结构，在所述夹具主体内设有夹紧块，所述夹紧块与所述夹具主体通过沿它们径向设置的调节杆Ⅰ连接，所述调节杆Ⅰ与所述夹紧块固接，所述调节杆Ⅰ与所述夹具主体滑动连接，所述调节杆Ⅰ通过内螺纹与梯形丝杠Ⅰ连接，所述梯形丝杠Ⅰ与所述夹具主体周向转动轴向固定连接。

所述辅助支撑架包括相对的两个半圆结构-固定体和活动体，所述固定体和所述活动体的一端通过铰链轴连接，另一端通过螺栓连接，在所述固定体和所述活动体内设有支撑调整块，在所述支撑调整块上设有调节杆Ⅱ，所述调节杆Ⅱ与所述固定体或所述活动体滑动连接，所述调节杆Ⅱ通过内螺纹与梯形丝杠Ⅱ连接，所述梯形丝杠Ⅱ与所述固定体或所述活动体周向转动轴向固定连接；所述悬臂梁固定在所述固定体上。

所述X轴向移动机构为X轴向驱动伺服油缸。

在所述移动支撑架上设有两条X向矩形导轨，在所述悬臂梁上设有与所述X向矩形导轨适配的X向滑动部件。

本发明具有的优点和积极效果是：