[发明专利]一种用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具及随动控制方法

说明书

一种用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具及随动控制方法,其特征是它包括上压紧装置、下压紧装置、轴承、电机、齿轮、底板、压板、信息处理器等。加工之前，首先将阀板定位在底板上，然后将轴承安装在底板的安装圆环上，随后将上压紧装置和下压紧装置固定在一起并安装在轴承外圈上，同时使下压紧装置中的齿轮和电机相连的齿轮配合在一起，随后用压板将上、下压紧装置压紧。加工时，信息处理器通过搅拌头的运动轨迹自动计算出与之相适应的上、下压紧装置的转动速度，并通过电机驱动上、下压紧装置运动，不断为搅拌头的运动提供运动空间。本发明易于实现，便于控制，可进行整个阀板表面的搅拌摩擦加工。

技术领域

本发明属于专用夹具领域，尤其是一种搅拌摩擦焊接夹具，具体地说是一种用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具及随动控制方法。

背景技术

阀板是闸阀中的关键零件，在长期的使用过程中易发生腐蚀、磨损等破坏，当阀板产生腐蚀、磨损等破坏后会直接影响闸阀的使用寿命。采用搅拌摩擦加工技术对阀板表面进行改性加工可有效提高阀板表面的耐腐蚀、耐磨等性能，从而延长阀板的使用寿命。由于对阀板表面进行搅拌摩擦加工时搅拌头需连续运动至阀板表面的不同位置，而现有搅拌摩擦设备中的通用夹具无法实现对阀板整个表面连续加工的要求，因此有必要设计一种可用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具，并提出一种有效的控制方法使随动夹具的运动和搅拌头的运动能够同步进行。

发明内容

本发明的目的是针对搅拌摩擦加工设备中的通用夹具无法对阀板整个表面连续加工的问题，提供了一种用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具及随动控制方法。

本发明的技术方案之一是：

一种用于闸阀阀板表面搅拌摩擦加工的随动夹具，主要包括上压紧装置、下压紧装置、轴承、电机、第一齿轮、安装圆环、固定V型块、可伸缩式短圆柱销、活动V型块、压板、信息处理器等。

所述上压紧装置为圆环形结构，其上设计有上连接孔、压紧凹槽和顶出凹槽，所述上连接孔用于与下压紧装置连接，所述压紧凹槽用于压板压紧时定位，所述顶出凹槽用于将上压紧装置顶出时定位。

所述下压紧装置中设计有第二齿轮、下连接孔、活动孔、平面轴承和安装内孔，所述第二齿轮用于与电机相连的第一齿轮配合进行传动，所述下连接孔用于与上压紧装置相连，所述活动孔用于为搅拌头提供运动空间，所述活动孔的宽度大于搅拌头的直径，所述活动孔的整体长度大于阀板的半径，所述平面轴承位于下压紧装置的底面，使上压紧装置在被压紧的情况下仍能在阀板上表面进行转动，所述安装内孔用于与轴承外圈配合。

所述电机与所述第一齿轮相连，所述第一齿轮与下压紧装置中的第二齿轮相配合，所述电机用于驱动下压紧装置进行转动。

所述可伸缩式短圆柱销包括销柱基座、安装孔和短圆柱销，所述安装孔用于将可伸缩式短圆柱销固定在夹具底板上，所述短圆柱销可伸出或收缩至销柱基座中。

所述压板中设计有连接孔、防滑花纹和平面轴承，用于将上压紧装置和下压紧装置压紧在阀板表面上，所述连接孔用于与自动夹紧机构17相连，所述自动夹紧机构可上下运动，向下可压紧阀板，向上可进行阀板的拆卸，所述防滑花纹用于将上下压紧装置向上顶出时防滑，并作用在上压紧装置的顶出凹槽中，所述平面轴承用于将上下压紧装置压紧在阀板上时仍可使上下压紧装置转动，并作用在上压紧装置的压紧凹槽中。

所述信息处理器用于从搅拌摩擦加工设备系统中收集搅拌头的运动轨迹数据并自动计算与搅拌头运动相适应的下压紧装置的转动速度，并通过电机和第一齿轮驱动下压紧装置转动，所述信息处理器可将搅拌头的运动轨迹实时反馈给电机，使搅拌头的运动和下压紧装置的转动同步进行，实现夹具随动装置的精准控制。

本发明的技术方案之二是：