[发明专利]一种新型轨迹运动琴键压紧机构

权利要求书

1.一种新型轨迹运动琴键压紧机构，用于运载火箭铝合金贮箱箱底瓜瓣纵缝搅拌摩擦焊接过程中铝合金板料的定位、压紧与固定，其特征在于：

包括气缸(1)、增力杠杆(2)、机架(3)、轨迹导向块(4)、压头(5)、搅拌头(6)、焊接板料(7)和型胎(8)；

机架(3)是三个活动件气缸(1)、增力杠杆(2)、压头(5)的基础，用于固定上述三个活动件上；

型胎(8)用来定位和支撑运载火箭铝合金贮箱箱底瓜瓣；

压头(5)用来在焊接过程中产生施加在压紧点上的压力F1的一个机构；

F1方向垂直于轨迹中心圆的圆心O与压紧点A之间的连线向下，通过F1产生使焊接板料(7)向内挤压趋向于搅拌头(6)中心的并缝分力，满足搅拌摩擦焊并缝参数要求；

增力杠杆(2)的一端与气缸(1)连接，另外一端与压头(5)连接，中间部分与机架(3)连接；

压头(5)与增力杠杆(2)采用分体结构，通过增力杠杆(2)起增力作用，通过压头(5)与轨迹导向块(4)组合，起控制施加在压紧点上的压力F1方向作用；

压头(5)上固定装配两个导向销，与压头(5)形成一个刚体；

轨迹导向块(4)固定连接在机架(3)内侧，在轨迹导向块(4)上开设以轨迹中心圆的圆心为圆心的轨迹导向槽；

压头(5)的两个导向销位于轨迹导向块(4)的轨迹导向槽内，作为刚体的压头(5)上的各点沿着以轨迹中心圆的圆心为圆心的圆形轨迹运动。

2.如权利要求1所述的一种新型轨迹运动琴键压紧机构，其特征在于：轨迹中心圆的圆心在满足以下条件的区域范围内任意选取：保证机架(3)不与型胎(8)发生碰撞，保证压头(5)抬起设定角度30°后压头(5)的最下端与型胎(8)产生不小于48mm的距离，压头(5)压下之后靠近搅拌头(6)中心一侧的端面距离搅拌头(6)的中心之间的距离为20-40mm之间。

3.如权利要求1所述的一种新型轨迹运动琴键压紧机构，其特征在于：通过调整气缸(1)、增力杠杆(2)、机架(3)、压头(5)之间的位置，控制压头(5)的“压紧—抬起”全行程范围内，压紧和抬起力作用线始终位于摩擦圆外的同一侧，保证气缸缩回时压头(5)对增力杠杆(2)产生的拉力F2作用线与轨迹中心圆的外缘之间的距离始终大于摩擦圆半径ρ，以保证压头(5)的运动确定性和正常运行。

4.如权利要求3所述的一种新型轨迹运动琴键压紧机构，其特征在于：摩擦圆半径计算公式为：ρ＝fv×r，ρ表示摩擦圆半径，fv表示等效摩擦系数，r表示轨迹中心圆的半径。

5.如权利要求1所述的一种新型轨迹运动琴键压紧机构，其特征在于：

轨迹中心圆的圆心在满足以下条件的区域范围内任意选取：保证机架(3)不与型胎(8)发生碰撞，保证压头(5)抬起30°后压头(5)的最下端与型胎(8)产生不小于48mm的距离，压头(5)压下之后靠近搅拌头(6)中心一侧的端面距离搅拌头(6)的中心之间的距离为20-40mm之间；

通过调整气缸(1)、增力杠杆(2)、机架(3)、压头(5)之间的位置，控制压头(5)的“压紧—抬起”全行程范围内，压紧和抬起力作用线始终位于摩擦圆外的同一侧，保证气缸缩回时压头(5)对增力杠杆(2)产生的拉力F2作用线与轨迹中心圆的外缘之间的距离始终大于摩擦圆半径ρ，以保证压头(5)的运动确定性和正常运行；

摩擦圆半径计算公式为：ρ＝fv×r，ρ表示摩擦圆半径，fv表示等效摩擦系数，r表示轨迹中心圆的半径。