專利名稱：一種摩擦焊機及其主軸結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及摩擦焊機技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種摩擦焊機及其主軸機 構(gòu)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，公知的摩擦焊機中的關(guān)鍵部件是主軸箱，主軸旋轉(zhuǎn)夾具一般都是液壓夾緊 裝置。旋轉(zhuǎn)夾具安裝在主軸上，工作中即要旋轉(zhuǎn)又要夾緊工件。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計必須使用“旋 轉(zhuǎn)油缸”，通過活塞軸向運動帶動夾緊元件實現(xiàn)夾緊(松開)工件。旋轉(zhuǎn)油缸所需壓力油由 液壓系統(tǒng)通過“分油器”分別供給旋轉(zhuǎn)油缸的夾緊腔與松開腔。分油器與主軸軸頸配合選 用間隙配合。配合間隙、分油器加工精度是旋轉(zhuǎn)夾具正常工作的關(guān)鍵。配合間隙偏大，泄露 量增大，油路不能保證正常使用壓力。配合間隙偏小，主軸與分油器配合面易研死。分油器 通過兩個高精度角接觸球軸承支撐在主軸上。軸承精度必須高于P5級，分油器的幾何精度 要求在6級以上，因此這種結(jié)構(gòu)制造難度大，造價較高。分油器采用間隙密封必然有一定的 泄露，為補償此泄露保證夾具的夾緊力必須加大油泵的排量，增大電機驅(qū)動功率。
實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型提供了一種摩擦焊機及其主軸機構(gòu)，以避免分油器泄露導(dǎo) 致的夾具的夾緊力過小，無法夾緊工件的問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案一種摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)，包括套裝在沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿上的松夾油缸，該松夾油缸具體包括缸體和設(shè)置在所 述缸體內(nèi)的活塞，所述缸體和活塞均套設(shè)在所述沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿上；套裝在所述沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿上，且位于所述活塞的伸出端一側(cè)的彈性裝置， 該彈性裝置具體包括套裝在所述沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿上的導(dǎo)向套和套裝在所述導(dǎo)向套上 的彈性件；一端和所述導(dǎo)向套遠(yuǎn)離所述活塞的一端連接的套筒；和所述套筒另一端連接的夾緊元件。優(yōu)選的，上述摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)中，所述夾緊元件為斜楔形夾爪。優(yōu)選的，上述摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)中，所述斜楔形夾爪外圈與相同斜楔角度的夾 具體配合。優(yōu)選的，上述摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)中，還包括固定在所述夾具體上，且位于所述夾 具體和所述斜楔形夾爪之間T型導(dǎo)向鍵。優(yōu)選的，上述摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)中，所述彈性件為多片碟簧組成的碟簧組。優(yōu)選的，上述摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)中，該主軸結(jié)構(gòu)通過套設(shè)在主軸上的三套滾動 軸承支撐在箱體內(nèi)。優(yōu)選的，上述摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)中，所述三套滾動軸承具體為位于右端的圓柱滾子軸承、左端的角接觸球軸和位于中間的推力調(diào)心滾子軸承。優(yōu)選的，上述摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)中，還包括套設(shè)在沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿頂端的 沖刀上的支撐環(huán)，該支撐環(huán)通過中間機構(gòu)和所述主軸套筒相連。