CN108044229A - 高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置，包括主轴、冷却刀柄和搅拌头；所述主轴底部加工有锥孔，所述的冷却刀柄中间设置有轴肩，所述轴肩上部的冷却刀柄外壁加工有同所述主轴锥孔配合的圆锥面，下部的冷却刀柄中心加工有用于安装搅拌头的安装孔；所述冷却刀柄底部通过紧固螺钉I固定有搅拌头过渡套，所述搅拌头过渡套通过紧固螺钉II同搅拌头连接固定。本发明所述的高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置，采用水冷连接装置，实现设备主轴与搅拌头的高效联结，通过对刀柄进行冷却，实现对主轴及搅拌头的冷却，避免对设备主轴的损害，降低对搅拌头夹持部分‑过渡套的材料要求，延长搅拌头的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及焊接领域，一种高熔点材料的搅拌摩擦焊接中的水冷连接装置。
背景技术
目前，在高熔点材料的搅拌摩擦焊接过程中，通过搅拌头的夹持部分向焊接的传动轴传递，由于热的积累使传动温度升高，导致最终传动轴及轴承的温度过高，最终使焊接设备不能正常使用，甚至发生危险，同时过高的温度对搅拌头夹持部分的材料性能有过高要求。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置，用于解决现有的搅拌摩擦焊接过程中，通过搅拌头的夹持部分向焊接的传动轴传递，由于热的积累使传动温度升高，导致最终传动轴及轴承的温度过高，最终使焊接设备不能正常使用，甚至发生危险的缺点。本发明采用的技术手段如下：
一种高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置，包括主轴、冷却刀柄和搅拌头；所述主轴底部加工有锥孔，所述的冷却刀柄中间设置有轴肩，所述轴肩上部的冷却刀柄外壁加工有同所述主轴锥孔配合的圆锥面，下部的冷却刀柄中心加工有用于安装搅拌头的安装孔；所述冷却刀柄底部通过紧固螺钉I固定有搅拌头过渡套，所述搅拌头过渡套通过紧固螺钉II同搅拌头连接固定。
所述冷却刀柄上部装配于所述主轴底部圆锥联结，所述冷却刀柄的轴肩上加工有至少两个主轴固定螺钉孔，固定螺钉穿过固定螺钉孔同主轴低端面螺纹连接，使所述冷却刀柄和所述主轴连接固定；所述轴肩的上端面和所述主轴的下端面对应加工有至少一组端面槽，所述的端面槽内安装有端面键，使主轴和冷却刀柄同轴转动；所述冷却刀柄下部的圆柱形主体内加工有冷却回路，所述冷却刀柄下部的圆柱形主体外部设置有旋转接头。
所述的旋转接头包括外部筒状的固定接头和内部筒状的转动接头；所述转动接头顶部通过定位螺钉同所述所述冷却刀柄下部的圆柱形主体外壁的接头固定螺钉孔螺纹连接；所述固定接头上加工有具有出水口和进水口的静水路，所述转动接头上加工有动水路，使进水口进入的冷却水，能够依次经过静水路、动水路、冷却回路、动水路、静水路，最终从出水口输出，形成冷却水路循环。
作为优选所述的固定接头顶部设置有用于同外部设备连接固定的外置固定杆。
与现有技术相比较，本发明所述的高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置，具有以下优点：
1、本发明所述的高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置，采用旋转接头实现动静水路的连接，与水冷刀柄进行精密装配，保证同轴度，提高高速转动过程中的密封稳定性。
2、本发明所述的高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置，采用圆锥联结的型式实现水冷刀柄与主轴连接，保证水冷装置与主轴的同轴度，提高扭矩和压力传递效率，且适用性较强。
3、本发明所述的高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置，外置固定杆与旋转接头采用一体式结构，预留与固定部件搅拌摩擦焊接过程中不发生转动，且与水冷刀柄同轴的部件连接的接口，利于安装与拆卸。
本发明所述的高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置，冷却刀柄连接设备主轴与高熔点材料搅拌摩擦焊用搅拌头，通过水冷回路实现设备主轴和搅拌头的冷却，保护设备主轴，延长搅拌头寿命。
