專利名稱:運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置。該裝置包括床身，床頭和床尾分別設(shè)置在床身上方兩端；在床頭和床尾之間依次設(shè)置前過渡環(huán)、右外定位壓緊機構(gòu)、左外定位壓緊機構(gòu)和后過渡環(huán)；內(nèi)撐機構(gòu)、桿系支撐機構(gòu)分別掛在床頭伸縮軸和床尾伸縮軸上，并可以隨軸伸縮水平移動；攪拌主機設(shè)置在床身上。本實用新型的臥式裝置可實現(xiàn)貯箱一次裝夾，原位銑邊和焊接，裝備精度和焊接效率都大大提高；可以實現(xiàn)火箭貯箱的高精度、高效率焊接，效果良好。
【專利說明】運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及航天設(shè)備焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]攪拌摩擦焊技術(shù)由于存在接頭質(zhì)量高、缺陷少、變形小等諸多技術(shù)優(yōu)勢，已經(jīng)成為航天領(lǐng)域中鋁合金貯箱焊接的一種非常理想的焊接方法。推進器貯箱是由I個前短殼、I個前底、多段筒段、I個后底、I個后短殼依次焊接組成。目前我國還沒有一套完整的臥式結(jié)構(gòu)的貯箱環(huán)縫攪拌摩擦焊設(shè)備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種可以實現(xiàn)火箭貯箱的高精度、高效率焊接的運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置。
[0004]實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案:一種運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置，所述的貯箱為I個前短殼、I個前底、多段筒段、I個后底、I個后短殼依次焊接組成；該裝置包括床身，床頭和床尾分別設(shè)置在床身上方兩端；在床頭和床尾之間依次設(shè)置前過渡環(huán)、右外定位壓緊機構(gòu)、左外定位壓緊機構(gòu)和后過渡環(huán)；內(nèi)撐機構(gòu)、桿系支撐機構(gòu)分別掛在床頭伸縮軸和床尾伸縮軸上，并可以隨軸伸縮水平移動；攪拌主機設(shè)置在床身上；
[0005]所述的床頭在床頭本體的一側(cè)固定床頭法蘭盤，在床頭法蘭盤中心延伸出床頭伸縮軸；其中，前過渡環(huán)一端固定在床頭法蘭盤上，另一端用于與貯箱的前短殼定位連接；內(nèi)撐機構(gòu)固定在床頭伸縮軸上，內(nèi)撐機構(gòu)用于從貯箱內(nèi)部將其撐緊并鎖定；
[0006]所述的床尾在床尾本體的一側(cè)固定床尾法蘭盤，在床尾法蘭盤中心延伸出床尾伸縮軸；其中，后過渡環(huán)一端與床尾法蘭盤連接，另一端用于與貯箱的后短殼定位連接；桿系支撐機構(gòu)固定在床尾伸縮軸上，桿系支撐機構(gòu)用于從貯箱內(nèi)部將其撐緊并鎖定。
[0007]如上所述的一種運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置，其所述的床身包括主床身和副床身，主床身和副床身之間通過若干加強梁連接；所述的攪拌主機安裝在副床身上。
[0008]如上所述的一種運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置，其所述的右外定位壓緊機構(gòu)和左外定位壓緊機構(gòu)均設(shè)置在貯箱外，并可沿床身移動，焊接過程中帶動貯箱旋轉(zhuǎn)，用于定位貯箱和鎖緊。
[0009]如上所述的一種運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置，其所述的床頭本體通過自身的驅(qū)動移動，或者通過拖拽機構(gòu)一與右外定位壓緊機構(gòu)一起移動；所述的床尾本體通過自身的驅(qū)動移動，或者通過拖拽機構(gòu)二與左外定位壓緊機構(gòu)一起移動。
