本實(shí)用新型涉及一種小直徑鋁合金導(dǎo)電桿環(huán)縫焊接工裝裝置，尤其涉及一種自支撐鋁合金導(dǎo)電桿環(huán)縫攪拌摩擦焊接時(shí)所用的焊接工裝，屬于固相焊接領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鋁合金導(dǎo)電桿廣泛應(yīng)用于變電站、電控機(jī)組等設(shè)備中，其使用量大、要求使用壽命長(zhǎng)，使用可靠性高。鋁合金導(dǎo)電桿由導(dǎo)頭和導(dǎo)電桿組成，現(xiàn)有導(dǎo)頭與導(dǎo)電桿一般采用熔化焊，先對(duì)導(dǎo)頭與導(dǎo)電桿的對(duì)接面開(kāi)V型坡口，再進(jìn)行定位打底焊接，然后中間層焊接，最后再蓋面焊接，焊接完成后再進(jìn)行機(jī)械打磨余高，使導(dǎo)頭與導(dǎo)電桿連續(xù)平滑過(guò)渡。因?qū)щ姉U直徑小，焊接層數(shù)多，導(dǎo)致焊接變形大、焊接質(zhì)量低、大批量生產(chǎn)產(chǎn)品成品率低，影響電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全可靠性。

采用攪拌摩擦焊技術(shù)可以有效解決熔化焊變形大、質(zhì)量低的問(wèn)題；但同時(shí)，采用攪拌摩擦焊技術(shù)也帶來(lái)了一系列相關(guān)其他問(wèn)題，如小直徑環(huán)縫條件下大深度的焊接，攪拌摩擦焊焊接“匙孔”，導(dǎo)頭與導(dǎo)電桿同軸度保證等一些列問(wèn)題，本文中所涉及的小直徑指的是直徑小于100mm。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型解決的問(wèn)題時(shí)，現(xiàn)有熔化焊技術(shù)不能滿(mǎn)足小直徑導(dǎo)電桿和導(dǎo)頭焊接質(zhì)量要求；為解決所述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供導(dǎo)電桿環(huán)縫攪拌摩擦焊焊接工裝。

本實(shí)用新型提供的導(dǎo)電桿環(huán)縫攪拌摩擦焊焊接工裝包括：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、夾持組件、收“匙孔”支撐結(jié)構(gòu)；其中所述夾持機(jī)構(gòu)安裝于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，收“匙孔”支撐結(jié)構(gòu)根據(jù)導(dǎo)電桿直徑配裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)底板上。

進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：伺服電機(jī)、減速器、傳動(dòng)軸、相對(duì)設(shè)置的第一齒輪傳動(dòng)副和第二齒輪傳動(dòng)副；所述伺服電機(jī)、減速器、齒輪傳動(dòng)副通過(guò)安裝座安裝于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的底板，傳動(dòng)軸安裝于第一齒輪傳動(dòng)副和第一齒輪傳動(dòng)副之間；所述傳動(dòng)軸的一端連接于減速器。

進(jìn)一步，所述的夾持組件包括相對(duì)設(shè)置的第一夾持機(jī)構(gòu)和第二夾持機(jī)構(gòu)；所述第一夾持機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)軸對(duì)稱(chēng)的鋁合金抱箍、至少四個(gè)定位軸銷(xiāo)、至少四個(gè)頂緊螺釘和一個(gè)用來(lái)松開(kāi)鋁合金抱箍的反螺紋孔；所述鋁合金抱箍通過(guò)四個(gè)定位軸銷(xiāo)安裝定位；第一夾持機(jī)構(gòu)和第二夾持機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同。

進(jìn)一步，所述第一夾持機(jī)構(gòu)與鋁合金抱箍相對(duì)的一端連接于第一齒輪傳動(dòng)副，所述第二夾持機(jī)構(gòu)與鋁合金抱箍相對(duì)的一端連接于第二齒輪傳動(dòng)副。

