一種箔片式動(dòng)壓止推氣體軸承的焊接方法及焊接裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種箔片式動(dòng)壓止推氣體軸承的焊接方法及焊接裝置，焊接裝置包括激光焊機(jī)、控制器、水冷系統(tǒng)和操作臺(tái)，操作臺(tái)上裝有定位工裝。定位工裝包括底座、分度盤----------------------、波箔定位盤、頂箔定位盤和定位銷。焊接步驟為：⑴通過(guò)控制器編制焊接程序、調(diào)整焊接參數(shù)；⑵將軸承底板放在分度盤上面，用波箔定位盤壓緊，插上三個(gè)定位銷；⑶將波箔放在波箔定位盤的波箔定位槽內(nèi)進(jìn)行焊接；⑷取下波箔定位盤，換上頂箔定位盤、插上三個(gè)定位銷；⑸將頂箔放在頂箔定位盤的頂箔定位槽內(nèi)進(jìn)行焊接；⑹焊接完成后取下箔片軸承。本發(fā)明避免了焊接后軸承底板出現(xiàn)變形、焊透、焊接不均勻和軸承底板背面出現(xiàn)凸點(diǎn)等問(wèn)題，提高了軸承制造產(chǎn)品的質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】一種箔片式動(dòng)壓止推氣體軸承的焊接方法及焊接裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種激光焊接方法，具體涉及一種箔片式動(dòng)壓止推氣體軸承的焊接方法和焊接裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]箔片氣體軸承是一種自作用彈性支承空氣動(dòng)壓軸承。它由軸承套、彈性支承結(jié)構(gòu)和頂層箔片等構(gòu)成。與普通轉(zhuǎn)子軸承相比，它具有轉(zhuǎn)速高，精度好，可靠性高，無(wú)油潤(rùn)滑，摩擦損耗小，能在高溫環(huán)境下工作等一系列優(yōu)點(diǎn)。箔片氣體軸承在航空航天和國(guó)防軍工等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，包括新一代戰(zhàn)機(jī)、高溫燃?xì)廨啓C(jī)、巡航導(dǎo)彈、超低溫冷卻系統(tǒng)。同時(shí)，彈性箔片軸承技術(shù)也是21世紀(jì)分布式能源系統(tǒng)微型燃?xì)廨啓C(jī)核心技術(shù)之一。
[0003]箔片軸承最早在1928年出現(xiàn)，由于箔片軸承具有穩(wěn)定性好，耐振動(dòng)，耐沖擊，對(duì)環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，箔片止推軸承出現(xiàn)在本世紀(jì)70年代，已廣泛應(yīng)用于多種高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械，并取得了良好的應(yīng)用效果。箔片式動(dòng)壓止推氣體軸承由作為基體的底板、平箔、波箔三部分焊接而成。平箔和波箔均為0.1-0.2_厚的合金材料，底板為0.4mm的鋼板，采用普通對(duì)焊方法，會(huì)造成底板嚴(yán)重變形，平箔和波箔被焊透，焊接不良。采用逆變焊接工藝，還是會(huì)在底板背面出現(xiàn)凸點(diǎn)，焊接強(qiáng)度不均勻，影響軸承制造質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種箔片式動(dòng)壓止推氣體軸承的焊接方法，避免焊接后底板出現(xiàn)變形和凸點(diǎn)的問(wèn)題，提高焊接強(qiáng)度的均勻性、一致性和軸承產(chǎn)品的制造質(zhì)量。本發(fā)明的另一目的是提供一種實(shí)現(xiàn)上述方法的焊接裝置。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:箔片式動(dòng)壓止推氣體軸承焊接的方法，焊接步驟如下: ⑴通過(guò)控制器編制焊接程序、調(diào)整焊接參數(shù)，焊接參數(shù)包括光點(diǎn)大小、電流強(qiáng)度、激光脈沖寬度、單脈沖能量和頻率；
⑵在操作臺(tái)上安裝好底座和分度盤，將軸承底板放在分度盤上面，用波箔定位盤壓緊，插上三個(gè)定位銷，通過(guò)固定孔用螺栓將軸承底板及波箔定位盤固定在操作臺(tái)上；
⑶移動(dòng)激光焊機(jī)的激光頭至定位工裝的焊接位置，將波箔放在波箔定位盤的波箔定位槽內(nèi)進(jìn)行焊接，焊接完一片波箔后旋轉(zhuǎn)分度盤，將下一個(gè)波箔定位槽旋轉(zhuǎn)到焊接位置繼續(xù)進(jìn)行焊接；