[0010]如上所述的一種運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置，其所述的內(nèi)撐機構(gòu)包括3個，分別用于貯箱的前底和筒段的焊接、前短殼和前底的焊接、筒段和筒段的焊接；所述的桿系支撐機構(gòu)包括2個，分別用于后底和筒段的焊接、后短殼和后底的焊接。
[0011]本實用新型的效果在于:本實用新型所述的運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置中，貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接臥式裝置總長三十米，可最大焊接長十幾米的火箭貯箱。本實用新型應(yīng)用外定位壓緊方式，并且集主驅(qū)動為一體，在焊接過程中定位可靠、貯箱所受扭矩小、安裝精度高。此外，本實用新型可實現(xiàn)貯箱一次裝夾，原位銑邊和焊接，裝備精度和焊接效率都大大提高。封箱焊接時，桿系支撐性能可靠，拆卸方便。總之，該薄壁貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接臥式裝置可以實現(xiàn)火箭貯箱的高精度、高效率焊接，收到良好效果。

【附圖說明】

[0012]圖1為運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為床身結(jié)構(gòu)示意圖
[0014]圖3為床頭結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖4為床尾結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖中:1_床尾；2_后過渡環(huán)；3_桿系支撐機構(gòu)；4_左外定位壓緊機構(gòu)；5_攪拌主機；6-1C箱；7_右外定位壓緊機構(gòu)；8_內(nèi)撐機構(gòu)；9_前過渡環(huán)；10_床頭；11_床身；14_主床身；15-加強梁；16-副床身；17-床頭本體；18-床尾本體；19-床頭伸縮軸；20_床頭法蘭盤；21_拖拽機構(gòu)一 ；24_床尾法蘭盤；25_床尾伸縮軸；26_拖拽機構(gòu)二。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型所述的一種運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置作進一步描述。
[0018]如圖1所示，本實用新型所述的一種運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置，所述的貯箱6為I個前短殼、I個前底、多段筒段、I個后底、I個后短殼依次焊接組成。該裝置包括床身11，床頭10和床尾I分別設(shè)置在床身11上方兩端；在床頭10和床尾I之間依次設(shè)置前過渡環(huán)9、右外定位壓緊機構(gòu)7、左外定位壓緊機構(gòu)4、和后過渡環(huán)2 ;內(nèi)撐機構(gòu)8、桿系支撐機構(gòu)3分別掛在床頭伸縮軸19和床尾伸縮軸25上，并可以隨軸伸縮水平移動。
[0019]如圖2所示，所述的床身11包括主床身14和副床身16，主床身14和副床身16之間通過若干加強梁15連接，可以更好的消除攪拌摩擦力對機床精度的影響。所述的攪拌主機5安裝在副床身16上。
[0020]如圖3所示，所述的床頭10在床頭本體17的一側(cè)固定床頭法蘭盤20，在床頭法蘭盤20中心延伸出床頭伸縮軸19 ;其中，前過渡環(huán)9 一端固定在床頭法蘭盤20上，另一端用于與IC箱6的前短殼定位連接；內(nèi)撐機構(gòu)8固定在床頭伸縮軸19上，內(nèi)撐機構(gòu)8用于從IC箱6內(nèi)部將其撐緊并鎖定。床頭本體17通過自身的驅(qū)動移動，或者通過拖拽機構(gòu)一 21與右外定位壓緊機構(gòu)7 —起移動。
