專利名稱：適于超大類軸盤結構鏈接的重型摩擦焊機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種屬于裝備制造技術領域，具體涉及一種適于超大類軸盤結構鏈 接的重型摩擦焊機。
背景技術：
能源、動力、交通、材料冶金和電力等重點工程領域的超大類軸盤結構的端面 積往往有50000mm2左右，一般需要10000KN的焊接力才能實現冶金質量優(yōu)異的固態(tài)焊 接。現有的摩擦焊機，只能完成2600KN以下焊接力的驅動。現有的摩擦焊接驅動技術 也很難在超大摩擦面上建全固態(tài)焊接所必需的穩(wěn)定熱力耦合條件，摩擦面積的量變，必 然引起焊接力、扭矩和焊接能量的傳遞，分布和匹配模式這些質的規(guī)律的變化，現有技 術已不適于這變化。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種驅動的摩擦焊接力可達到10000KN左右，這相當于現 有直接驅動摩擦焊機的近百倍，在50000mm2左右的超大摩擦焊接面上，能夠使熱力耦 合梯度較小，焊接能量密度均勻。上述的目的通過以下的技術方案實現一種適于超大類軸盤結構鏈接的重型摩擦焊機，其組成包括驅動系統(tǒng)和支承 系統(tǒng)，所述的支承系統(tǒng)包括底座，所述的底座上裝有驅動系統(tǒng)的液壓馬達，所述的液壓 馬達連接電磁離合器，所述的電磁離合器連接減速機，所述的減速機連接聯軸節(jié)，所述 的聯軸節(jié)連接主軸箱，所述的主軸箱連接尾部滑座，所述的尾部滑座連接絲杠，所述的 絲杠裝有防變形裝置，所述的絲杠后部連接后部托架，在所述的支承系統(tǒng)與所述的主軸 箱上裝有靜水壓力裝置，所述的支承系統(tǒng)與所述的主軸箱連接比例液壓控制器。所述的適于超大類軸盤結構鏈接的重型摩擦焊機，所述的驅動系統(tǒng)為能夠依扭 矩增益的主軸傳動系統(tǒng)，所述的主軸箱包括油箱，所述的油箱連接活塞桿，所述的活塞 桿穿過尾部滑座通過螺母連接絲杠，所述的螺母鎖緊所述的活塞桿與所述的絲杠，所述 的絲杠尾部與所述的后部托架之間用鎖緊螺母鎖緊，所述的絲杠穿過所述的防變形裝置 和所述的后部托架，所述的油箱與所述的活塞桿均有一組。所述的適于超大類軸盤結構鏈接的重型摩擦焊機，所述的減速機與所述的主軸 箱與所述的后部托架均裝在底座。有益效果1.本發(fā)明解決了端面積50000mm2左右的超大類軸盤結構摩擦焊接先進制造的技 術問題。2.本發(fā)明的構建主軸系統(tǒng)轉動貫量與焊接能量的轉換模型，建立扭矩增益的傳 動系統(tǒng)，強化大焊接力輸入機制。3.本發(fā)明的主機歸整為驅動系統(tǒng)和支承系統(tǒng)，摩擦焊接的圓周和直線兩種運動既在驅動系統(tǒng)中發(fā)生，又在具間實現精準交織，從而使動平衡和驅動精度提高。4.本發(fā)明在驅動系統(tǒng)和支承系統(tǒng)中引入靜水和壓力裝置，確保工件在大焊接力 作用時不失穩(wěn)，摩擦焊接面上的壓力不松馳，熱力耦合條件穩(wěn)固。5.本發(fā)明驅動的摩擦焊接力可達到10000KN左右，這相當于現有直接驅動摩 擦焊機的近百倍，在50000mm2左右的超大摩擦焊接面上，熱力耦合梯度較小，焊接能 量密度均勻，超大結構接頭冶金質量與慣性驅動的相當；靜水壓力機構與液壓馬達，比 例液壓控制器的匹配，能使焊接壓力平衡地升降，而主電機功率又小于直接驅動條件下 的，工藝性和工程可操作性較好。