⑷焊接完波箔后取下波箔定位盤，換上頂箔定位盤、插上三個(gè)定位銷，通過(guò)固定孔用螺栓將軸承底板及頂箔定位盤固定在操作臺(tái)上；
(5)將頂箔放在頂箔定位盤的頂箔定位槽內(nèi)進(jìn)行焊接，焊接完一片頂箔后旋轉(zhuǎn)分度盤，將下一個(gè)頂箔定位槽旋轉(zhuǎn)到焊接位置繼續(xù)進(jìn)行焊接；
(6)焊接完頂箔后，從定位工裝上取下箔片軸承。
[0006]光點(diǎn)調(diào)節(jié)范圍0.1mm?3.0mm ;電流強(qiáng)度20?120mA ;激光脈沖寬度0.1?20ms ；單脈沖能量330?380J ;頻率1.0?10Hzο
[0007]本發(fā)明箔片式動(dòng)壓止推氣體軸承的焊接裝置，包括控制器、水冷系統(tǒng)和操作臺(tái)，操作臺(tái)上裝有定位工裝。焊接裝置設(shè)有激光焊機(jī)，激光焊機(jī)設(shè)有激光頭。定位工裝包括底座、分度盤、波箔定位盤、頂箔定位盤和定位銷。底座與操作臺(tái)剛性連接，分度盤及附件放置于底座上，通過(guò)中心孔固定在操作臺(tái)。波箔定位盤和頂箔定位盤設(shè)有固定孔和定位孔，波箔定位盤和頂箔定位盤分別通過(guò)固定孔用螺栓固定在分度盤上，定位銷插入定位孔定位。
[0008]波箔定位盤設(shè)有4?12個(gè)波箔定位槽,頂箔定位盤設(shè)有4?12個(gè)頂箔定位槽。
[0009]激光焊接技術(shù)屬于熔融焊接，以激光束為能源，沖擊在焊件接頭上，能夠?qū)崿F(xiàn)局部小范圍加熱特性，激光非常小的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生很高的平均溫度，以外的區(qū)域則基本不受影響。
[0010]本發(fā)明采用激光焊接的方法焊接箔片式動(dòng)壓止推氣體軸承，三個(gè)坐標(biāo)軸采用步進(jìn)控制，焊接距離可控，焊點(diǎn)大小均勻一致，避免了焊接后軸承底板出現(xiàn)變形、焊透、焊接不均勻和軸承底板背面出現(xiàn)凸點(diǎn)等問(wèn)題，提高了焊接強(qiáng)度的均勻性和軸承制造產(chǎn)品的質(zhì)量。通過(guò)控制器調(diào)整激光脈沖寬度、光點(diǎn)大小、單脈沖能量等參數(shù)，控制焊透深度和焊接強(qiáng)度，優(yōu)化了焊接程序和焊接質(zhì)量。定位工裝具有圓周方向分度功能，滿足不同箔片數(shù)量的箔片式動(dòng)壓止推氣體軸承焊接要求。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1波箔定位盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為頂箔定位盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為定位銷的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為底座的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖5為分度盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]其中:
I一波箔定位盤、2—定位孔、3—波箔定位槽、4一固定孔、5—頂箔定位槽、6—頂箔定位盤、7—定位銷、8—底座、9一中心孔、10一定位孔、11一分度盤、12—分度孔。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明保護(hù)范圍不限于實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)做出任何改動(dòng)也屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0014]本發(fā)明箔片式動(dòng)壓止推氣體軸承的焊接裝置包括控制器、水冷系統(tǒng)和操作臺(tái)，操作臺(tái)上裝有定位工裝，焊接裝置設(shè)有激光焊機(jī)，激光焊機(jī)設(shè)有激光頭。如圖1?5所示，定位工裝包括底座8、分度盤11、波箔定位盤1、頂箔定位盤6和定位銷7。底座8與操作臺(tái)剛性連接，分度盤11及附件放置于底座上，通過(guò)中心孔固定在操作臺(tái)。波箔定位盤和頂箔定位盤設(shè)有固定孔4和定位孔2，波箔定位盤和頂箔定位盤分別通過(guò)固定孔用螺栓固定在分度盤上。波箔定位盤I設(shè)有8個(gè)波箔定位槽3，頂箔定位盤設(shè)有8個(gè)頂箔定位槽5。焊接定位銷7插入定位孔2定位。