一種摩擦焊機，該摩擦焊機的兩個主油缸分別安裝在上述任一項所述的主軸結(jié)構(gòu) 的兩側(cè)。優(yōu)選的，上述摩擦焊機中，還包括變頻電機，該變頻電機的輸出軸通過齒形帶和主 軸結(jié)構(gòu)連接。從上述的技術(shù)方案可以看出，本實用新型實施例通過使用套裝在所述沖內(nèi)飛邊油 缸活塞桿上，且位于所述活塞的伸出端一側(cè)的彈性裝置，利用彈性裝置由壓縮后的恢復(fù)力 所產(chǎn)生的軸向力帶動夾緊元件夾緊工件，取代了傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)夾具油缸，無泄露。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例提供的一種摩擦焊機結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1側(cè)視圖；圖3為本實用新型實施例提供的摩擦焊機主軸箱結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供了一種摩擦焊機及其主軸機構(gòu)，以避免分油器泄露導(dǎo)致的夾具的 夾緊力過小，無法夾緊工件的問題。下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。請參閱圖3，圖3為本實用新型實施例提供的摩擦焊機主軸箱結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1為松夾油缸，2為活塞，3為碟形彈簧，4為碟簧導(dǎo)向套，5為斜楔形夾爪，6 為T形導(dǎo)向鍵，7為夾具體，8為被焊工件，9為主油缸，10為沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿，11為主軸 套筒，12為套筒，13為支撐環(huán)。為了避免分油器泄露導(dǎo)致的夾具的夾緊力過小，無法夾緊工件的問題，本實用新 型提供了一種摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)，包括套裝在沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿10上的松夾油缸1，該松夾油缸1具體包括缸體和設(shè) 置在所述缸體內(nèi)的活塞2，所述缸體和活塞2均套設(shè)在所述沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿10上。其 中，本主軸結(jié)構(gòu)通過配設(shè)去除內(nèi)飛邊的沖內(nèi)飛邊油缸，在摩擦焊接完成沖內(nèi)飛邊油缸活塞 桿10前進(jìn)(向右運動)時，由安裝在活塞桿右端沖刀將內(nèi)飛邊去除。去除內(nèi)飛邊后，沖內(nèi) 飛邊油缸活塞桿10左移帶動沖刀退回。套裝在所述沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿10上，且位于所述活塞2的伸出端一側(cè)的彈性裝置，該彈性裝置具體包括套裝在所述沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿上的碟簧導(dǎo)向套4和套裝在所述 導(dǎo)向套上的碟形彈簧3。此處的碟形彈簧3還可以為其他形式的彈性件。彈性件優(yōu)選為多 片碟簧組成的碟簧組。一端和所述碟簧導(dǎo)向套4遠(yuǎn)離所述活塞2的一端連接的套筒12 ；和所述套筒12另一端連接的夾緊元件，此處的加緊元件優(yōu)選為斜楔形夾爪5。首先松夾油缸1的活塞2向右移動，活塞2壓縮彈性裝置，將碟形彈簧3壓縮到一 定高度，帶動斜楔形夾爪5向右移動，從而使旋轉(zhuǎn)夾具松開工件，便于工件的取放。當(dāng)被焊 工件8送入旋轉(zhuǎn)夾具后，活塞2向左移動到油缸底部，離開碟簧導(dǎo)向套4。碟形彈簧3釋放 彈簧力帶動斜楔形夾爪5向左移動同時徑向(向圓心方向)移動。當(dāng)夾爪夾持工件時，碟 形彈簧3恢復(fù)力使工件被夾緊。合理選用碟形彈簧的組合方式及碟形彈簧的規(guī)格及夾緊工 件時碟形彈簧的壓縮量即可改變夾緊力的大小。本實用新型通過利用彈簧力對工件進(jìn)行夾 緊，并通過選擇合適的彈簧力，充分避免了分油器泄露導(dǎo)致的夾具的夾緊力過小，無法夾緊 工件的問題。所述斜楔形夾爪5外圈與相同斜楔角度的夾具體7配合。夾具體7和斜楔形夾爪 5配合的表面有和斜楔形夾爪5相同的斜楔角度。使得在斜楔形夾爪5伸出和退回的過程 中，沿著夾具體7的斜楔表面移動。不但能夠?qū)崿F(xiàn)軸向的移動還可以實現(xiàn)徑向的移動，從而 實現(xiàn)對被焊工件8的加緊和松開。