附圖1本產品的結構主視圖。附圖2是附圖1的俯視圖。附圖3是附圖1的右視圖。附圖4是附圖1的A-A向視圖。
具體實施例方式實施例1 一種適于超大類軸盤結構鏈接的重型摩擦焊機，其組成包括驅動系統(tǒng)和支承 系統(tǒng)，所述的支承系統(tǒng)包括底座1，所述的底座1上裝有驅動系統(tǒng)的液壓馬達2，所述的 液壓馬達2連接電磁離合器3，所述的電磁離合器3連接減速機4，所述的減速機4連接 聯軸節(jié)5，所述的聯軸節(jié)5連接主軸箱6，所述的主軸箱6連接尾部滑座7，所述的尾部滑 座7連接絲杠8，所述的絲杠8裝有防變形裝置9，所述的絲杠9后部連接后部托架10， 在所述的支承系統(tǒng)與所述的主軸箱6上裝有靜水壓力裝置15，所述的支承系統(tǒng)與所述的 主軸箱連接比例液壓控制器。所述的適于超大類軸盤結構鏈接的重型摩擦焊機，所述的主軸箱6包括油箱 11，所述的油箱11連接活塞桿12，所述的活塞桿12穿過尾部滑座7通過螺母13連接絲 杠8，所述的螺母鎖緊所述的活塞桿與所述的絲杠，所述的絲杠尾部與所述的后部托架之 間用鎖緊螺母鎖緊14，所述的絲杠穿過所述的防變形裝置和所述的后部托架，所述的油 箱與所述的活塞桿均有一組。實施例2:實施例1所述的適于超大類軸盤結構鏈接的重型摩擦焊機，所述的減速機與所 述的主軸箱與所述的后部托架均裝在底座。實施例3 實施例1或2所述的適于超大類軸盤結構鏈接的重型摩擦焊機，所述的主軸箱 質量約60T，主要由同軸安裝的驅動系統(tǒng)和支承系統(tǒng)構成，驅動系統(tǒng)既能依扭矩增益的 主軸傳動系統(tǒng)支配“盤”件的圓周運動，又能在液力作用下軸向移動，支承系統(tǒng)用于固 定“軸”件，并抵御直線運動，從而在摩擦焊接面上建立10000KN焊接力，靜水壓力 裝置與“盤”、“軸”外形尺寸相適應，分置于驅動和支承系統(tǒng)中，主機的形位，尺寸 精度要求與摩擦焊接參數匹配模式有關，而后者又與工件材質有關，“軸”、“盤”同質時，按弱匹配(轉速高、壓力低、時間長)，異質時按強匹配(轉速低、壓力高、時間 短)。確定主機的形徑尺精度，保證旋轉，直線兩種運動在摩擦焊接面上的精準交織和動 平衡，將焊接力松馳和扭矩損失降至最低。扭矩增益主軸傳動系統(tǒng)的質量約有10T，將其保有轉動慣量等效為一部分焊接能 量，使主電機功率與量減小，采用液壓馬達為驅動力源，實施無級變速，使離合制動簡 化。比例液壓控制器與靜水壓力裝置匹配，使壓力平衡升降。通過控制減速時間和 頂鍛壓力上升時間，實現類慣性焊驅動水平。實施例4 實施例1或2所述的適于超大類軸盤結構鏈接的重型摩擦焊機，鐵路橋梁盆式支 座摩擦焊機盆式支座由690 X 690 X 25mm的僅345鋼底板與直徑Φ 690 X 550 X 70mm的盆環(huán) 構成，端面積為50240mm2，由于支座徑向尺寸為690mm，而軸向僅為95mm，因而實施 立式安裝的摩擦焊機，支承系統(tǒng)安裝在水平面上，驅動系統(tǒng)安裝在驅動系統(tǒng)的上方，與 液壓馬達，扭矩增益?zhèn)鲃酉到y(tǒng)異軸聯接，并能沿支柱上下移動。靜水壓力裝置分別引入 驅動系統(tǒng)和支承系統(tǒng)中，對底板和盆環(huán)實施準整體拘束。在50240mm2全摩擦面上優(yōu)化 摩擦焊接時檢測，摩擦焊接力為12660KN，主軸轉速150rpm，摩擦速度5.4m/s摩擦壓力 IlOMPa,摩擦位移12mm，頂鍛壓力210MPa保壓時間15S，主電機功率756KN。