[发明专利]一种用于搅拌摩擦焊的交错轮辐式可伸缩工装及其调节方法

权利要求书

1.一种用于搅拌摩擦焊的交错轮辐式可伸缩工装，其特征在于，包括：

轴承，其用于连接轮辐式工装与十字操作机式变位机；

轴承套，其可旋转套设在所述轴承上；

第一支撑圈，其为环形，固定套设在所述轴承套上，并能够随所述轴承套旋转；

多个第一气缸组件，其设置在所述第一支撑圈的外圈，沿圆周阵列式等间距分布在所述第一支撑圈外侧；

第二支撑圈，其为环形，与所述第一支撑圈同心设置，套设在所述第一支撑圈外侧，所述第二支撑圈具有多个圆孔，所述第一气缸组件能够穿过所述圆孔；

第三支撑圈，其为环形，与所述第二支撑圈同心设置，套设在所述第二支撑圈外侧，所述第三支撑圈具有多个圆孔，所述第一气缸组件能够穿过所述圆孔；

多个支撑板，其为弧形板，可拆卸的设置在所述第一气缸组件外侧。

2.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊的交错轮辐式可伸缩工装，其特征在于，还包括：

多个第二气缸组件，其设置在所述第二支撑圈的外圈，沿圆周阵列式等间距分布在所述第二支撑圈外侧，所述第二气缸组件能够穿过所述第三支撑圈的圆孔，并可拆卸连接所述支撑板；

其中，所述第一气缸组件和所述第二气缸组件间隔设置。

3.根据权利要求1或2所述的用于搅拌摩擦焊的交错轮辐式可伸缩工装，其特征在于，所述支撑板由环形支撑圈分割而成，所述支撑板能够拼接成一个环形。

4.根据权利要求3所述的用于搅拌摩擦焊的交错轮辐式可伸缩工装，其特征在于，所述气缸组件包括：

气缸；

顶杆，其设置在所述气缸内，所述顶杆的一端能够伸出或缩入所述气缸内。

5.根据权利要求4所述的用于搅拌摩擦焊的交错轮辐式可伸缩工装，其特征在于，还包括：

安装槽，其设置在所述支撑板下方，所述安装槽套设在所述顶杆的一端，所述安装槽上具有锁止孔，所述顶杆具有贯穿孔；

锁止杆，其能够穿过所述锁止孔和所述贯穿孔，将所述顶杆固定在所述安装槽内。

6.根据权利要求4所述的用于搅拌摩擦焊的交错轮辐式可伸缩工装，其特征在于，还包括：

安装槽，其设置在所述支撑板下方，所述安装槽套设在所述顶杆的一端，所述安装槽具有内螺纹，所述顶杆具有外螺纹，所述内螺纹和所述外螺纹相互配合将所述顶杆固定在所述安装槽内。

7.根据权利要求6所述的用于搅拌摩擦焊的交错轮辐式可伸缩工装，其特征在于，还包括：

伸缩缝，其设置在所述安装槽上，所述安装槽还具有外螺纹；

紧固螺帽，其套设在所述安装槽上，与所述安装槽的外螺纹相配合，将所述顶杆和所述安装槽进一步锁紧。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的用于搅拌摩擦焊的交错轮辐式可伸缩工装，其特征在于，所述顶杆具有凸台，所述安装槽内具有凹槽，所述凸台能够与所述凹槽配合，使所述支撑板和所述顶杆紧密配合。

9.一种用于搅拌摩擦焊的交错轮辐式可伸缩工装调节方法，其特征在于，包括：

将用于搅拌摩擦焊的交错轮辐式可伸缩工装安装在变位机上，并通过安装在所述变位机的传感器检测安装在变位机上的两个筒节之间的作用力，计算两个筒节之间的缝隙，计算公式为：

其中，D_f为两个筒节之间的缝隙，F_to为两个筒节之间的作用力，B₀为筒节材质的珀松系数，K_f为修正系数，r_c为重量密度；

根据两个筒节之间的作用力和筒节直径，计算气缸组件长度，计算公式为：

其中，L₁为第一气缸组件长度，F_to为两个筒节之间的作用力，D_f为两个筒节之间的缝隙，D₀为筒节直径，Γ_k为筒节的抗剪切压力，γ为修正系数，为0.14；

其中，L₂为第二气缸组件长度，F_to为两个筒节之间的作用力，D_f为两个筒节之间的缝隙，D₀为筒节直径，Γ_k为筒节的抗剪切压力，γ为修正系数，为0.14，L_k为第二气缸组件的气缸原始长度。