[发明专利]一种原位回填式搅拌摩擦点焊主轴头机构

摘要

本发明公开了一种原位回填式搅拌摩擦点焊主轴头机构，由两部分组成；一是与机床旋转动力主轴相连接的主体结构空心主轴套，可以高速旋转；二是与机床主轴固定部分相连接的上固定轴套和外层的下固定套筒。这两部分(内部旋转、外部固定)之间通过四对角向轴承和其它零部件集成在在一起形成主轴头机构。本发明主轴头机构是一种独立的机械运动机构，可实现原位回填式摩擦点焊(RFSSW)的全部工艺过程。本发明结构简单容易维护、其搅拌工具可以方便拆卸、更换与安装，将本发明主轴头机构与普通铣床动力主轴相结合，就可以实现RFSSW全部工艺过程，从而有效降低RFSSW设备的制造成本，为RFSSW工艺的广泛推广应用提供重要基础。

主权项

1.一种原位回填式搅拌摩擦点焊主轴头机构，包括空心主轴套(5)、搅拌针(27)、上固定轴套(2)、下固定套筒(3)和旋转套筒(4)；其特征在于：所述空心主轴套(5)的上部是标准锥形刀柄的连接端；所述空心主轴套(5)内设有定位台阶面，所述空心主轴套(5)内设有搅拌针套柄(25)，所述搅拌针套柄(25)的顶部与所述定位台阶面之间的距离为H；所述空心主轴套(5)侧壁的上部设有两个径向对称布置的第一键槽，所述第一键槽为通槽，所述搅拌针套柄(25)与所述空心主轴套(5)之间设有两个径向对称布置的第一内移动键(17)，所述第一内移动键(17)穿过所述空心主轴套(5)侧壁上的第一键槽突出于所述空心主轴套(5)之外；所述第一键槽的长度比所述第一内移动键(17)的长度长H1，H1小于H；所述搅拌针套柄(25)的下部设有搅拌针的安装孔，所述搅拌针(27)的上部插入在该安装孔中，所述搅拌针套柄(25)与所述空心主轴套(5)之间插入有一轴肩套柄(26)，所述轴肩套柄(26)的底部固定有带有搅拌针过孔的端盖(28)，所述轴肩套柄(26)外壁的顶部设有两个径向对称布置的第二键槽，所述空心主轴套(5)的侧壁上在与所述第二键槽对应位置处设有第三键槽，所述第三键槽是通槽，所述轴肩套柄(26)与所述空心主轴套(5)之间设有两个径向对称布置的第二内移动键(18)，所述第二内移动键(18)穿过所述空心主轴套(5)侧壁上的第三键槽突出于所述空心主轴套(5)之外；所述第二键槽的长度比 所述第二内移动键(18)长度长H1；所述空心主轴套(5)的底部固定有轴肩端盖(6)，所述轴肩端盖(6)设有中心孔，所述搅拌针(27)的底部穿入所述中心孔；所述搅拌针套柄(25)的底部设有两个径向螺纹孔，所述空心主轴套(5)和所述轴肩套柄(26)上与所述两个径向螺纹孔位置对应处设有长形阶梯通孔(24)，所述长形阶梯通孔(24)内设有沉头螺钉用于固定所述搅拌针(27)；两个第一内移动键(17)的对称平面与两个第二内移动键(18)的对称平面相交90°；所述空心主轴套(5)的上部、位于第一内移动键(17)的上方自内向外依次套装有搅拌针内轴承座(19)、两对第一角向轴承(15)和搅拌针外轴承座(11)，所述空心主轴套(5)与所述搅拌针内轴承座(19)之间为间隙配合，两对第一角向轴承(15)的内环同时与搅拌针内轴承座(19)和第一内移动键(17)固定；所述搅拌针外轴承座(11)上设有第四键槽，所述第四键槽为通槽，所述第四键槽内固定有第一外移动键(7)，所述第一外移动键(7)的内侧与两对第一角向轴承(15)相连接；所述空心主轴套(5)的下部、位于第二内移动键(18)的下方自内向外依次套装有轴肩内轴承座(21)、两对第二角向轴承(16)和所述轴肩外轴承座(13)，所述空心主轴套(5)与所述轴肩内轴承座(21)之间为间隙配合，两对第二角向轴承(16)的内环同时与轴肩内轴承座(21)和第二内移动键(18)固定；所述轴肩外轴承座(13)上设有两个径向对称布置的第五键槽，所述第五键槽为通槽，所述第五键槽内固定有第二外移动键(8)，所述第二外移动键(8)的内侧与两对第二角向轴承(16)相连接；所述搅拌针外轴承座(11)和所述轴肩外轴承座(13)的外径相同，所述下固定套筒(3)套在所述搅拌针外轴承座(11)和所述轴肩外轴承座(13)的外回转面上，所述下固定套筒(3)上设有位置与所述第一外移动键(7)位置对应的第六键槽和与所述第二外移动键(8)位置对应的第七键槽，所述第六键槽和第七键槽均为通槽；所述第一外移动键(7)的外侧穿过所述第四键槽和第六键槽后突出于所述下固定套筒(3)之外；所述第二外移动键(8)的外侧穿过所述第五键槽和第七键槽后突出于所述下固定套筒(3)之外；所述旋转套筒(4)套在所述下固定套筒(3)上、并与所述下固定套筒(3)间隙配合，所述旋转套筒(4)的筒壁上设有与两个第一外移动键(7)位置对应的第一通槽和与两个第二外移动键(8)位置对应的第二通槽，所述第一通槽和第二通槽的底面均为螺旋面，所述第一通槽底面和第二通槽底面的螺旋升角的角度相同、方向相反；所述第一通槽底面两端的高度差和所述第二通槽底面两端的高度差均为H1；所述旋转套筒(4)的底端设有外层固定套筒卡环(10)，所述外层固定套筒卡环(10)与所述下固定套筒(3)固定；所述空心主轴套(5)上部的连接端与机床旋转动力主轴机构(1)的内孔配合，所述上固定轴套(2)与所述机床旋转动力主轴机构(1)固定，所述下固定套筒(3)与所述上固定轴套(2)固定。