水下摩擦疊焊設備主軸頭防水型定位檢測機構的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及一種水下摩擦疊焊設備主軸頭防水型定位檢測機構。
【背景技術】
[0002]摩擦疊焊技術可用于水下修復管道的裂紋及缺陷，它是摩擦疊焊單元成型過程，即摩擦液柱成型過程基礎上，將一系列塞棒塞入預鉆孔中，通過搭接縫合得到完整的焊縫從而修補了裂紋。
[0003]近年來，隨著世界海洋資源開發力度的加大，摩擦疊焊引起了世界各國的重視。各國研究機構相繼進行了相關的研究工作，取得了一定的成果。目前英國TW1、德國GKSS研究中心等科研機構在摩擦疊焊技術的應用基礎研究方面處于世界領先水平，其中又以德國GKSS研究中心的工作更貼近實際工程應用。中國于2006年前后開始有論文發表，對摩擦疊焊技術進行介紹。
[0004]雖然國外各研究機構對摩擦疊焊設備研究做了大量的工作，但是多數只是局限于實驗探索階段，距離實際工程應用還有很長的路要走。國內雖然也進行了一定的探索研究，也還未能實現鋼的無缺陷焊接，且局限于在空氣介質中。水下摩擦疊焊對設備的各方面性能要求極為苛刻，主要原因就是必須滿足水下環境條件下對設備性能、密封等方面的要求，比空氣中摩擦疊焊設備制造的難度高出很多。對于摩擦疊焊主軸頭的定位檢測特別是適于水下環境條件下主軸頭位置與速度檢測裝置的研究更是亟待解決的技術關鍵。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的主要目的在于克服現有技術存在的上述缺陷而提供一種水下摩擦疊焊設備主軸頭防水型定位檢測機構，利用磁編碼器檢測主軸頭的環向與縱向移動及速度，能夠實現對水下摩擦疊焊主軸頭的精確定位，順利完成焊接過程，保障焊接質量，使用效果理想。
[0006]本實用新型的目的是由以下技術方案實現的。
[0007]本實用新型水下摩擦疊焊設備主軸頭防水型定位檢測機構，主要包括機架、移動機構、液壓機構、主軸頭以及控制機構;該移動機構包括滑道、環向齒條和縱向齒條;該液壓機構包括縱向行走液壓馬達和環向行走液壓馬達，縱向行走液壓馬達和環向行走液壓馬達分別與控制機構連接;該機架包括上下兩部分;下部機架外側安裝液壓卡爪，該液壓卡爪夾持在被焊工件上，下部機架頂端安裝環向齒條;上部機架的橫梁上安裝主軸頭，橫梁兩端安裝在滑道上，環向行走液壓馬達安裝在上部機架的外側，該環向行走液壓馬達輸出端設有傳動齒輪，該傳動齒輪與橫杠一端設置的齒輪嚙合;橫杠兩端通過軸承固定在位于橫梁下部的上部機架上，其伸出機架外側的兩端分別設有一個相同的齒輪，該齒輪在位于下部機架頂端的環向齒條上運動而帶動主軸頭環向運動;縱向行走液壓馬達與主軸頭并列安裝在上部機架上，該縱向行走液壓馬達輸出端連接傳動齒輪，該傳動齒輪與安裝在位于橫梁下方的上部機架上的縱向齒條嚙合運動而帶動主軸頭縱向運動；其特征在于，所述橫杠上安裝一個環向行走編碼器，該環向行走編碼器的調理電路與控制機構連接;所述縱向行走液壓馬達輸出端連接的傳動齒輪與縱向行走磁編碼器中心安裝的傳動齒輪嚙合，該縱向行走磁編碼器的調理電路與控制機構連接。
[0008]前述的水下摩擦疊焊設備主軸頭防水型定位檢測機構，其中，所述傳動齒輪為變速傳動齒輪。
[0009]前述的水下摩擦疊焊設備主軸頭防水型定位檢測機構，其中，所述縱向行走磁編碼器和環向行走磁編碼器為磁編碼器，該磁編碼器型號為KSL2210-10000型。
[0010]本實用新型水下摩擦疊焊設備主軸頭防水型定位檢測機構的有益效果:環向行走磁編碼器和縱向行走磁編碼器，每旋轉一周產生的脈沖信號不小于5000個，保證對移動距離的分辯率在0.1_左右;根據縱向行走和橫向行走兩個磁編碼器的脈沖數變化，控制系統可以計算判斷主軸頭移動的距離及速度，以對主軸頭進行準確定位。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型水下摩擦疊焊設備主軸頭防水型定位檢測機構整體結構示意圖。
[0012]圖中主要標號說明:1機架、2主軸頭、3縱向行走液壓馬達、4環向行走液壓馬達、5縱向行走磁編碼器、6環向行走磁編碼器、7橫杠、8環向齒條、9液壓卡爪、10橫梁、11縱向齒條、12滑道、A待焊工件、A1工件待修復位置。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，本實用新型水下摩擦疊焊設備主軸頭防水型定位檢測機構，主要包括機架1、移動機構、液壓機構、主軸頭2以及控制機構；該移動機構包括滑道12、環向齒條8和縱向齒條11;該液壓機構包括縱向行走液壓馬達3和環向行走液壓馬達4，縱向行走液壓馬達3和環向行走液壓馬達4分別與控制機構連接;該機架1包括上下兩部分;下部機架外側安裝液壓卡爪9，該液壓卡爪9夾持在被焊工件A上，下部機架頂端安裝環向齒條8;上部機架的橫梁上安裝主軸頭2，橫梁10兩端安裝在滑道12上，環向行走液壓馬達4安裝在上部機架外側，該環向行走液壓馬達4輸出端設有傳動齒輪，該傳動齒輪與橫杠7—端設置的齒輪嚙合；橫杠兩端通過軸承固定在位于橫梁下部的上部機架上，其伸出機架外側的兩端分別設有一個相同的齒輪，該齒輪在位于下部機架頂端的環向齒條8上運動而帶動主軸頭2環向運動；縱向行走液壓馬達3與主軸頭2并列安裝在上部機架上，該縱向行走液壓馬達3輸出端連接傳動齒輪，該傳動齒輪與安裝在位于橫梁下方的上部機架上的縱向齒條11嚙合運動而帶動主軸頭2縱向運動；其改進之處在于，所述橫杠7上安裝一個環向行走編碼器6，該環向行走編碼器6的調理電路與控制機構連接;所述縱向行走液壓馬達3輸出端連接的傳動齒輪與縱向行走磁編碼器5中心安裝的傳動齒輪嚙合，該縱向行走磁編碼器5的調理電路與控制機構連接。其中，所述傳動齒輪為變速傳動齒輪;所述縱向行走磁編碼器5和環向行走磁編碼器6為磁編碼器，該磁編碼器型號為KSL2210-10000型。
[0014]如圖1所示，本實用新型水下摩擦疊焊主軸頭防水型定位檢測機構使用時，將環向行走磁編碼器6安裝在兩端通過軸承固定在位于橫梁下部的上部機架上的橫杠7上;將縱向行走磁編碼器5安裝在位于橫杠7上方的機架1上，并將其中心安裝的變速齒輪與縱向行走液壓馬達3輸出端