[发明专利]摩擦焊设备

说明书

本发明涉及摩擦焊设备。

在传统的摩擦焊中，一对工件相互压紧下，使它们相对旋转运动。一般地说，一旦两工件的接合面产生足够的热以后，停止相对转动，使工件在顶锻压力下相互压紧，顶锻压力可以相等于或大于原始压紧力。

传统的摩擦焊设备一般都包含有复杂的电子控制系统，以控制所必须施加的不同大小的力，并且控制驱动装置，按照选定的方式控制两工件的相对转动。

美国专利US3616980公开了这种摩擦焊设备，它装有液压马达和活塞，通过操纵一系列复杂的电动阀和手动阀来将两工件压紧在一起。因此该设备的控制系统复杂，不易操作。

因此，本发明的目的是克服传统摩擦焊设备的缺点，提供一种其控制装置和流体输送装置结构简单、易于操作的摩擦焊设备，并提供一种可移动式摩擦焊设备。

根据本发明，摩擦焊设备包括：一个机壳;一个安装在机壳内的工件支座，它可以转动和轴向移动;一个流体压力驱动器，和工件支座连接，使工件支座相对于机壳转动;弹性装置，它以第一轴向方向相对于机壳推动工件支座;压力装置，根据流体压力的大小使工件支座以一个反向于第一方向的第二轴向方向相对于机壳移动;一个在机壳上的流体入口;其特征在于该摩擦焊设备还包括流体输送装置，使压力流体从入口沿着第一通道和驱动装置连通，并沿着第二通道和压力装置连通;还有控制装置，它对工件支座在机壳内的轴向移动起反应，用以控制和第一通道相连通的流体压力。因此，当工件支座在压力装置的作用下而在机壳内移动时，第一通道逐渐被关闭，而第二通道保持打开。

本发明对已知摩擦焊设备进行了简化，提供了压力流体的一个公共入口。压力流体被用来启动驱动器，并且以第二方向推动工件支座。接着，第一通道被关闭，驱动器停止转动，而流体压力经过第二通道充分作用到压力装置上。因此，摩擦焊设备自动地从第一状态转入第二状态。第一状态时，驱动器转动工件支座，工件支座按照第二方向被推动（通常在较轻的压力下被推动）。第二状态时，旋转已经停止，而工件支座在顶锻压力下被推动。在需要的焊接循环中没有操作者介入。

本发明使可移动式摩擦焊设备得以被开发出来。在工地环境下，不用电气控制或电子控制系统，因此，易于操作。

控制装置还可以包含一个或多个电子传感器，用以监测工件支座的轴向移动，并且发出适当的控制讯号，以控制马达和流体的供应。

控制装置最好包括一个阀体，阀体上的一个入口和流体入口连通，其两个出口则分别和第一及第二流体通道连通;还包括一个阀件，阀件可以在阀体内移动，根据工件支座和机壳之间的相对轴向移动来控制流体在入口和连接到第一通道的出口之间的连通情况，并且一直保持入口和另一个出口之间的连通。采用这种装置，不需要用电子控制器，设备在流体压力的作用下简单地进行操作。

例如，阀体可以包括一个阀座，和阀件共同配合，阀件阀座之一和机壳连接，另一个则和工件支座连接。

把驱动器在轴向上相对于工作支座固定是很方便的。这种情况下，工件支座相对于机壳的轴向移动将伴随着驱动器的轴向移动。

然而，在某些实例中，工件支座可以相对于驱动器轴向移动，而驱动器本身则在轴向上相对于机壳被固定。例如，可以利用驱动器和工件支座之间的花键连接来实现这个目的。这后一种装置的优点是大部分作用在驱动器上的轴向力可以被除去，这样，就可以采用传统的风动马达。

压力装置可以包括一个活塞，可能通过驱动器，和工件支座相关连，活塞和机壳的一部分共同形成活塞一气缸装置。

活塞上的中心孔确定了第一通道的一部分。这种装置可以使活塞一气缸装置的结构非常紧凑。

弹性装置包括一个压缩弹簧，也可以使用其它形式的弹性装置。

驱动器最好包括空气驱动马达，但是，也可以使用其它的流体操作驱动器，例如液压马达等。

在焊接时，例如焊接小直径的螺柱时，起初，流体压力可以同时作用到驱动器和压力装置上，但是，焊接设备最好还包括时间调节装置，放置在第二流体通道上，通过一个初始延迟时间，然后才把流体压力加到压力装置上。

下面参照附图，对本发明的摩擦焊设备的一个实例进行描述，附图中：

图1是处在收缩位置的可移动式焊接器械的局部纵向剖视图;

图2是一个和图1相似的视图，但所表示的器械是处于其伸出位置;

图3是图1和2所示的器械的俯视图，某些局部用假想图表示;

图4是气动控制回路图;