[发明专利]一种用于航天运载器贮箱焊接的搅拌摩擦焊装置

说明书

本发明提供一种用于航天运载器贮箱焊接的搅拌摩擦焊装置，包括：机架，为中空的龙门架形式，用于固定设置待焊接贮箱；环形滑板，为中空圆环形滑板，内置第一环形导轨、第二环形导轨和环形齿圈；搅拌摩擦焊机头，安装在所述环形滑板上且架设在所述第一环形导轨和所述第二环形导轨上，所述搅拌摩擦焊机头通过在所述环形齿圈上驱动绕所述第一环形导轨和所述第二环形导轨上行驶，用以完成对待焊接贮箱的周向焊接。该装置解决同步旋转所带来的大惯量在装置使用时间长后精度降低的问题，还提高了装置的实用性。

技术领域

本发明涉及搅拌摩擦焊领域，具体涉及一种用于航天运载器贮箱焊接的搅拌摩擦焊装置。

背景技术

搅拌摩擦焊技术在焊接领域被誉为近三十年最具创造性的发明，是一种优质高效、绿色、低成本、低变形的固相焊接方法，彻底解决了多种有色金属熔焊所带来的一系列问题，并逐步取代熔焊方式，已被广泛应用于航空、航天领域。

目前国内常规的贮箱搅拌摩擦焊设备都采用了搅拌摩擦焊机头固定，待焊接贮箱移动旋转的形式。发明人在研究过程中发现，此类设备对于焊接小规格产品或贮箱尚且适用，但是对于超长超大尺寸贮箱，由于较大自重旋转所带来的转动惯量会破坏机构间的同步性，长期使用后同步性变差造成焊接质量无法保障，且存在设备易损坏、报错及维修操作难度大等缺陷。

鉴于此，亟需设计一种用于航天运载器贮箱焊接的搅拌摩擦焊装置，以解决贮箱自重旋转带来的转动惯量对产品焊接质量的破坏，改善大尺寸贮箱的焊接质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于航天运载器贮箱焊接的搅拌摩擦焊装置。

本发明提供一种用于航天运载器贮箱焊接的搅拌摩擦焊装置，包括：环形滑板，为中空圆环形滑板，内置第一环形导轨、第二环形导轨和环形齿圈；机架，为中空的龙门架形式，用于支撑所述环形滑板，所述环形滑板相对于所述机架可旋转，所述机架静止不动；搅拌摩擦焊机头，安装在所述环形滑板上且架设在所述第一环形导轨和所述第二环形导轨上，所述搅拌摩擦焊机头通过在所述环形齿圈上驱动绕所述第一环形导轨和所述第二环形导轨上行驶，用以完成对待焊接贮箱的周向焊接。

根据本发明的一个实施例，该装置还包括：铣削机头，安装在所述环形滑板上，所述铣削机头在所述环形滑板上的安装位置与所述搅拌摩擦焊机头在所述环形滑板上的安装位置彼此周向间隔180度。

根据本发明的一个实施例，该装置还包括：环形拖链，设置在所述机架内侧，用于通过设置电控走线，给所述搅拌摩擦焊机头和所述铣削机头供电。

根据本发明的一个实施例，该装置还包括：驱动电机和旋转传动机构，共两套设置在所述搅拌摩擦焊机头和所述铣削机头上，所述旋转传动机构与所述环形齿圈齿合，所述驱动电机驱动所述旋转传动机构在所述环形齿圈上转动，从而带动所述搅拌摩擦焊机头和所述铣削机头转动。

根据本发明的一个实施例，该装置还包括：内撑机构，用于环形支撑在贮箱焊接部位的内侧；外抱机构，用于环形夹紧在贮箱焊接部位的外侧。

根据本发明的一个实施例，该装置还包括：头座和尾座，分别用于支撑在贮箱的头部和尾部，且所述头座和所述尾座设置配重壳，以平衡贮箱的重量。

根据本发明的一个实施例，该装置还包括：头座/尾座床身，设置在所述头座和所述尾座的下方，且所述头座/尾座可移动地设置在所述头座/尾座床身；机架床身，设置在所述机架的下方，且所述机架床身可移动地设置在所述机架床身。

根据本发明的一个实施例，该装置还包括：花盘，为贮箱箱底的形状，所述花盘用于支撑贮箱箱底并通过芯轴连接到所述头座和所述尾座上；托辊，设置在所述头座/尾座床身上用于支撑贮箱中段。

根据本发明的一个实施例，所述搅拌摩擦焊机头还包括第一滑台、第一驱动机构、监控装置和激光跟踪器。