CN102837153B - 一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置 - Google Patents

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本发明属于航天产品加工工艺装备，具体公开了一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置。旋转基座上方为中心轴盘，其中心为支撑环，中心轴盘上方为顶环，中心支撑环上方为连接盘，连接盘外设有长撑杆，每根长撑杆末端连接短撑杆，调整套双螺柱结构左右两端为内螺纹孔，分别连接长撑杆和短撑杆；旋转基座为垂直长定位杆和压杆，压杆上方为压板；在短撑杆和旋转基座之间安装有垂直的短定位杆。由于采用长撑块和短撑块组成的环状结构，对圆筒段产品进行定位支撑，有效减少定位误差，满足焊接的公差要求，同时使得焊接过程中参数稳定，内应力小，变形小，还有助于防止搅拌针扎穿被焊接工件。

Description

一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置
技术领域
本发明属于航天产品加工工艺装备，具体涉及一种定位支撑装置。
背景技术
大型薄壁箱体环缝结构直径大(cp5000mm左右)，材料薄，结构刚性弱，材料为铝合金。焊接时，要求产品水平放置，且使产品沿轴线转动。
焊接难点在于，箱体焊接区均较薄，结构尺寸大，箱体刚性差，自身抵抗变形能力差，装配难度极大。上述情况使得大型薄壁贮箱环缝的焊接难度大大增加，需要采取相关的措施予以解决。
需要设计一种用于贮箱中间壳段环缝焊接的定位支撑装置，来保证产品总装时能够满足焊接的尺寸公差要求和形状公差要求，还要求该装置有足够的刚性来支撑和减小产品焊接时的变形。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够满足圆筒段产品焊接时的尺寸公差要求和形状公差要求的用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置。
本发明的技术方案如下：
一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，它包括可以转动的旋转基座，所述的旋转基座中心上方固定设有中心轴盘，中心轴盘设有中心支撑环，中心轴盘上方设有顶环，所述的中心支撑环上方设有连接盘，连接盘外沿固定设有若干根伞状分布的长撑杆，每根长撑杆末端通过调整套连接短撑杆，所述的调整套双螺柱结构，其左右两端加工有内螺纹孔，通过螺纹连接长撑杆和短撑杆；所述的旋转基座周向边沿设有垂直长定位杆，其外部设有压杆，压杆上方设有压板；在短撑杆和旋转基座之间安装有垂直的短定位杆；在短撑杆外端设有弧形的短撑块和长撑块，所述的短撑块和长撑块依次交叉焊接成整体的圆环形结构。
在上述的一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置中：所述的中心轴盘由同轴的圆柱形筒体和圆盘组成，圆盘中心底部加工有凸台。
在上述的一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置中：所述的顶环为圆盘形环状结构，它通过螺纹安装在中心轴盘的上端。
在上述的一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置中：所述的中心轴盘通过定位压板、定位螺栓和定位螺母定位安装在旋转基座上。
在上述的一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置中：所述的旋转基座周向均匀固定设有L形的止动支座。
在上述的一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置中：短撑杆包括柱段和轴用弹性挡圈，柱段外壁加工有螺纹，另一端的轴用弹性挡圈用于安装短定位杆的上端。
在上述的一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置中：所述的长撑杆的末段之间设有连接体，所述连接体包括左管夹片、中间连接管和右管夹片，左管夹片和右管夹片向内倾斜。
在上述的一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置中：所述的短撑块的主体是为带有弧度的短圆弧板，其外沿设有短肋板，侧边沿设有短端板；长撑块的主体为带有弧度的长圆弧板，其侧边沿设有长肋板和长端板。
本发明的显著效果在于：由于采用长撑块和短撑块组成的环状结构，对圆筒段产品进行定位支撑，有效减少定位误差，满足焊接的公差要求，同时使得焊接过程中参数稳定，内应力小，变形小，还有助于防止搅拌针扎穿被焊接工件；进一步设计定位杆、压杆与压板为圆筒段产品施加垂直方向的力，能够对圆筒段产品上缘进一步压紧固定，进一步减小定位误差；旋转基座周向均布有L形的止动支座，可以对圆筒段产品进行径向限位。通过设计调整套将长撑杆和短撑杆连接起来，可以根据产品直径需要调整整个定位支撑装置的总定位长度，适用范围更广，实用性更强；中心轴盘底部设计凸台结构，便于与旋转基座的总体定位，保证整体结构在旋转时同心度的要求。
