二片式轮毂搅拌摩擦焊装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103273188A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103273188103273188A(43)申请公布日2013.09.04(21)申请号201310163671.5(22)申请日2013.05.06(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人董杰曹振靳丽章桢彦汤晓明(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人郭国中(51)Int.Cl.B23K20/12(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称二片式轮毂搅拌摩擦焊装置(57)摘要本发明公开了一种二片式轮毂搅拌摩擦焊装置，包括螺旋搅拌针、推力球轴承、推板、应变式力传感器、液压油缸、旋转压力轴、游动花键以及变频调速电机，其中，所述螺旋搅拌针螺纹固定在旋转压力轴的第一端，旋转压力轴的第二端贯穿液压油缸，第二端端部通过游动花键与变频调速电机相连接；所述旋转压力轴的第一端设有推力球轴承，所述推力球轴承与液压油缸之间设有用于压力检测和控制的应变式力传感器；所述推力球轴承外部设有推力球轴承座，所述推力球轴承座与应变式力传感器之间设有用于传导压力的推板。本发明结构简单，能耗低，易操作，且拆装灵活方便。CN103273188ACN103278ACN103273188A权利要求书1/1页1.一种二片式轮毂搅拌摩擦焊装置，其特征在于，包括螺旋搅拌针、推力球轴承、推板、应变式力传感器、液压油缸、旋转压力轴、游动花键以及变频调速电机，其中，所述螺旋搅拌针螺纹固定在旋转压力轴的第一端，旋转压力轴的第二端轴向贯穿液压油缸，第二端端部通过游动花键与变频调速电机相连接；所述旋转压力轴的第一端设有推力球轴承，所述推力球轴承与液压油缸之间设有用于压力检测和控制的应变式力传感器；所述推力球轴承外部设有推力球轴承座，所述推力球轴承座与应变式力传感器之间设有用于传导压力的推板；所述变频调速电机通过游动花键带动旋转压力轴转动，所述液压油缸为旋转压力轴的轴向进给运动提供压力，所述螺旋搅拌针通过设置在旋转压力轴上的推力球轴承带动进行焊接。2.根据权利要求1所述的二片式轮毂搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述液压油缸整体为中空型，包括靠近螺旋搅拌针的工作端和靠近游动花键的驱动端，所述工作端和驱动端上分别设置有第一深沟球轴承和第二深沟球轴承；所述工作端端部设有端盖，所述第一深沟球轴承设置在端盖上，所述第二深沟球轴承外部设有深沟球轴承座，所述深沟球轴承座通过螺钉固定在液压油缸的驱动端上。3.根据权利要求2所述的二片式轮毂搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述应变式力传感器的中心处有用于旋转压力轴穿过的通孔，其中，应变式力传感器的一端与推板相接触，应变式力传感器的另一端与液压油缸的端盖相接触。4.根据权利要求1所述的二片式轮毂搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述旋转压力轴的第二端端部为带圆孔的扁平一字型结构，所述游动花键上与所述一字型结构相对应处设有相适配的扁平空隙，所述旋转压力轴与游动花键通过设置于所述圆孔中的销钉固定连接。5.根据权利要求1或4所述的二片式轮毂搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述游动花键外部设有游动花键套，所述游动花键与游动花键套之间设有滑动空间，所述滑动空间提供螺旋搅拌针轴向移动的行程。6.根据权利要求5所述的二片式轮毂搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述变频调速电机外部设有主轴，所述主轴外部设有马达固定套，所述主轴和马达固定套之间键连接，所述马达固定套与游动花键套键连接。7.根据权利要求6所述的二片式轮毂搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述变频调速电机的底部还设有固定座。8.根据权利要求1所述的二片式轮毂搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述螺旋搅拌针通过螺纹固定在旋转压力轴的第一端上，其螺纹为梯形。9.根据权利要求8所述的二片式轮毂搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述螺纹方向为左旋。2CN103273188A说明书1/4页二片式轮毂搅拌摩擦焊装置技术领域[0001]本发明涉及焊接技术领域，具体是一种二片式轮毂搅拌摩擦焊装置。背景技术[0002]搅拌摩擦焊(FrictionStirWelding，简称FSW)是一种新型的焊接技术，在20世纪90年代初被英国焊接所发明出来。与传统的焊接方法相比，搅拌摩擦焊具有优质、高效、低耗、焊接变形小、无污染等优点，尤其适用于有色金属的焊接，近年来，搅拌摩擦焊技术已被迅速推广，在航空、航天、船舶、电力、电子以及汽车等领域得到了广泛应用。[0003]由于搅拌摩擦焊过程中需要克服金属搅拌时的巨大阻力，同时要提供足够的顶锻压力，因此目前常用的搅拌摩擦焊设备都具有结构复杂、体积庞大的特点，而且价格非常昂贵，而且这些设备主要应用