[发明专利]一种用于焊接薄壁筒体环焊缝的无缝涨紧焊接夹具

说明书

技术领域

本发明属于航空、航天技术领域，涉及一种夹具，具体是涉及一种用于焊接薄壁筒体环焊缝的无缝涨紧焊接夹具。

背景技术

在航空、航天领域，加力筒体、燃烧室外壁、壳体等零部件往往都是通过几段薄壁圆筒焊接或薄壁圆筒和安装边焊接而成。薄壁筒体环形焊缝焊接是这类零件制造的重要工序。然而，目前对于薄壁环形筒体类零件的焊接方法通常是用一外形面与工件内型面相似的型胎撑住两工件环焊处，先点焊固定工件，再沿环向进行氩弧焊。采用这种方法进行焊接时，为了实现零件装卸，通常使型胎尺寸小于工件尺寸，因此在焊接处往往产生较大的拼缝装配间隙，导致焊接过程不稳定以及焊缝下凹，另外，这种方法焊缝背面无法实现通氩气充分保护，焊接质量较差，难以满足产品质量要求

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于焊接薄壁筒体环焊缝的无缝涨紧焊接夹具。

本发明是通过如下技术方案予以实现的。

一种用于焊接薄壁筒体环焊缝的无缝涨紧焊接夹具，包括定位圆盘及安装在定位圆盘中心的涨紧机构，所述定位圆盘上位于涨紧机构外侧沿圆周方向均匀布置有主涨块和从涨块，所述主涨块和从涨块交错布置，在主涨块和从涨块上均设置有导向块，所述主涨块和从涨块上均设置有气咀，所述定位圆盘在圆周方向上设置有径向拉紧弹簧连接主涨块和从涨块，在主涨块和从涨块上靠近定位圆盘中心一端设置有周向拉紧弹簧。

所述涨紧机构由包括心轴及锥体，其中心轴通过螺栓安装在定位圆盘的中心，锥体套装在心轴上，在锥体下端设置有减震胶皮圈，在心轴上端套装有带肩螺母，带肩螺母通过锁紧螺母与锥体上端面连接。

所述定位圆盘为一带凸台的圆盘形结构，在凸台上端面设置有带沉头孔的中心孔，在沉头孔的下端面上设置有位于中心孔外侧的沿圆周均布有心轴螺纹孔。

所述主涨块为左右对称的T型结构，其中T型结构由主涨块头部扇形圆筒段、主涨块长方体构件及主涨块底部圆筒段组成，所述主涨块长方体构件的一端与主涨块头部扇形圆筒段的内侧面相连，另一端与主涨块底部圆筒段的外圆柱面相连在主涨块头部扇形圆筒段的外圆上设置有主涨块矩形沟槽，在主涨块矩形沟槽中间部位沿法向设置有主涨块通气孔，在主涨块头部扇形圆筒段的端面设置有垂直于头部上端面的主涨块气咀螺纹孔，且主涨块气咀螺纹孔的螺纹底孔与主涨块通气孔相通。

所述从涨块为左右对称的T型结构，其中T型结构由从涨块头部扇形圆筒段、从涨块长方体构件及从涨块底部圆筒段组成，所述从涨块长方体构件的一端与从涨块头部扇形圆筒段的内侧面相连，另一端与从涨块底部圆筒段的外圆柱面相连，在从涨块头部扇形圆筒段的外圆上设置有从涨块矩形沟槽，在从涨块矩形沟槽中间部位沿法向设置有从涨块通气孔，在从涨块头部扇形圆筒段的端面设置有垂直于头部上端面的从涨块气咀螺纹孔，且从涨块气咀螺纹孔的螺纹底孔与从涨块通气孔相通，从涨块头部侧面与主涨块头部侧面贴合。

所述心轴由相互连接为一体的法兰盘、柱体和螺纹圆柱组成，其中法兰盘下端面上设置有定位凸台，在法兰盘上设置有位于柱体外侧沿周均布的心轴螺栓过孔。

所述导向块为长方体结构，在长方体结构下端面设置有贯穿前后面的导向块矩形槽，在导向块上位于导向块矩形槽两侧分别设置有导向块螺栓过孔和导向块圆柱销孔。

所述锥体由圆柱体和圆锥体组成，其中，圆柱体位于上段，在圆柱体上端面设置有锥体外螺纹凸台，在锥体外螺纹凸台上端面设置有贯穿锥体上下端面的锥体中心孔。

所述气咀与主涨块和从涨块的连接处均设置有气咀密封垫。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明采用无缝涨紧机构在涨紧状态下，交错分布的主涨块和从涨块形成封闭圆环，将工件环焊缝处有效涨紧，控制焊缝下凹，同时在焊缝背面形成封闭环形氩气槽，使焊缝得到充分保护，从而有效解决焊缝下凹等焊接缺陷，提高焊接质量。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的A-A向视图；

图3为图2的E处放大结构示意图；

图4为本发明中定位圆盘的结构示意图；

图5为本发明中主涨块的结构示意图；

图6为图5的B-B向视图；

图7为本发明中从涨块的结构示意图；

图8为图的C-C向视图；

图9为本发明中心轴的结构示意图；

图10为本发明中导向块的结构示意图；

图11为图10的D-D向视图；

图12为本发明中锥体的结构示意图；