為了便于斜楔形夾爪5沿夾具體7移動，本實用新型還包括固定在所述夾具體7 上，且位于所述夾具體7和所述斜楔形夾爪5之間的T型導(dǎo)向鍵6。斜楔形夾爪5沿夾具體 7與T形導(dǎo)向鍵6組成的導(dǎo)軌中作軸向(徑向)運動。本實用新型提供的主軸結(jié)構(gòu)通過套設(shè)在主軸套筒上的三套滾動軸承支撐在箱體 內(nèi)。其中三套滾動軸承具體為位于右端的圓柱滾子軸承、左端的角接觸球軸和位于中間的 推力調(diào)心滾子軸承。右端圓柱滾子軸承承和左端角接觸球軸承受焊接過程中的徑向力，中 間推力調(diào)心滾子軸承承受焊接過程中軸向力，反方向的軸向力由左邊角接觸球軸承受。本實用新型還包括套設(shè)在沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿10頂端的沖刀上的支撐環(huán)13，該 支撐環(huán)13通過中間機構(gòu)和主軸套筒11相連。摩擦焊接時的軸向力，通過被焊工件8作用 在支撐環(huán)13上。由支撐環(huán)13傳到推力調(diào)心滾子軸承上。本實用新型還提供了一種摩擦焊機，該摩擦焊機的兩個主油缸分別安裝在上面所 述的主軸結(jié)構(gòu)的兩側(cè)。受力合理整體變形小，焊件焊接精度高。請參閱圖1，圖2，圖1為本實用新型實施例提供的一種摩擦焊機結(jié)構(gòu)示意圖，圖2 為圖1側(cè)視圖。其中，1為主軸箱，2為床身，3為變頻電機，4為齒形帶，5為被焊工件。本實用新型提供的摩擦焊機的變頻電機3安裝在主軸箱1的左下方，變頻電機3 的輸出軸通過齒形帶4和主軸結(jié)構(gòu)連接，通過齒形帶4驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)。改變電機頻率即可 改變主軸轉(zhuǎn)速，適應(yīng)被焊工件5的摩擦線速度需要。通過電氣系統(tǒng)實現(xiàn)電機制動，經(jīng)測試主 軸空載制動時間小于0. 35秒，焊接工件時由于焊接時的摩擦扭矩使制動時間更短在0. 2秒 范圍內(nèi)。綜上所述，摩擦焊接時的軸向力，通過被焊工件作用在支撐環(huán)上。由支撐環(huán)傳到主 軸作用在推力調(diào)心滾子軸承上。[0043]主軸通過三套滾動軸承支撐在箱體內(nèi)。右端圓柱滾子軸承承和左端角接觸球軸承 受焊接過程中徑向力，中間推力調(diào)心滾子軸承承受焊接過程中軸向力，反方向的軸向力由 左邊角接觸球軸承受。主軸箱整體結(jié)構(gòu)為框架式。兩個主油缸分別安裝在主軸兩端，受力合理整體變形 小，焊件焊接精度高本主軸箱配有去除內(nèi)飛邊裝置。摩擦焊接完成沖內(nèi)飛邊油缸活塞前進(jìn)(向右運 動)由安裝在活塞桿右端沖刀將內(nèi)飛邊去除。去除內(nèi)飛邊后，活塞左移帶動沖刀退回。本實用新型使用變頻電機作為動力，通過調(diào)整頻率改變電機轉(zhuǎn)速使焊接不同直徑 工件的摩擦速度趨于恒定。由變頻電機控制的主軸制動系統(tǒng)保證在0. 35S內(nèi)主軸由580r/min降到Or/min。 制動時間短，取消了機械制動器。使用數(shù)片碟形彈簧組成碟形彈簧組，利用碟形彈簧組由壓縮后的恢復(fù)力所產(chǎn)生的 軸向力帶動夾緊元件夾緊工件，取代了傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)夾具油缸，無泄露。框架式加力結(jié)構(gòu)，兩主油缸分布在主軸兩端，工作受力合理變形小。本實用新型為大型摩擦焊機提供了一種新型主軸結(jié)構(gòu)，采用了變頻調(diào)速、電機制 動，蝶簧組夾具裝置，框架式加力結(jié)構(gòu)使焊接穩(wěn)定型提高了 30% 40%，簡化了焊接工藝 參數(shù)的選擇，沒有分油器的泄露污染。蝶簧組夾具夾緊可靠，安全性高，可避免因故障斷電 造成的夾具時效問題。本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他 實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新 型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定 義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因 此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理 