[发明专利]一种多功能惯性摩擦焊机

说明书

技术领域

本发明涉及一种惯性摩擦焊接设备，具体涉及一种多功能惯性摩擦焊机。

背景技术

惯性摩擦焊属于一种固相焊接技术，是一种典型的摩擦焊接工艺，广泛应用于各种同种及非同种材料的焊接应用领域，由于其具有焊接能量输入集中、焊接热影响区域窄、焊接质量稳定等特点，在对焊接有高质量要求的场合被广泛应用。

常规的惯性焊，惯性飞轮都是事先根据焊接件的规格确定惯性轮的加载量，惯性轮加载后在焊接过程中一直存在，无法在焊接过程中改变惯性轮的加载量，并且常规的惯性焊也不设刹车装置。因此，常规惯性焊焊接能量是给定的，能量消耗完焊接过程停止，焊接过程中不对能量进行调节。另外，常规的惯性焊，工件夹紧锁定在滑动平台上，一直处于固定状态，不会产生旋转运动，这样，无法调整控制工件与焊接工具的相位，当焊接完成时，焊接在一起的工件与焊接工具，其相对位置是随机的，不确定的。当对焊接后的工件与焊接工具的相对位置有要求时，常规的惯性焊就无法实现这样的目的。

发明内容

本发明主要特点是实现了常规惯性焊接过程能量输入的在线调节，同时也具备了相位控制的功能，可以控制焊接后的工件与焊接工具的相对位置，从而对一些需要焊接后的工件与焊接工具具有一定的相对位置的要求，能够实现。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案具体说明如下：

常规惯性焊接工作原理：工具a夹持固定于旋转主轴5上、工件b夹持固定于滑动平台3上，动力装置9带动惯性飞轮7、主传动轴6及旋转主轴5旋转并到达一定的转速后，顶锻油缸1驱动滑动平台3及固定于其上的工件b轴向运动，工件b及工具a在一定的轴向力作用下开始接触摩擦并加热焊接界面，此过程中工具a及主轴5转速逐渐下降，当旋转完全停止后，保持焊接界面轴向压力一定时间，焊接完成。

本发明提供了一种多功能惯性摩擦焊机，包括：

顶锻油缸1，由液压驱动，提供焊接所需的轴向力，固定于面板2上，作用于滑动平台3使其往复运动；

面板2，固定顶锻油缸1,同时与主轴压箱4及底座10，组合成整体设备刚性框架；

滑动平台3，沿底座10导轨面做轴向往复运动，工件b夹持固定于其上，同时滑动平台自带位移传感器能够即时输出轴向移动位置、移动量、移动速度等参数用于控制焊接过程。

主轴压箱4，固定于底座10并与面板2及底座1)形成刚性框架结构，用于固定并定位主轴5，主轴压箱4设有41拉杆，使得主轴压箱4、面板2、底座10形成刚性框架结构；

主轴5，设有主旋转轴51用于夹持固定工具a，并通过扭矩传递带动工具a旋转；

主传动轴6，一端通过连轴器部件与主旋转轴51连接，用于向主旋转轴51传递扭矩及旋转动能，一端与动力装置9的输出轴连接；

惯性飞轮7，设于主传动轴6上，并由其带动旋转并储备惯性能。惯性飞轮可以通过离合器加载、以及运行和停止时可控的进行卸载动作；

刹车装置8，设于主传动轴6上，可对主传动轴6及主旋转轴51进行反扭矩制动，焊接过程中，当刹车装置8启动刹车时，前端主旋转轴51转速迅速降低，可导致焊接能量输入的降低。

动力装置9，对主传动轴6、惯性飞轮7、主旋转轴51进行旋转动能输出，具体形式可选用液压马达或电动机；

底座10，用于定位并固定面板2及主轴压箱4，使三者形成一个刚性的框架，同时底座上设有导轨，用于滑动平台3的支撑及定向移动。

惯性飞轮7设有飞轮离合器71，可实现惯性飞轮7与主传动轴6的接合与脱开，当飞轮离合器71啮合时，惯性飞轮7转载于主传动轴6上由其带动旋转，焊接作用过程中，当飞轮离合器71脱开时，，惯性飞轮7与主传动轴6脱离，同时也与前端主轴5脱离使主轴5的惯性能降低，也直接导致焊机能量输入的降低。