[0015]箔片式動(dòng)壓止推氣體軸承焊接的過(guò)程是:①設(shè)置合理的焊接參數(shù)，電流、脈寬、頻率等。②安裝、調(diào)試焊接工裝，編寫焊接程序。③清除工件表面的灰塵等雜質(zhì)，用酒精擦拭焊接部位，避免油污影響焊接質(zhì)量。④尋找準(zhǔn)確的焦距點(diǎn)，以紅光作為參照點(diǎn)，準(zhǔn)確確定要焊接的位置。⑤佩戴好護(hù)目鏡等防護(hù)用品。具體焊接步驟如為: ⑴通過(guò)控制器編制焊接程序、調(diào)整焊接參數(shù)，焊接參數(shù)包括光點(diǎn)大小、電流強(qiáng)度、激光脈沖寬度、單脈沖能量和頻率。光點(diǎn)調(diào)節(jié)為0.3mm ；電流強(qiáng)度80mA ;激光脈沖寬6ms ;單脈沖能量350J ;頻率5Hz ；
⑵在操作臺(tái)上安裝好底座8和分度盤11，將軸承底板放在分度盤上面，用波箔定位盤I壓緊，插上三個(gè)定位銷7，通過(guò)固定孔4用螺栓將軸承底板及波箔定位盤固定在操作臺(tái)上；
⑶移動(dòng)激光焊機(jī)的激光頭移至定位工裝的焊接位置，將波箔放在波箔定位盤的波箔定位槽3內(nèi)進(jìn)行焊接，焊接完一片波箔后旋轉(zhuǎn)分度盤，將下一個(gè)波箔定位槽旋轉(zhuǎn)到焊接位置繼續(xù)進(jìn)行焊接；
⑷焊接完波箔后取下波箔定位盤1，換上頂箔定位盤6、插上三個(gè)定位銷7，通過(guò)固定孔4用螺栓將軸承底板及頂箔定位盤固定在操作臺(tái)上；
(5)將頂箔放在頂箔定位盤的頂箔定位槽5內(nèi)進(jìn)行焊接，焊接完一片頂箔后旋轉(zhuǎn)分度盤，將下一個(gè)頂箔定位槽旋轉(zhuǎn)到焊接位置繼續(xù)進(jìn)行焊接；
(6)焊接完頂箔后，從定位工裝上取下箔片軸承。
【權(quán)利要求】
1.一種箔片式動(dòng)壓止推氣體軸承的焊接方法，焊接步驟如下: ⑴通過(guò)控制器編制焊接程序、調(diào)整焊接參數(shù)，焊接參數(shù)包括光點(diǎn)大小、電流強(qiáng)度、激光脈沖寬度、單脈沖能量和頻率； ⑵在操作臺(tái)上安裝好底座(8)和分度盤(11)，將軸承底板放在分度盤上面，用波箔定位盤(I)壓緊，插上三個(gè)定位銷(7)，通過(guò)固定孔(4)用螺栓將軸承底板及波箔定位盤固定在操作臺(tái)上； ⑶移動(dòng)激光焊機(jī)的激光頭至定位工裝的焊接位置，將波箔放在波箔定位盤的波箔定位槽(3)內(nèi)進(jìn)行焊接，焊接完一片波箔后旋轉(zhuǎn)分度盤，將下一個(gè)波箔定位槽旋轉(zhuǎn)到焊接位置，繼續(xù)進(jìn)行焊接； ⑷焊接完波箔后取下波箔定位盤(I )，換上頂箔定位盤(6)、插上三個(gè)定位銷(7)，通過(guò)固定孔(4)用螺栓將軸承底板及頂箔定位盤固定在操作臺(tái)上； (5)將頂箔放在頂箔定位盤的頂箔定位槽(5)內(nèi)進(jìn)行焊接，焊接完一片頂箔后旋轉(zhuǎn)分度盤，將下一個(gè)頂箔定位槽旋轉(zhuǎn)到焊接位置繼續(xù)進(jìn)行焊接； (6)焊接完頂箔后，從定位工裝上取下箔片軸承。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箔片式動(dòng)壓止推氣體軸承焊接的方法，其特征是:所述焊接參數(shù)為:光點(diǎn)調(diào)節(jié)范圍0.1mm?3.0mm ;電流強(qiáng)度20?120mA ;激光脈沖寬0.1?20ms ;單脈沖能量330?380J ;頻率1.0?10Hzο
3.一種箔片式動(dòng)壓止推氣體軸承的焊接裝置，包括控制器、水冷系統(tǒng)和操作臺(tái)，操作臺(tái)上裝有定位工裝，其特征是:所述焊接裝置設(shè)有激光焊機(jī)，激光焊機(jī)設(shè)有激光頭；所述定位工裝包括底座(8 )、分度盤(11 )、波箔定位盤(I )、頂箔定位盤(6 )和定位銷(7 );所述底座(8)與操作臺(tái)剛性連接，分度盤(11)及附件放置于底座上，通過(guò)中心孔固定在操作臺(tái)；所述波箔定位盤和頂箔定位盤設(shè)有固定孔(4 )和定位孔(2 ),波箔定位盤和頂箔定位盤分別通過(guò)固定孔用螺栓固定在分度盤上，定位銷(7)插入定位孔定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箔片式動(dòng)壓止推氣體軸承的焊接裝置，其特征是:所述波箔定位盤(I)設(shè)有4?12個(gè)波箔定位槽(3),所述頂箔定位盤(6)設(shè)有4?12個(gè)頂箔定位槽(5)。
【文檔編號(hào)】B23K37/04GK104259659SQ201410410422
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】王紅, 何波, 王帥 申請(qǐng)人:石家莊金士頓軸承科技有限公司