[实用新型]一种活塞可分离的顶锻力平衡油缸

说明书

本实用新型涉及一种活塞可分离的顶锻力平衡油缸，包括中空壳体、主轴和活塞，所述活塞呈具有内侧斜面的环状结构，活塞沿主轴轴向活动的套接在所述主轴中部的连接段上，主轴的连接段具有与活塞的内侧斜面形状相匹配的锥台部侧表面。所述中空壳体与所述主轴之间具有活塞轴向运动空间；在中空壳体的活塞轴向运动空间中，由所述活塞分隔出第一压力腔室和第二压力腔室。第二压力通道与第二压力腔室连通；第三压力通道能够通过第一压力通道与第一压力腔室连通；第四压力通道能够与第一压力腔室连通。本实用新型实施例的活塞可分离的顶锻力平衡油缸采用活塞与主轴分离的结构，避免了活塞长期回转对回转密封的伤害，结构安装组合方便，便于调整适配。

技术领域

本实用新型属于惯性摩擦焊接技术领域，具体涉及一种活塞可分离的顶锻力平衡油缸。

背景技术

惯性摩擦焊是利用主轴惯性动能对零件端面进行对接焊接的一种焊接工艺，广泛应用于航空航天、石油钻杆、汽车零件、空分零件等设备的焊接。

油压驱动式惯性摩擦焊接设备如图1、2所示，包括油马达1、两个顶锻油缸2、顶锻力平衡油缸容纳部3、顶锻力平衡油缸4和尾座7。顶锻力平衡油缸4容纳在顶锻力平衡油缸容纳部3中，顶锻力平衡油缸4的主轴8的零件夹持端41露出在顶锻力平衡油缸容纳部3的一端的端面上。两个顶锻油缸2的轴承杆21穿出顶锻力平衡油缸容纳部3的所述一端连接到尾座7上。油马达1在顶锻力平衡油缸容纳部3的另一端驱动顶锻力平衡油缸4的主轴8旋转，两个顶锻油缸2的轴承杆21关于顶锻力平衡油缸4的主轴8对称设置。待焊接的第一零件5夹持在主轴8的零件夹持端41上，随主轴8一同旋转，待焊接的第二零件6固定在尾座7上，第一零件5的焊接端面B与第二零件6的焊接端面C相接触。焊接时，油马达1驱动顶锻力平衡油缸4的主轴8旋转，当主轴8的转速达到设定值时，油马达1的进油口与回油口连通，油马达1停止转动，主轴8在惯性作用下继续旋转，两个顶锻油缸2驱动尾座7朝向顶锻力平衡油缸容纳部3快速移动(例如行走距离约20毫米)，第一零件5的焊接端面B与第二零件6的焊接端面C摩擦生热熔化，完成顶锻焊接。在此过程中，顶锻油缸2的拉力被主轴内部的油压推力平衡。根据被焊接零件的直径不同，顶锻力可能达到100吨到1000吨的量值。

具体的，图2示出了图1所示的油压驱动式惯性摩擦焊接设备的顶锻力平衡油缸4的剖面结构图，在构成油压驱动式惯性摩擦焊接设备时，油马达1在顶锻力平衡油缸4的图示方向的左侧，尾座7在顶锻力平衡油缸4的图示方向的右侧。所述顶锻力平衡油缸4包括壳体9、主轴8、轴承12，主轴8包括驱动端81、连接段82和零件夹持段83，主轴8的零件夹持段83通过轴承12可转动的固定在中空壳体9第一侧91的内壁上。主轴8的连接段82包括顺序连接的轴封部821和相对于轴封部821径向突出的环形圆台822，主轴8的连接段82的轴封部821一端与驱动端81连接，主轴8的连接段82的环形圆台822一端与夹持段83连接。在环形圆台822朝向主轴驱动端81的表面外侧周缘处沿主轴轴线方向突出形成第一凸环823，所述第一凸环823具有朝向主轴驱动端的第一环形端面F。与主轴8的连接段82的轴封部821相适应，在中空壳体9中部的内壁上具有突出的环形凸台92，能够与主轴8的连接段82的轴封部821形成轴封。在所述环形凸台92朝向中空壳体9第一侧91的表面上，与主轴8的连接段82的环形圆台822相对的形成有沿主轴轴线方向突出形成第二凸环93，第二凸环93具有朝向主轴夹持端的第二环形端面E。主轴8的连接段82的环形圆台822、第一凸环823的端面11与中空壳体9的环形凸台92的端面10、第二凸环93共同限定了压力腔室A。在中空外壳9中，具有压力通道P，所述压力通道P一端在外壳外表面上开孔，另一端在限定压力腔室A的环形凸台92的端面10上。