[发明专利]一种伸缩臂砧板结构的摩擦搅拌焊设备

说明书

本发明提供了一种伸缩臂砧板结构的摩擦搅拌焊设备，该设备包括主体框架、搅拌焊接模块、伸缩臂砧板模块。搅拌焊接模块包括由修复组件、移动组件、压紧组件组成的电主轴装置平台，通过电机驱动伸缩臂转动至车厢内部，使砧板顶住待修复损伤的墙板内侧，压紧组件对损伤处的墙板外侧进行压紧，修复组件在移动组件的的带动下对损伤的墙板进行修复作业。该装置具有焊缝质量好、成本低、效率高、无污染等优点。

技术领域

本发明涉及车辆维修装置技术领域，尤其涉及一种伸缩臂砧板结构的摩擦搅拌焊设备。

背景技术

我国重载铁路经历了20多年的发展，运输量和运输密度均位于世界前列。重载运输由普通线路的21t、23t轴重通用货车、运煤专线的25t轴重专用货车，逐步向轴重27t和30t发展。其中，以C80为代表的25t轴重铝合金铁路货车，具有载重大、自重轻、耐腐蚀、易保养等优点，受到用户的一致好评。也成为将来铁路货车发展的一个方向。神华集团货车公司已有C80铝合金货车23400辆。随着其它型货车逐步减少，C80铝合金货车将达到50000辆以上，承担起神华集团煤炭的主要运输任务。大秦铁路目前共有C80铝合金货车5000辆，已运用了五、六年时间，现在开始逐渐进入维修高峰期，因此急需维修使用的相关设备。

我国铁路货车的维修保养制度采用预防为主的原则，分为定期检修和运用保养。货车定期检修的修程，分为厂修、段修、辅修和轴检四级修程，其中C80货车取消了辅修分为厂修和段修两级修成，其厂修周期是8年或160万公里，段修周期是2年或40万公里。货车段修的根本任务是：保持货车在下次厂修之前的各部状态性能良好；延长车辆配件的使用寿命；减少临修，消灭行车事故，保证运行安全，提高车辆使用效率。按照铁路货车段修规程，段修时要详细检查各部件及零配件、紧固件的技术状态：裂纹、磨耗、腐蚀、弯曲变形等应按规程规定的限度或要求加修；松动、丢失、折损等不良情况，应予施修。另外，铁路货车对于符合列检摘车修理范围的故障需要进行临修，如车体墙板破损、穿孔等。

C80铝合金货车车体修补只能返厂更换板材，或铆接铝板堵漏，俗称“打补丁”，不能用电弧焊接。这两种方法或成本高昂，或质量低劣，都是使用单位与制造单位无法接受的。

C80车体采用铝合金铆接结构，在装车受到意外撞击时，车体容易出现破损，有些车辆被铁路沿线侵入物划伤，造成不规则的凹坑甚至漏洞，这些都给运输带来了巨大的安全隐患。由于铝合金焊接操作技能要求较高，在铁路货车检修中一直没有得到推广应用，而且传统电弧焊会导致铝合金强度大幅度下降，焊缝常出现气孔、裂纹、夹渣等缺陷，并且焊接时的粉尘和烟雾对人体有害，污染环境，C80铝合金车体的修复非常困难，因此目前检修C80铝合金货车车体的端墙与侧墙破损故障时，均采取整板更换方式。更换前，必须先将支柱和环槽部位所有连接用哈克铆钉切割掉，使得C80铝合金货车的检修成本高，检修时间长，周转慢，大幅度增加了企业的运营成本。

发明内容

针对段修或者临修过程中，检查到C80铝合金货车车体在运用中出现的裂纹、破损等问题，设计一种伸缩臂砧板结构的摩擦搅拌焊设备，用以完成铝合金货车车体的修复工作，该设备具有焊缝质量好、成本低、效率高、无污染等优点。本发明所采用的摩擦搅拌焊技术，可以很好地解决质量与成本的矛盾。这也是该技术首次在货车修理中的应用。本发明具体采用如下技术方案：

该设备包括主体框架、搅拌焊接模块、伸缩臂砧板模块；所述主体框架设置有升降导轨和横向导轨；所述搅拌焊接模块包括电主轴装置平台，电主轴装置平台由修复组件、移动组件、压紧组件组成；所述修复组件用于车辆墙板损伤位置的修复；所述移动组件具有三个自由度，用于控制修复组件的位置；所述压紧组件用于对损伤处的墙板外侧进行压紧；所述伸缩臂砧板模块包括上抓钩、下抓钩、顶出油缸、伸缩臂、砧板、旋转电机；所述上抓钩、下抓钩用于将所述设备固定在待修复的墙板侧，上抓钩和下抓钩由所述顶出油缸驱动夹紧；伸缩臂包括伸缩拉杆，伸缩拉杆两端各连接有一块砧板；所述旋转电机可驱动伸缩臂转动。