附图说明
图1为用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置结构简图；
图2为用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置俯视结构简图；
图3为中心轴盘整体结构简图；
图4为顶环结构简图；
图5为中心连接盘结构简图；
图6为连接体结构简图；
图7为调整套结构简图；
图8为短撑杆结构简图；
图9为定位销结构简图；
图10为短撑块结构简图；
图11为长撑块结构简图；
图中：1.中心轴盘；2.中心支撑环；3.顶环；4.固定螺栓；5.中心连接盘；6.长撑杆；7.连接体；8.连接螺栓组件；9.调整套；10.短撑杆；11.定位销；12.短撑块；13.长定位杆；14.压板；15.压杆；16.螺母；17.短定位杆；18.定位压板；19.定位螺栓；20.定位螺母；21.止动支座；22.螺杆；23.连接螺母；24.旋转基座；25.长撑块；
101.圆柱形筒体；102.圆盘；701.左管夹片；702.中间连接管；703.右管夹片；1001.柱段；1002.轴用弹性挡圈；121.短肋板；122.短圆弧板；123.短端板；251.长肋板；252.长圆弧板；253.长端板。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，旋转基座24为环形圆盘，它安装在转轴机构上可以转动。中心轴盘1通过定位压板18、定位螺栓19和定位螺母20定位安装在旋转基座24上，中心轴盘1的筒体外套有中心支撑环2，其上端通过固定螺栓安装为顶环3，在中心支撑环2上端安装中心连接盘5，同时支撑环2可以定位支撑中心连接盘5；在连接盘5的外侧通过螺纹固定安装若干根长撑杆6，本实施中安装36个，为了使延伸出来的长撑杆6末端安装稳固，在长撑杆6的末段之间通过连接螺栓8安装连接体7，在每个长撑杆6的末端通过调整套9连接短撑杆10。
本实施中，在旋转基座24的周向上均布有若干根垂直的长定位杆13，长定位杆13外套有压杆15，压杆15上端通过螺母16固定安装压板14。在短撑杆10和旋转基座24之间安装有短定位杆17，其下端与旋转基座24固定，短定位杆17上端通过定位销11连接短撑杆10，从而支撑起长撑杆6和短撑杆10组成的桁架结构。短撑块12或者长撑块25在径向方向上以螺纹连接方式与短撑杆10连接。
旋转基座24周向均布有L形的止动支座21，止动支座21通过螺杆22和连接螺母23固定在基座24边沿，用于对需要焊接的圆筒形产品结构进行限位。为了调整由于产品直径变化所需支撑装置工艺装备尺寸大小，可以在短撑块12和长撑块25之间安装定位楔块。
如图3所示，中心轴盘1由圆柱形筒体101和圆盘102焊接而成，圆柱形筒体101和圆盘102的中心保持同轴，圆柱形筒体101的上端外壁加工有螺纹，圆盘102中心底部加工有凸台，便于工艺装备整体与上述旋转基座24的定位，其作用是为了保证整体结构在旋转时保证同心度要求。
如图4所示，顶环3为整体加工成形的圆盘形环状结构，中心孔内壁加工有内螺纹，在中心孔的外侧的环面上均布通孔。当顶环3与中心轴盘1安装时，通过圆柱形筒体101的外壁螺纹将中心轴盘1上端旋拧在顶环3内，再通过将螺栓4安装在通孔内使得顶环与中心轴盘1连接。
如图5所示，中心连接盘5周向外侧均布有36根可用于固定长撑杆6的内螺纹孔，其中心通孔与上述中心轴盘1和顶环3同轴安装。
如图6所示，连接体7分别由左管夹片701、中间连接管702和右管夹片703焊接而成，安装在长撑杆6末段，使之稳固连接到一起。
如图7所示，调整套9整体采用双螺柱结构，其左右两端加工有内螺纹孔，分别用于连接长撑杆6、短撑杆10，通过旋转调整套9可调整整个杆系结构的长度。
图8为短撑杆10包括柱段1001和轴用弹性挡圈1002，柱段1001外壁加工有螺纹，另一端的轴用弹性挡圈1002用于安装短定位杆17的上端。
如图9所示，定位销11的中心为销孔，两端加工有螺纹孔，两端螺纹孔分别与长撑杆6和短撑杆10连接。
图10所示，短撑块12的主体是为带有弧度的短圆弧板122，其外沿焊接短肋板121，侧边沿焊接有短端板123。
图11所示，长撑块25的主体为带有弧度的长圆弧板252，其侧边沿焊接有长肋板251和长端板253。短撑块12和长撑块25依次交叉焊接成整体的圆环形结构，用于对待焊接的圆筒段产品的定位支撑。
在产品焊接之前，首先将圆筒段产品吊装到短撑块12和长撑块25所组成的圆环形支撑环外侧，通过旋转基座24周向均布的止动支座21、螺杆22和连接螺母23组成的限位机构，通过长定位杆13、压杆15与压板14通过螺母16连接到一起压紧机构将筒段产品上缘压紧，固定好后，旋转调整套9即可调整长撑杆6和短撑杆10组成的杆系结构长度将筒段产品压紧，调整装配间隙满足搅拌摩擦焊的焊接要求，即可进行焊接。焊接完成后，首先将调整套9逆向旋转即可松开杆系结构压紧力，而后将压板14及止动支座21拆卸，即可将筒段产品顺利吊装下来，即完成一次产品的焊接过程。

Claims (8)

