[发明专利]一种关节型两节臂砧板结构的摩擦搅拌焊设备

说明书

本发明提供了一种关节型两节臂砧板结构的摩擦搅拌焊设备，该设备包括移动小车、主体框架、搅拌焊接模块、夹紧装置、砧板、关节型两节臂砧板结构。关节型两节臂砧板结构包括上动臂、下动臂、上动臂液压缸、下动臂液压缸。关节型两节臂砧板结构内各部分通过铰接进行连接，可以绕铰接点转动，完成砧板的定位和压紧工作。待修车厢到达指定位置以后，砧板结构从货车车厢上方旋转插入，上下动臂之间的夹角可用下动臂液压缸来调节，准确定位到车体侧墙的维修部位。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，尤其涉及一种关节型两节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，设计一种两节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：

该设备包括移动小车、主体框架、搅拌焊接模块、夹紧装置、砧板、关节型两节臂砧板结构；所述移动小车上部为装载运输平台，所述主体框架安装在平台上，平台可以升高和下降，所述移动小车上还设置有用于将所述搅拌焊接模块顶在车厢墙板侧的斜撑；所述夹紧装置、所述搅拌焊接模块和所述砧板直接安装于主体框架上；所述夹紧装置包括上夹钳和下夹钳；所述搅拌焊接模块包括数控铣，所述数控铣的夹头可以夹持锥形铣刀或搅拌头；所述搅拌头位于车厢外车体破损部位，所述砧板设置在车厢内侧与所述搅拌头对应位置，所述砧板由所述关节型两节臂结构支撑与定位；所述关节型两节臂砧板结构包括上动臂、下动臂、上动臂液压缸、下动臂液压缸。