和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求一種摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括套裝在沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿上的松夾油缸，該松夾油缸具體包括缸體和設(shè)置在所述缸體內(nèi)的活塞，所述缸體和活塞均套設(shè)在所述沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿上；套裝在所述沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿上，且位于所述活塞的伸出端一側(cè)的彈性裝置，該彈性裝置具體包括套裝在所述沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿上的導(dǎo)向套和套裝在所述導(dǎo)向套上的彈性件；一端和所述導(dǎo)向套遠(yuǎn)離所述活塞的一端連接的套筒；和所述套筒另一端連接的夾緊元件。
2.如權(quán)利要求1所述的摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述夾緊元件為斜楔形夾爪。
3.如權(quán)利要求2所述的摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述斜楔形夾爪外圈與相 同斜楔角度的夾具體配合。
4.如權(quán)利要求3所述的摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括固定在所述夾具體 上，且位于所述夾具體和所述斜楔形夾爪之間T型導(dǎo)向鍵。
5.如權(quán)利要求1所述的摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述彈性件為多片碟簧組 成的碟簧組。
6.如權(quán)利要求1所述的摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該主軸結(jié)構(gòu)通過套設(shè)在主 軸上的三套滾動軸承支撐在箱體內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述三套滾動軸承具體為 位于右端的圓柱滾子軸承、左端的角接觸球軸和位于中間的推力調(diào)心滾子軸承。
8.如權(quán)利要求7所述的摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括套設(shè)在沖內(nèi)飛邊油 缸活塞桿頂端的沖刀上的支撐環(huán)，該支撐環(huán)通過中間機構(gòu)和所述主軸套筒相連。
9.一種摩擦焊機，其特征在于，該摩擦焊機的兩個主油缸分別安裝在如權(quán)利要求1-8 任一項所述的主軸結(jié)構(gòu)的兩側(cè)。
10.如權(quán)利要求9所述的摩擦焊機，其特征在于，還包括變頻電機，該變頻電機的輸出 軸通過齒形帶和主軸結(jié)構(gòu)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種摩擦焊機的主軸結(jié)構(gòu)，包括套裝在沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿上的松夾油缸，該松夾油缸具體包括缸體和設(shè)置在缸體內(nèi)的活塞，缸體和活塞均套設(shè)在沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿上；套裝在沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿上，且位于活塞的伸出端一側(cè)的彈性裝置，該彈性裝置具體包括套裝在沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿上的導(dǎo)向套和套裝在導(dǎo)向套上的彈性件；一端和導(dǎo)向套遠(yuǎn)離活塞的一端連接的套筒；和套筒另一端連接的夾緊元件。本實用新型還公開了一種摩擦焊機。本實用新型通過使用套裝在所述沖內(nèi)飛邊油缸活塞桿上，且位于所述活塞的伸出端一側(cè)的彈性裝置，利用彈性裝置由壓縮后的恢復(fù)力所產(chǎn)生的軸向力帶動夾緊元件夾緊工件，取代了傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)夾具油缸，無泄漏。
文檔編號B23K20/12GK201711669SQ20102017917
公開日2011年1月19日 申請日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者于濱, 付吉艷, 周家宇, 李悅?cè)A, 許崇坤, 陳秀香 申請人:長春數(shù)控機床有限公司