1.一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，它包括可以转动的旋转基座(24)，其特征在于：所述的旋转基座(24)中心上方固定设有中心轴盘(1)，中心轴盘(1)外设有中心支撑环(2)，中心轴盘(1)上方设有顶环(3)，所述的中心支撑环(2)上方设有连接盘(5)，连接盘(5)外沿固定设有36根伞状分布的长撑杆(6)，每根长撑杆(6)末端通过调整套(9)连接短撑杆(10)，所述的调整套(9)双螺柱结构，其左右两端加工有内螺纹孔，通过螺纹连接长撑杆(6)和短撑杆(10)；所述的旋转基座(24)周向边沿设有垂直长定位杆(13)，其外部设有压杆(15)，压杆(15)上方设有压板(14)；在短撑杆(10)和旋转基座(24)之间安装有垂直的短定位杆(17)；在短撑杆(10)外端设有弧形的短撑块(12)和长撑块(25)，所述的短撑块(12)和长撑块(25)依次交叉焊接成整体的圆环形结构。
2.如权利要求1所述的一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，其特征在于：所述的中心轴盘(1)由同轴的圆柱形筒体(101)和圆盘(102)组成，圆盘(102)中心底部加工有凸台。
3.如权利要求1所述的一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，其特征在于：所述的顶环(3)为圆盘形环状结构，它通过螺纹安装在中心轴盘(1)的上端。
4.如权利要求1所述的一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，其特征在于：所述的中心轴盘(1)通过定位压板(18)、定位螺栓(19)和定位螺母(20)定位安装在旋转基座(24)上。
5.如权利要求1所述的一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，其特征在于：所述的旋转基座(24)周向均匀固定设有L形的止动支座(21)。
6.如权利要求1所述的一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，其特征在于：所述短撑杆(10)包括柱段(1001)和轴用弹性挡圈(1002)，柱段(1001)外壁加工有螺纹，另一端的轴用弹性挡圈(1002)用于安装短定位杆(17)的上端。
7.如权利要求1～6中任意一项所述的一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，其特征在于：所述的长撑杆(6)的末段之间设有连接体(7)，所述连接体(7)包括左管夹片(701)、中间连接管(702)和右管夹片(703)，左管夹片(701)和右管夹片(703)向内倾斜。
8.如权利要求1～6中任意一项所述的一种用于贮箱筒段环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，其特征在于：所述的短撑块(12)的主体是为带有弧度的短圆弧板(122)，其外沿设有短肋板(121)，侧边沿设有短端板(123)；长撑块(25)的主体为带有弧度的长圆弧板(252)，其侧边沿设有长肋板(251)和长端板(253)。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103230996A (zh) * 2013-05-31 2013-08-07 句容泰博尔机械制造有限公司 一种圆轨道成型模具
CN103230995A (zh) * 2013-05-31 2013-08-07 句容泰博尔机械制造有限公司 一种圆轨道成型模具
CN104690415B (zh) * 2013-12-10 2017-03-01 上海航天设备制造总厂 环向侧面自拘束的薄壁壳体角接焊接装置
CN103706990B (zh) * 2013-12-30 2015-07-29 大连理工大学 大型薄壁箱体环缝搅拌摩擦焊的定位支撑装置
CN103990934B (zh) * 2014-05-14 2016-01-27 无锡华光锅炉股份有限公司 一种锅筒中心架结构
CN104227311B (zh) * 2014-08-01 2016-12-07 苏州天沃科技股份有限公司 设备筒体内中心管的定位装置
CN104551424B (zh) * 2014-11-21 2016-06-29 张家港格林沙洲锅炉有限公司 螺旋桨导流筒的组装方法
CN104400212B (zh) * 2014-11-24 2015-09-09 首都航天机械公司 运载火箭贮箱总装环缝搅拌摩擦焊接的卧式装置及方法
CN104625325B (zh) * 2015-02-06 2016-05-25 中国运载火箭技术研究院 一种5m级贮箱环缝装配焊接装备
CN104646795B (zh) * 2015-02-06 2016-09-21 中国运载火箭技术研究院 一种5m直径弱刚性、小直径人孔贮箱封箱环缝焊接方法
CN104646908B (zh) * 2015-02-06 2017-10-10 中国运载火箭技术研究院 一种5m级贮箱封箱环缝内撑装置
CN105773040B (zh) * 2016-05-11 2017-07-18 上海交通大学 环形构件内部折展夹具