[0021]如圖4所示，所述的床尾I在床尾本體18的一側(cè)固定床尾法蘭盤24，在床尾法蘭盤24中心延伸出床尾伸縮軸25 ;其中，后過渡環(huán)2 —端與床尾法蘭盤24連接，另一端用于在焊接過程中與貯箱6的多段筒段及后短殼定位連接；桿系支撐機構(gòu)3固定在床尾伸縮軸25上，桿系支撐機構(gòu)3用于從貯箱6內(nèi)部將其撐緊并鎖定。床尾本體18通過自身的驅(qū)動移動，或者通過拖拽機構(gòu)二 26與左外定位壓緊機構(gòu)4 一起移動。
[0022]所述的右外定位壓緊機構(gòu)7和左外定位壓緊機構(gòu)4均設(shè)置在貯箱6外，并可沿床身11移動，用于外定位和鎖緊，以及攪拌摩擦焊接時貯箱6轉(zhuǎn)動的主驅(qū)動力。(例如:右外定位壓緊機構(gòu)7和左外定位壓緊機構(gòu)4，通過電機帶動齒輪產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)主運動，徑向靠壓環(huán)收合實現(xiàn)定位壓緊?，F(xiàn)有技術(shù)即可實現(xiàn)。)
[0023]所述的內(nèi)撐機構(gòu)8包括3個，分別用于貯箱6的前短殼和前底的焊接、前底和筒段的焊接、筒段和筒段的焊接，實現(xiàn)貯箱6的在位銑邊和原位焊接。例如:內(nèi)撐機構(gòu)8通過氣缸帶動撐塊徑向運動，實現(xiàn)對貯箱6撐緊。采用現(xiàn)有技術(shù)即可實現(xiàn)。
[0024]所述的桿系支撐機構(gòu)3包括2個，分別用于后底和筒段的焊接、后短殼和后底的焊接，實現(xiàn)貯箱6的在位銑邊和原位焊接。例如:桿系支撐機構(gòu)3同內(nèi)撐機構(gòu)8結(jié)構(gòu)類似，只是做成可拆卸的。采用現(xiàn)有技術(shù)即可實現(xiàn)。
[0025]采用是上述臥式裝置的運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式焊接方法，所述的貯箱6是由I個前短殼、I個前底、多段筒段、I個后底、I個后短殼依次焊接組成；該焊接方法包括如下步驟:
[0026](a)將前短殼和前底組合件吊裝到床頭10上，將前短殼與前過渡環(huán)9按象限連接；將第I段筒段吊裝于床尾I上，將其與后過渡環(huán)2按象限連接；將右外定位壓緊機構(gòu)7運動到前底處，定位并壓緊前短殼和前底，將左外定位壓緊機構(gòu)4運動到第I段筒段處，定位并壓緊第I段筒段；將內(nèi)撐機構(gòu)8吊裝于床頭伸縮軸19上，推進到前底與第I段筒段內(nèi)部接頭處，撐緊前底與第I段筒段；將攪拌主機5運動至接頭焊接區(qū)，先對兩對接面分別銑邊，再進行攪拌摩擦焊接前底與第I段筒段；
[0027](b)焊接完筒段和前底后，將內(nèi)撐機構(gòu)8退出，換上第2個內(nèi)撐機構(gòu)，推進到前底與前短殼內(nèi)部接頭處，撐緊前底與前短殼；將右外定位壓緊機構(gòu)(7)運動到前短殼端，定位并壓緊前短殼，將左外定位壓緊機構(gòu)4運動到前底端，定位并壓緊前底；將攪拌主機5運動至接頭焊接區(qū)，進行攪拌摩擦焊接前短殼和前底；
[0028](c)焊接完前短殼和前底后，將第2個內(nèi)撐機構(gòu)退出，換上第3個內(nèi)撐機構(gòu)，將第2段筒段吊裝于床尾I上，將其與后過渡環(huán)2按象限連接；用第3個內(nèi)撐機構(gòu)上撐緊第I段筒段與第2段筒段；將右外定位壓緊機構(gòu)7運動到第I段筒段端，定位并壓緊，將左外定位壓緊機構(gòu)4運動到第2段筒段端，定位并壓緊；將攪拌主機5運動至接頭焊接區(qū)，先對兩對接面分別銑邊，再進行攪拌摩擦焊接第I筒段和第2段筒段；
[0029](d)重復(fù)步驟(C)，進行其余筒段和筒段的焊接；
[0030](e)將后短殼和后底組件吊裝到床尾I上，將后短殼與后過渡環(huán)2按象限連接；使后短殼和后底與筒段按象限對齊；將右外定位壓緊機構(gòu)7驅(qū)動到筒段端，定位并壓緊筒段，將左外定位壓緊機構(gòu)4驅(qū)動到后底端，定位并壓緊后短殼和后底；將2個桿系支撐機構(gòu)3分別推進到后短殼與后底接頭處、后底與筒段接頭處，撐緊后底與筒段；將攪拌主機5運動至接頭焊接區(qū)，先對兩對接面分別銑邊，再進行攪拌摩擦焊接筒段和后底；