實施例5 實施例1或2所述的適于超大類軸盤結構鏈接的重型摩擦焊機，有色金屬冶金 導電排，摩擦焊機的導電排由1000 X 220 X 550mm的Q235鋼座與220 X 180 X 3300mm的 L4鋁拴構成，端面積為63315mm2，由于導電排的軸向尺寸高達3800mm，因而實施臥 式安裝的摩擦焊機，即焊機的軸線與水平面平行，驅動系統(tǒng)安裝在左方，與液壓馬達， 扭矩增益?zhèn)鲃酉到y(tǒng)同軸聯接，并能沿水平方向左右移動。支承系統(tǒng)安裝在右方，其間有 靜水壓力裝置，對L4鋁柱實施，準整體拘束，在63315mm2準面積上優(yōu)化摩擦焊接時檢 測，摩擦焊接力為5940KN主軸轉速300rpm，摩擦速度2.2m/s摩擦壓力50MPa，摩擦 時間7S，頂鍛壓力，90MPa，保壓時間6S，主電機功率400KN。
權利要求
1.一種適于超大類軸盤結構鏈接的重型摩擦焊機，其組成包括驅動系統(tǒng)和支承 系統(tǒng)，其特征是所述的支承系統(tǒng)包括底座，所述的底座上裝有驅動系統(tǒng)的液壓馬達， 所述的液壓馬達連接電磁離合器，所述的電磁離合器連接減速機，所述的減速機連接聯 軸節(jié)，所述的聯軸節(jié)連接主軸箱，所述的主軸箱連接尾部滑座，所述的尾部滑座連接絲 杠，所述的絲杠裝有防變形裝置，所述的絲杠后部連接后部托架，在所述的支承系統(tǒng)與 所述的主軸箱上裝有靜水壓力裝置，所述的支承系統(tǒng)與所述的主軸箱連接比例液壓控制器。
2.根據權利要求1所述的適于超大類軸盤結構鏈接的重型摩擦焊機，其特征是所 述的驅動系統(tǒng)為能夠依扭矩增益的主軸傳動系統(tǒng)，所述的主軸箱包括油箱，所述的油箱 連接活塞桿，所述的活塞桿穿過尾部滑座通過螺母連接絲杠，所述的螺母鎖緊所述的活 塞桿與所述的絲杠，所述的絲杠尾部與所述的后部托架之間用鎖緊螺母鎖緊，所述的絲 杠穿過所述的防變形裝置和所述的后部托架，所述的油箱與所述的活塞桿均有一組。
3.根據權利要求1或2所述的適于超大類軸盤結構鏈接的重型摩擦焊機，其特征是 所述的減速機與所述的主軸箱與所述的后部托架均裝在底座。
全文摘要
適于超大類軸盤結構鏈接的重型摩擦焊機?，F有的超大類軸盤結構的端面積往往有50000mm2左右，一般需要10000kN的焊接力才能實現冶金質量優(yōu)異的固態(tài)焊接。本產品其組成包括驅動系統(tǒng)和支承系統(tǒng)，支承系統(tǒng)包括底座(1)，底座上裝有驅動系統(tǒng)的液壓馬達(2)，液壓馬達連接電磁離合器(3)，電磁離合器連接減速機(4)，減速機連接聯軸節(jié)(5)，聯軸節(jié)連接主軸箱(6)，主軸箱連接尾部滑座(7)，尾部滑座連接絲杠(8)，絲杠裝有防變形裝置(9)，絲杠后部連接后部托架(10)，在支承系統(tǒng)與所述的主軸箱上裝有靜水壓力裝置(15)，支承系統(tǒng)與主軸箱連接比例液壓控制器。本發(fā)明能夠用于5萬mm2以上的摩擦焊機。
文檔編號B23K20/26GK102009267SQ201010575840
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權日2010年12月7日
發(fā)明者邱凱 申請人:哈爾濱正晨焊接切割設備制造有限公司