[发明专利]一种自适应双侧静轴肩搅拌头

说明书

本发明公开了一种自适应双侧静轴肩搅拌头，包括：搅拌头、3个削刃、上轴肩、下轴肩、推力球轴承、弹性部件、深沟球轴承及底盘；其中，3个削刃开设在搅拌头上，且底盘与搅拌头可拆卸连接；推力球轴承、上轴肩、下轴肩、弹性部件及深沟球轴承通过底盘由上至下依次轴向套接在搅拌头上；弹性部件位于下轴肩中。本发明公开的自适应双侧静轴肩搅拌头减少了焊接的热输入，提高了焊缝产品的力学性能。

技术领域

本发明涉及轨道客车装备技术领域，更具体地说是涉及一种自适应双侧静轴肩搅拌头。

背景技术

轨道客车的问世为人们的出行带来了便利，其以高效、平稳的特点被世人接受。

目前，轨道客车车体的焊接结构包括单轴肩搅拌头和双轴肩搅拌头，在相同的焊接参数下单轴肩搅拌头相较于双轴肩搅拌头焊接后焊缝的力学性能高很多，并且微观组织结构得到改善；但是对于轨道客车车体用无支撑筋板的铝合金空心型材的焊接，单轴肩搅拌头达不到制作工艺要求，而双轴肩搅拌头虽然能够满足无支撑筋板铝合金空心型材焊接的工艺要求，但焊接后容易产生大量飞边和毛刷，热输入量较单轴肩高、力学性能有待提升。

因此，如何将单轴肩搅拌头和双轴肩搅拌头的优势结合，提升焊缝产品的力学性能是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种自适应双侧静轴肩搅拌头，克服了现有技术中单轴肩搅拌头和双轴肩搅拌头在摩擦焊接中的缺陷，提升了焊接性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自适应双侧静轴肩搅拌头，其特征在于，包括：搅拌头、3个削刃、上轴肩、下轴肩、推力球轴承、弹性部件、深沟球轴承及底盘；其中，所述3个削刃开设在所述搅拌头上，且所述底盘与所述搅拌头可拆卸连接；所述所述推力球轴承、所述上轴肩、所述下轴肩、所述弹性部件及所述深沟球轴承通过所述底盘由上至下依次轴向套接在所述搅拌头上；其中，搅拌头的方向为上，所述弹性部件位于所述下轴肩中。

弹性部件的存在，可使双侧轴肩之间的缝隙在工作过程中因板材厚度自行调节，同时底盘与搅拌头连接，其它部件与搅拌头套接，这样就保证了在摩擦焊接过程中，只有搅拌头带动底盘一体转动，双侧轴肩不旋转，这样不仅避免了轴肩与金属板材之间的摩擦损失的热量，避免增加热输入量，提高了焊缝的力学性能，又可减少调休及打磨飞边、毛刺所消耗的工时，可有效降低制造成本。

其次，推力球轴承只可承受轴向载荷，深沟球轴承主要承受径向载荷，两种轴承相互配合使用，在保证焊接稳定的同时，提高了焊缝焊接的工作效率；在实际工作中，金属板材固定于双轴肩之间，与削刃在一条径向线上，削刃与金属板材摩擦生热，从而根据板材产生的热量达到焊接的效果。

可选的，所述搅拌头包括搅拌头主体和搅拌针；所述搅拌头主体与所述搅拌针一体连接；所述3个削刃径向开设在所述搅拌针上，且所述3个削刃之间呈120°夹角；所述底盘与所述搅拌针可拆卸连接；所述推力球轴承、所述上轴肩、所述下轴肩、所述弹性部件及所述深沟球轴承通过所述底盘由上至下依次轴向套接在所述搅拌针上。

削刃均匀的分布在搅拌针上，这样保证了金属板材摩擦受热的均匀，防止其因热量的不均匀而产生不必要的变形；搅拌针对于焊缝金属实现搅拌破碎、塑化作用，将显著细化晶粒，极大地提高了焊接产品的力学性能。

可选的，所述下轴肩下端开设有T型凹槽，所述弹性部件位于所述T型凹槽内。

可选的，所述搅拌头的材质包括H13钢。