[发明专利]搅拌摩擦焊主轴结构及其设备有效

专利信息
申请号: 201910361181.3 申请日: 2019-04-30
公开(公告)号: CN110238507B 公开(公告)日: 2021-06-29
发明(设计)人: 唐远金;徐安莲;杜彦斌;罗素琴;李力 申请(专利权)人: 广东柳泰焊接科技有限公司
主分类号: B23K20/12 分类号: B23K20/12
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 523808 广东省东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 搅拌 摩擦 主轴 结构 及其 设备
【说明书】:

发明提供一种搅拌摩擦焊主轴结构及其设备,包括主轴和用于驱动主轴旋转的第一驱动机构,所述主轴一端与第一驱动机构连接,另一端用于连接刀柄或搅拌头,还包括主轴安装座和转向机构,所述主轴通过第一轴承可自转地安装于所述主轴安装座内,该主轴与第一驱动机构通过万向联轴器连接,所述主轴安装座和主轴具有倾角,所述转向机构与主轴安装座直接或间接连接,用于带动主轴安装座转向,改变主轴倾角的朝向。本发明,主轴安装座和主轴均相对于竖向方向倾斜,一般是向前倾斜,焊接时,主轴在第一驱动机构的作用下自转以带动搅拌头旋转,在曲线焊缝成型时,通过转向机构转动而使得主轴安装座转向,在主轴倾角不变的情况下,改变了其朝向,使主轴的倾斜方向始终沿着曲线焊缝方向,从而满足曲线焊缝的成型。

技术领域

本发明属于搅拌摩擦技术领域,涉及一种搅拌摩擦焊主轴结构及其设备。

背景技术

搅拌摩擦焊是一种固相连接技术,在焊前将待焊工件放置在工作台上并用夹具压紧;由搅拌针和轴肩组成的耐高温硬质搅拌头高速旋转并将搅拌针挤入待焊工件的接缝处,直至轴肩与待焊工件紧密接触;搅拌头在高速旋转的同时,沿邻接缝与工件相对移动,搅拌针对被焊材料的搅拌以及轴间与工件间的剧烈摩擦使焊核区温度明显升高而导致材料转变成塑性状态;搅拌针搅动使接缝区材料产生塑性流变和混合,轴肩对搅动变形的材料施加锻压作用,从而形成致密、可靠的搅拌摩擦焊焊缝。为了使轴肩在焊接过程中对搅拌变形的材料产生较好的锻压效果,搅拌头一般会向前有一定倾角。

其中搅拌头通过刀柄安装在搅拌摩擦焊设备主轴上,由主轴带动搅拌头高速旋转,同时通过搅拌摩擦焊设备沿X或Y向驱动主轴横向移动进行焊接。随着焊接需求的提高,搅拌摩擦焊不仅仅局限于直线焊缝的成型,还会涉及曲线焊缝的成型,由于搅拌头有一定倾角,在曲线焊缝成型过程中,需实时保证搅拌头倾斜方向朝向行进方向;而现有结构不能满足当前需求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种搅拌摩擦焊主轴结构及其设备,在搅拌摩擦焊的同时能够实现主轴的转向,从而能够满足曲线焊缝的成型。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明技术方案如下:

一种搅拌摩擦焊主轴结构,包括主轴和用于驱动主轴旋转的第一驱动机构,所述主轴一端与第一驱动机构连接,另一端用于连接刀柄或搅拌头,还包括主轴安装座和转向机构,所述主轴通过第一轴承可自转地安装于所述主轴安装座内,该主轴与第一驱动机构通过万向联轴器连接,所述主轴安装座和主轴具有倾角,所述转向机构与主轴安装座直接或间接连接,用于带动主轴安装座转向,改变主轴倾角的朝向。

上述结构,主轴安装座和主轴均相对于竖向方向倾斜,一般是向前倾斜,焊接时,主轴在第一驱动机构的作用下自转以带动搅拌头旋转,在曲线焊缝成型时,通过转向机构转动而使得主轴安装座转向,在主轴倾角不变的情况下,改变了其朝向,使主轴的倾斜方向始终沿着曲线焊缝方向,从而满足曲线焊缝的成型。

可选地,所述转向机构的旋转中心线在竖直方向,所述第一驱动机构的轴线与所述旋转中心线平行或重合。

可选地,所述第一驱动机构为竖直设置的第一电机,所述第一传动组件包括减速箱和传动轴,所述第一电机输出端连接减速箱,所述减速箱输出端通过万向联轴器与传动轴上端连接,传动轴下端通过另一万向联轴器连接所述主轴,所述传动轴与所述传动套同轴间隔设置。

可选地,所述转向机构包括第二驱动机构和第二传动组件,第一驱动机构与主轴之间通过第一传动组件传递动力,所述第二传动组件位于所述第一传动组件及主轴的外围。

可选地,所述第二驱动机构包括第二电机以及相啮合的蜗轮和蜗杆,所述蜗杆与第二电机输出端连接,所述蜗轮与第二传动组件连接并带动第二传动组件旋转,所述第二传动组件与所述主轴安装座连接。

可选地,所述第二传动组件包括竖直设置的传动套以及通过法兰盘连接在传动套下端的支架,所述支架与主轴安装座连接,主轴安装座和主轴均相对于竖直方向倾斜。

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