進(jìn)一步，所述的收“匙孔”支撐結(jié)構(gòu)包括：鋁合金收“匙孔”板、收“匙孔”板安裝座、收“匙孔”板安裝座水平調(diào)節(jié)螺釘和導(dǎo)電桿徑向支撐機(jī)構(gòu)，其中鋁合金收“匙孔”板安裝在收“匙孔”板安裝座上，導(dǎo)電桿徑向支撐機(jī)構(gòu)安裝位置根據(jù)導(dǎo)電桿直徑配裝。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)電桿徑向支撐機(jī)構(gòu)包括四個(gè)軸承；所述收“匙孔”板安裝座水平調(diào)節(jié)螺釘與收“匙孔”板安裝座連接，調(diào)節(jié)收“匙孔”板安裝座的水平位置。

進(jìn)一步，所述的減速器可實(shí)現(xiàn)最深焊接厚度為12mm，最小直徑為90mm的鋁合金環(huán)縫，實(shí)現(xiàn)小直徑大扭矩的焊接，焊接扭矩可達(dá)125NM。

進(jìn)一步，所述的抱箍的材料是6系鋁合金。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)包括：

本實(shí)用新型所述的一種小直徑導(dǎo)電桿環(huán)縫攪拌摩擦焊焊接工裝，在小直徑導(dǎo)電桿和導(dǎo)頭分別裝卡至夾持機(jī)構(gòu)中后，通過(guò)調(diào)節(jié)對(duì)稱(chēng)安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的夾持部件中的四個(gè)頂緊螺釘，實(shí)現(xiàn)小導(dǎo)電桿的剛性安裝，滿(mǎn)足攪拌摩擦焊對(duì)焊接產(chǎn)品裝配質(zhì)量的要求，并在焊接過(guò)程中調(diào)節(jié)收“匙孔”板，即可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電桿導(dǎo)頭與導(dǎo)桿的“無(wú)匙孔”攪拌摩擦焊接，從而保證焊接質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型所提供的導(dǎo)電桿環(huán)縫攪拌摩擦焊焊接工裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所提供的導(dǎo)電桿環(huán)縫攪拌摩擦焊焊接工裝驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型所提供的導(dǎo)電桿環(huán)縫攪拌摩擦焊焊接工裝夾持機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型所提供的導(dǎo)電桿環(huán)縫攪拌摩擦焊焊接工裝收“匙孔”支撐結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。

如圖1所示，本實(shí)用新型所提供的小直徑導(dǎo)電桿環(huán)縫攪拌摩擦焊焊接工裝，包括：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1、夾持組件、收“匙孔”支撐結(jié)構(gòu)3，所述夾持組件安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，收“匙孔”支撐結(jié)構(gòu)根據(jù)導(dǎo)電桿直徑配裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)底板上。焊接前，注意檢查伺服電機(jī)和減速器線路，以及伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，對(duì)焊接程序進(jìn)行模擬。

如圖2所示，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：伺服電機(jī)1-1、減速器1-2、傳動(dòng)軸1-3、相對(duì)設(shè)置的第一齒輪傳動(dòng)副1-4和第二齒輪傳動(dòng)副；所述伺服電機(jī)、減速器、齒輪傳動(dòng)副通過(guò)安裝座安裝于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的底板，傳動(dòng)軸安裝于第一齒輪傳動(dòng)副和第一齒輪傳動(dòng)副之間；所述傳動(dòng)軸的一端連接于減速器。所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，焊接速度可在0~8rpm內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；所述減速器為大減速比的減速器，減速比為171:1；可實(shí)現(xiàn)最深焊接厚度為12mm，最小直徑為?90mm的鋁合金環(huán)縫，實(shí)現(xiàn)小直徑大扭矩的焊接，焊接扭矩可達(dá)125NM。