[0031](f)焊接完筒段和后底后，將左外定位壓緊機構(gòu)4運動到后短殼端，定位并壓緊后短殼；將右外定位壓緊機構(gòu)7運動到后底端，定位并壓緊后底；桿系支撐機構(gòu)(3)撐緊后底和后短殼；將攪拌主機5運動至接頭焊接區(qū)，進行攪拌摩擦焊接后短殼和后底。
[0032]焊接過程中，貯箱6的各部件水平旋轉(zhuǎn)，攪拌主機5側(cè)面臥式攪拌摩擦焊接。
【權(quán)利要求】
1.一種運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置，所述的貯箱(6)為I個前短殼、I個前底、多段筒段、I個后底、I個后短殼依次焊接組成；其特征在于:該裝置包括床身(11)，床頭(10)和床尾⑴分別設(shè)置在床身(11)上方兩端；在床頭(10)和床尾⑴之間依次設(shè)置前過渡環(huán)(9)、右外定位壓緊機構(gòu)(7)、左外定位壓緊機構(gòu)(4)和后過渡環(huán)(2);內(nèi)撐機構(gòu)(8)、桿系支撐機構(gòu)(3)分別掛在床頭伸縮軸(19)和床尾伸縮軸(25)上，并可以隨軸伸縮水平移動；攪拌主機(5)設(shè)置在床身(11)上； 所述的床頭(10)在床頭本體(17)的一側(cè)固定床頭法蘭盤(20)，在床頭法蘭盤(20)中心延伸出床頭伸縮軸(19);其中，前過渡環(huán)(9) 一端固定在床頭法蘭盤(20)上，另一端用于與貯箱(6)的前短殼定位連接；內(nèi)撐機構(gòu)⑶固定在床頭伸縮軸(19)上，內(nèi)撐機構(gòu)(8)用于從貯箱￠)內(nèi)部將其撐緊并鎖定； 所述的床尾(I)在床尾本體(18)的一側(cè)固定床尾法蘭盤(24)，在床尾法蘭盤(24)中心延伸出床尾伸縮軸(25);其中，后過渡環(huán)(2) —端與床尾法蘭盤(24)連接，另一端用于與貯箱(6)的后短殼定位連接；桿系支撐機構(gòu)(3)固定在床尾伸縮軸(25)上，桿系支撐機構(gòu)(3)用于從貯箱(6)內(nèi)部將其撐緊并鎖定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置，其特征在于:所述的床身(11)包括主床身(14)和副床身(16)，主床身(14)和副床身(16)之間通過若干加強梁(15)連接；所述的攪拌主機(5)安裝在副床身(16)上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置，其特征在于:所述的右外定位壓緊機構(gòu)(7)和左外定位壓緊機構(gòu)(4)均設(shè)置在貯箱(6)外，并可沿床身(11)移動，焊接過程中帶動貯箱(6)旋轉(zhuǎn)，用于定位貯箱(6)和鎖緊。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置，其特征在于:所述的床頭本體(17)通過自身的驅(qū)動移動，或者通過拖拽機構(gòu)一(21)與右外定位壓緊機構(gòu)(7) —起移動；所述的床尾本體(18)通過自身的驅(qū)動移動，或者通過拖拽機構(gòu)二(26)與左外定位壓緊機構(gòu)(4) 一起移動。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種運載火箭貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊接的臥式裝置，其特征在于:所述的內(nèi)撐機構(gòu)(8)包括3個，分別用于貯箱(6)的前底和筒段的焊接、前短殼和前底的焊接、筒段和筒段的焊接；所述的桿系支撐機構(gòu)(3)包括2個，分別用于后底和筒段的焊接、后短殼和后底的焊接。
【文檔編號】B23K20-12GK204295122SQ201420710957
【發(fā)明者】王國慶, 邱龍, 高培濤, 趙衍華, 王德志, 孔德躍, 劉亮 [申請人]首都航天機械公司, 中國運載火箭技術(shù)研究院