專利名稱：摩擦疊焊機床主軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主軸，尤其是適用于摩擦疊焊機床的主軸。
背景技術(shù)：
摩擦疊焊形式上可以看作是沿著裂紋排列的一系列摩擦塞焊單元成型的組合。單 元成型過程是首先在母材上預(yù)鉆焊孔，然后直徑略小的塞棒高速旋轉(zhuǎn)插入焊孔，同時在塞 棒上施加軸向力并保持一定的進給速度，塞棒與母材的接觸界面因為摩擦熱而溫度升高， 塞棒的變形抗力降低、塑性提高、界面的氧化膜破碎，塞棒產(chǎn)生塑性變形與流動，隨著塑性 化金屬材料不斷填充焊孔以及表面雜質(zhì)的不斷排出，接觸界面迅速從焊孔底部上移，同時 塑性化金屬材料與焊孔內(nèi)表面之間達到密切結(jié)合。預(yù)鉆焊孔以及相應(yīng)塞棒的形狀，可以是 圓柱形，也可以是圓錐形。沿著裂紋，一系列單元過程相互搭接，便形成了完整的焊縫。搭 接的形式，可以是順序推進，也可以是間隔推進。摩擦疊焊主要用于厚壁鋼結(jié)構(gòu)裂紋修復(fù)，特別是水下鋼結(jié)構(gòu)。摩擦疊焊用于水下 鋼結(jié)構(gòu)裂紋修復(fù)，與高壓焊接等傳統(tǒng)的水下焊接方法相比的突出優(yōu)點是焊接參數(shù)不受水 深影響，不需要根據(jù)水深重新評定焊接參數(shù)，淺水參數(shù)可以直接用于深水；作業(yè)在水中直接 實施，不需要營造高壓環(huán)境等特殊空間；可以與ROV配套、實現(xiàn)全套作業(yè)完全自動化，突破 飽和潛水深度限制，從而第一次有可能真正促使水下連接技術(shù)走向深水；既能用于海洋平 臺裂紋修復(fù)，也能用于海底管道的不停輸修復(fù)。為了降低水下維修作業(yè)成本、提高修復(fù)質(zhì)量，特別是適應(yīng)海洋石油開發(fā)已經(jīng)進入 超深水域的需要，本發(fā)明提出了用于摩擦疊焊機床的關(guān)鍵部件摩擦疊焊機床主軸。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)背景技術(shù)所述，本發(fā)明的目的在于避免上述不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，輸出轉(zhuǎn) 速高，軸向承載能力大，進給運動控制方便的摩擦疊焊機床主軸。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)—種摩擦疊焊機床主軸，主要由高速旋轉(zhuǎn)液壓馬達、進給液壓油缸、芯軸和轉(zhuǎn)接套 等組成；液壓馬達安裝在進給液壓油缸活塞之上，隨著活塞運動實現(xiàn)主軸進給運動；活塞 內(nèi)部為空心，芯軸通過若干滾動軸承安裝在活塞內(nèi)部，并且與液壓馬達輸出軸連接，實現(xiàn)主 軸高速旋轉(zhuǎn)；芯軸為空心結(jié)構(gòu)，用于降低高速旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)動慣量；轉(zhuǎn)接套用于安裝摩擦疊 焊所需要的銑刀和塞棒。本發(fā)明設(shè)計的摩擦疊焊實驗裝置具有如下優(yōu)點(1)液壓馬達安裝在進給液壓油缸活塞之上，馬達和油缸分別實現(xiàn)主軸的高速旋 轉(zhuǎn)和進給運動，結(jié)構(gòu)緊湊。(2)芯軸為空心結(jié)構(gòu)，能夠有效地降低高速旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)動慣量。(3)采用液壓傳動，輸出轉(zhuǎn)速高，軸向承載能力大，進給運動控制方便，能夠滿足摩 擦疊焊工藝要求。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式由圖1可知，一種摩擦疊焊機床主軸，主要由高速旋轉(zhuǎn)液壓馬達1、進給液壓油缸、 芯軸3、轉(zhuǎn)接套4和主軸外套5等組成；液壓馬達1通過緊固螺栓安裝在進給液壓油缸活塞 2之上，隨著活塞2運動實現(xiàn)主軸進給運動；活塞2內(nèi)部為空心，芯軸3通過沿著軸向布置 的4個滾動軸承安裝在活塞2內(nèi)部，并且與液壓馬達1輸出軸連接，實現(xiàn)主軸高速旋轉(zhuǎn)；芯 軸3為空心結(jié)構(gòu)，用于降低高速旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)動慣量；轉(zhuǎn)接套4安裝在芯軸末端，用于安裝摩 擦疊焊所需要的銑刀和塞棒。
權(quán)利要求
1.一種摩擦疊焊機床主軸，主要由高速旋轉(zhuǎn)液壓馬達、進給液壓油缸、芯軸和轉(zhuǎn)接套組 成，其特征在于液壓馬達安裝在進給液壓油缸活塞之上，活塞內(nèi)部為空心，芯軸通過若干 滾動軸承安裝在活塞內(nèi)部，并且與液壓馬達輸出軸連接，實現(xiàn)主軸高速旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦疊焊機床主軸，其特征在于所述的芯軸為空心結(jié)構(gòu)，用 于降低高速旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)動慣量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦疊焊機床主軸，其特征在于所述的轉(zhuǎn)接套安裝摩擦疊 焊所需要的銑刀和塞棒。
全文摘要
一種摩擦疊焊機床主軸，主要由高速旋轉(zhuǎn)液壓馬達、進給液壓油缸、芯軸和轉(zhuǎn)接套等組成；液壓馬達安裝在進給液壓油缸活塞之上，隨著活塞運動實現(xiàn)主軸進給運動；活塞內(nèi)部為空心，芯軸通過若干滾動軸承安裝在活塞內(nèi)部，并且與液壓馬達輸出軸連接，實現(xiàn)主軸高速旋轉(zhuǎn)；芯軸為空心結(jié)構(gòu)，用于降低高速旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)動慣量；轉(zhuǎn)接套用于安裝摩擦疊焊所需要的銑刀和塞棒。本發(fā)明主軸結(jié)構(gòu)緊湊，輸出轉(zhuǎn)速高，軸向承載能力大，進給運動控制方便。
文檔編號B23K20/24GK102049609SQ20091020959
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者占宏偉, 周燦豐, 張立斌, 張艷清, 柴鵬, 欒國紅, 焦向東, 陳家慶, 高輝 申請人:北京石油化工學(xué)院, 北京賽福斯特技術(shù)有限公司