如圖1和3所示，所述的夾持組件包括相對(duì)設(shè)置的第一夾持機(jī)構(gòu)2和第二夾持機(jī)構(gòu)；所述第一夾持機(jī)構(gòu)2包括兩個(gè)軸對(duì)稱(chēng)的鋁合金抱箍2-1、至少四個(gè)定位軸銷(xiāo)2-2、至少四個(gè)頂緊螺釘2-3和一個(gè)用來(lái)松開(kāi)鋁合金抱箍的反螺紋孔2-4；所述鋁合金抱箍2-1通過(guò)四個(gè)定位軸銷(xiāo)安2-2裝定位；第一夾持機(jī)構(gòu)和第二夾持機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同。所述第一夾持機(jī)構(gòu)與鋁合金抱箍相對(duì)的一端連接于第一齒輪傳動(dòng)副，所述第二夾持機(jī)構(gòu)與鋁合金抱箍相對(duì)的一端連接于第二齒輪傳動(dòng)副。收“匙孔”支撐結(jié)構(gòu)3位于第一夾持機(jī)構(gòu)2和第二夾持機(jī)構(gòu)之間；所述收“匙孔”支撐結(jié)構(gòu)3支撐導(dǎo)電桿，所述導(dǎo)電桿和導(dǎo)頭由鋁合金抱箍分別夾持。

焊接前通過(guò)反向螺紋孔螺釘使鋁合金抱箍處于松開(kāi)狀態(tài)，將導(dǎo)電桿導(dǎo)頭與導(dǎo)桿裝配后插入夾持機(jī)構(gòu)，此時(shí)松開(kāi)反向螺紋孔2-4中的螺釘，將每個(gè)夾持機(jī)構(gòu)中的4個(gè)頂緊螺釘2-3鎖緊，鎖緊時(shí)注意對(duì)稱(chēng)施加力，防止不對(duì)稱(chēng)頂緊造成導(dǎo)電桿導(dǎo)頭與導(dǎo)桿裝配間隙，影響整體同軸度。

如圖4所示，所述的收“匙孔”支撐結(jié)構(gòu)包括：鋁合金收“匙孔”板3-1、收“匙孔”板安裝座3-2、收“匙孔”板安裝座水平調(diào)節(jié)螺釘3-3和導(dǎo)電桿徑向支撐機(jī)構(gòu)3-4，其中鋁合金收“匙孔”板安裝在收“匙孔”板安裝座上，導(dǎo)電桿徑向支撐機(jī)構(gòu)安裝位置根據(jù)導(dǎo)電桿直徑配裝。將導(dǎo)電桿安裝在工裝上后，安裝鋁合金收“匙孔”板3-1，調(diào)整收“匙孔”板安裝座3-2，確保鋁合金收“匙孔”板3-1的上表面在導(dǎo)電桿圓周的切線方向上，通過(guò)收“匙孔”板安裝座水平調(diào)節(jié)螺釘3-3調(diào)節(jié)收“匙孔”板安裝座3-2。焊接前，檢查導(dǎo)電桿是否與導(dǎo)電桿徑向支撐結(jié)構(gòu)3-4相接觸，在焊接時(shí)能起支撐作用，防止攪拌頭扎入時(shí)的變形，同時(shí)應(yīng)使鋁合金收“匙孔”板與導(dǎo)電桿保持一定的間隙（1mm~2mm為宜）。焊接過(guò)程中，當(dāng)環(huán)縫焊接一周完成后，焊接程序暫停執(zhí)行，通過(guò)收“匙孔”板安裝座3-2上的推送螺釘將收“匙孔”板與導(dǎo)電桿貼合，焊接程序再次繼續(xù)執(zhí)行，攪拌頭沿著導(dǎo)電桿切線方向焊出，完成導(dǎo)電桿導(dǎo)頭與導(dǎo)桿的焊接，焊接程序執(zhí)行完畢后即可完成整個(gè)焊接過(guò)程。焊接結(jié)束后，去除安裝座3-2，并切除收“匙孔”板，松開(kāi)所有頂緊螺釘2-3，再通過(guò)反向螺紋孔2-4中的螺釘使夾持機(jī)構(gòu)2中的鋁合金抱箍2-1與導(dǎo)電桿分離，將焊接完畢的導(dǎo)電桿取出，流轉(zhuǎn)下一步工序。

采用本工裝，可以對(duì)小直徑導(dǎo)電桿進(jìn)行有效的裝夾，實(shí)現(xiàn)小直徑導(dǎo)電桿環(huán)縫的攪拌摩擦焊接，有效的保證工件的焊接質(zhì)量。

本實(shí)用新型雖然已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。