CN106624335B (zh) * 2016-10-19 2019-04-09 首都航天机械公司 立式搅拌摩擦焊接贮箱总装环缝的对中对接定位支撑装置
CN107350710B (zh) * 2017-07-13 2018-11-30 东方电气(广州)重型机器有限公司 一种可在常温和高温下使用的大直径筒防变形装置
CN107914078B (zh) * 2017-10-19 2020-11-24 上海拓璞数控科技股份有限公司 大直径低刚度燃料贮箱的搅拌摩擦焊接装置及焊接方法
CN108080877B (zh) * 2017-12-08 2020-07-07 四川航天长征装备制造有限公司 贮箱筒段环缝自动焊内撑装置的内撑方法
CN109822285B (zh) * 2019-02-13 2020-08-04 上海交通大学 一种用于环形构件的一体式内撑装卡装置及其使用方法
CN110281047B (zh) * 2019-05-30 2020-09-08 武汉船用机械有限责任公司 全回转舵桨的导流罩的加工工装和加工方法
CN110666336B (zh) * 2019-09-29 2021-06-22 重庆科技学院 一种搅拌摩擦焊辊压式内支撑体系
CN114131175B (zh) * 2021-12-15 2023-05-12 天津大学 一种用于贮箱筒段双机环焊的内撑装置及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5471030A (en) * 1993-05-12 1995-11-28 Framatome Internal equipment for electron beam butt welding of two annular parts and utilization of such equipment
US6247634B1 (en) * 1999-06-30 2001-06-19 Mce Technologies Incorporated Method and apparatus for forming a stir welded joint at meeting cylindrical edges
CN201552396U (zh) * 2009-10-29 2010-08-18 天津重钢机械装备股份有限公司 用于大型筒体构件的组对焊接伞形胎架
CN201776592U (zh) * 2010-08-24 2011-03-30 上海航天精密机械研究所 一种运载火箭贮箱箱底环缝焊接装置
CN102248269A (zh) * 2011-07-22 2011-11-23 成都发动机（集团）有限公司 用于薄壁零件的焊接夹具
CN202804474U (zh) * 2012-08-07 2013-03-20 首都航天机械公司 用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3762370B2 (ja) * 2003-01-14 2006-04-05 本田技研工業株式会社 摩擦撹拌接合方法および装置
JP2010089157A (ja) * 2008-10-10 2010-04-22 Kitagawa Iron Works Co Ltd 摩擦圧接機に用いるチャック装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5471030A (en) * 1993-05-12 1995-11-28 Framatome Internal equipment for electron beam butt welding of two annular parts and utilization of such equipment
US6247634B1 (en) * 1999-06-30 2001-06-19 Mce Technologies Incorporated Method and apparatus for forming a stir welded joint at meeting cylindrical edges
CN201552396U (zh) * 2009-10-29 2010-08-18 天津重钢机械装备股份有限公司 用于大型筒体构件的组对焊接伞形胎架
CN201776592U (zh) * 2010-08-24 2011-03-30 上海航天精密机械研究所 一种运载火箭贮箱箱底环缝焊接装置
CN102248269A (zh) * 2011-07-22 2011-11-23 成都发动机（集团）有限公司 用于薄壁零件的焊接夹具
CN202804474U (zh) * 2012-08-07 2013-03-20 首都航天机械公司 用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"低温贮箱环缝焊接工艺";孙忠绍等;《航天工艺》;20000831(第4期);第4-7页 *
"航天飞机外贮箱制造用硬工装";G.W.Oyler等;《导弹与航天运载技术》;19810228(第2期);第59-70页 *

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