[实用新型]水下摩擦叠焊设备主轴头防水型定位检测机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水下摩擦叠焊设备主轴头防水型定位检测机构。

背景技术

摩擦叠焊技术可用于水下修复管道的裂纹及缺陷，它是摩擦叠焊单元成 型过程，即摩擦液柱成型过程基础上，将一系列塞棒塞入预钻孔中，通过搭 接缝合得到完整的焊缝从而修补了裂纹。

近年来，随着世界海洋资源开发力度的加大，摩擦叠焊引起了世界各国 的重视。各国研究机构相继进行了相关的研究工作，取得了一定的成果。目 前英国TWI、德国GKSS研究中心等科研机构在摩擦叠焊技术的应用基础研究 方面处于世界领先水平，其中又以德国GKSS研究中心的工作更贴近实际工程 应用。中国于2006年前后开始有论文发表，对摩擦叠焊技术进行介绍。

虽然国外各研究机构对摩擦叠焊设备研究做了大量的工作，但是多数只 是局限于实验探索阶段，距离实际工程应用还有很长的路要走。国内虽然也 进行了一定的探索研究，也还未能实现钢的无缺陷焊接，且局限于在空气介 质中。水下摩擦叠焊对设备的各方面性能要求极为苛刻，主要原因就是必须 满足水下环境条件下对设备性能、密封等方面的要求，比空气中摩擦叠焊设 备制造的难度高出很多。对于摩擦叠焊主轴头的定位检测特别是适于水下环 境条件下主轴头位置与速度检测装置的研究更是亟待解决的技术关键。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺陷而提供一种水 下摩擦叠焊设备主轴头防水型定位检测机构，利用磁编码器检测主轴头的环 向与纵向移动及速度，能够实现对水下摩擦叠焊主轴头的精确定位，顺利完 成焊接过程，保障焊接质量，使用效果理想。

本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。

本实用新型水下摩擦叠焊设备主轴头防水型定位检测机构，主要包括机 架、移动机构、液压机构、主轴头以及控制机构；该移动机构包括滑道、环 向齿条和纵向齿条；该液压机构包括纵向行走液压马达和环向行走液压马达， 纵向行走液压马达和环向行走液压马达分别与控制机构连接；该机架包括上 下两部分；下部机架外侧安装液压卡爪，该液压卡爪夹持在被焊工件上，下 部机架顶端安装环向齿条；上部机架的横梁上安装主轴头，横梁两端安装在 滑道上，环向行走液压马达安装在上部机架的外侧，该环向行走液压马达输 出端设有传动齿轮，该传动齿轮与横杠一端设置的齿轮啮合；横杠两端通过 轴承固定在位于横梁下部的上部机架上，其伸出机架外侧的两端分别设有一 个相同的齿轮，该齿轮在位于下部机架顶端的环向齿条上运动而带动主轴头 环向运动；纵向行走液压马达与主轴头并列安装在上部机架上，该纵向行走 液压马达输出端连接传动齿轮，该传动齿轮与安装在位于横梁下方的上部机 架上的纵向齿条啮合运动而带动主轴头纵向运动；其特征在于，所述横杠上 安装一个环向行走编码器，该环向行走编码器的调理电路与控制机构连接； 所述纵向行走液压马达输出端连接的传动齿轮与纵向行走磁编码器中心安装 的传动齿轮啮合，该纵向行走磁编码器的调理电路与控制机构连接。

前述的水下摩擦叠焊设备主轴头防水型定位检测机构，其中，所述传动 齿轮为变速传动齿轮。

前述的水下摩擦叠焊设备主轴头防水型定位检测机构，其中，所述纵向 行走磁编码器和环向行走磁编码器为磁编码器，该磁编码器型号为 KSL2210-10000型。

本实用新型水下摩擦叠焊设备主轴头防水型定位检测机构的有益效果： 环向行走磁编码器和纵向行走磁编码器，每旋转一周产生的脉冲信号不小于 5000个，保证对移动距离的分辩率在0.1mm左右；根据纵向行走和横向行走 两个磁编码器的脉冲数变化，控制系统可以计算判断主轴头移动的距离及速 度，以对主轴头进行准确定位。

附图说明

图1为本实用新型水下摩擦叠焊设备主轴头防水型定位检测机构整体结 构示意图。

图中主要标号说明：1机架、2主轴头、3纵向行走液压马达、4环向行 走液压马达、5纵向行走磁编码器、6环向行走磁编码器、7横杠、8环向齿 条、9液压卡爪、10横梁、11纵向齿条、12滑道、A待焊工件、A1工件待修 复位置。

具体实施方式