本发明所述的高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置，采用水冷连接装置，实现设备主轴与搅拌头的高效联结，通过对刀柄进行冷却，实现对主轴及搅拌头的冷却，避免对设备主轴的损害，降低对搅拌头夹持部分-过渡套的材料要求，延长搅拌头的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明整体结构示意图。
图2是本发明水冷刀柄的立体示意图。
图3是本发明水冷刀柄的剖视图。
图4是本发明旋转接头及外置固定杆的剖视图。
图5是本发明旋转接头及外置固定杆的俯视图。
其中：1、冷却刀柄，2、端面键，3、固定螺钉，4、定位螺钉，5、外置固定杆，6、旋转接头，7、出水口，8、进水口，9、紧固螺钉I，10、搅拌头过渡套，11、搅拌头，12、紧固螺钉II，13、主轴；
101、轴肩，102、主轴固定螺钉孔，103、端面槽，104、接头固定螺钉孔，105、安装孔，106、冷却回路，107、圆锥面，108、圆柱形主体，
61、固定接头，62、转动接头。
具体实施方式
如图1到图5所示，一种高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置，包括主轴13、冷却刀柄1和搅拌头11；所述主轴13底部加工有锥孔，所述的冷却刀柄1中间设置有轴肩101，所述轴肩101上部的冷却刀柄1外壁加工有同所述主轴13锥孔配合的圆锥面107，下部的冷却刀柄1中心加工有用于安装搅拌头11的安装孔105，使搅拌头11安装在冷却刀柄1下部，冷却刀柄1安装在主轴13下部。所述冷却刀柄1底部通过紧固螺钉I9固定有搅拌头过渡套10，使冷却刀柄1和搅拌头过渡套10紧密贴合，所述搅拌头过渡套10通过紧固螺钉II同搅拌头11连接固定。
所述冷却刀柄1上部装配于所述主轴13底部圆锥联结，所述冷却刀柄1的轴肩101上加工有至少两个主轴固定螺钉孔102，固定螺钉3穿过固定螺钉孔102同主轴13低端面螺纹连接，使所述冷却刀柄1和所述主轴13连接固定；所述轴肩101的上端面和所述主轴13的下端面对应加工有至少一组端面槽103，所述的端面槽103内安装有端面键2，使主轴13和冷却刀柄1同轴转动；利用端面键2和水冷刀柄1锥面实现扭矩和力的传递。
所述冷却刀柄1下部的圆柱形主体108内加工有冷却回路106，所述冷却刀柄1下部的圆柱形主体108外部设置有旋转接头6；所述的旋转接头6包括外部筒状的固定接头61和内部筒状的转动接头62；所述转动接头62顶部通过定位螺钉4同所述所述冷却刀柄1下部的圆柱形主体108外壁的接头固定螺钉孔104螺纹连接；所述固定接头61上加工有具有出水口7和进水口8的静水路，所述转动接头62上加工有动水路，使进水口8进入的冷却水，能够依次经过静水路、动水路、冷却回路106、动水路、静水路，最终从出水口7输出，形成冷却水路循环。
冷却水从进水口8进入旋转接头6，在内部实现静水路与动水路转换，从冷却刀柄1的进水口流入冷却回路106，然后从从冷却刀柄1的出水口流到旋转接头6的动水路中，再通过静水路与动水路的交互，从旋转接头6的出水口7流出，利用水冷刀柄1与搅拌头过渡套10的热传导作用，实现对过渡套10和搅拌头11的冷却，避免过热对主轴13和搅拌头11的损害。
所述的固定接头61顶部设置有用于同外部设备连接固定的外置固定杆5。所述的固定接头61通过外置固定杆5与设备固定部件连接，并且所述设备固定部件为搅拌摩擦焊接过程中不发生转动且与水冷刀柄1同轴的部件。
如图2和图3所示，水冷刀柄1上部采用圆锥结构，通过固定螺钉4与设备主轴12固定，通过端面键2和锥面传递扭矩和力，水冷刀柄1预留安装孔105，通过紧固螺钉9与搅拌头夹持部分-过渡套10紧密贴合，水冷刀柄1内设水路空腔，从旋转接头6进入的冷却水从水冷刀柄1底部孔进入，从上部孔流出，再通过旋转接头6流出水冷装置，水冷刀柄1采用合金钢制作。
如图4和图5所示，旋转接头6为静水路和动水路一体化结构，静水路出入口安装快插接头，便于水管接入，旋转接头6带有外置固定杆5，外置固定杆5与旋转接头6同轴，通过预留接口实现静水路与固定部件搅拌摩擦焊接过程中不发生转动且与水冷刀柄1同轴的部件图中未标出的固定，通过定位螺钉5实现动水路与水冷刀柄1的固定，冷却水通过入口8进入到旋转接头6内，通过静水路与动水路交互传递到水冷刀柄1入口部位，然后通过水冷刀柄1出口导出，再通过动水路与静水路交换后通过出水口7流出。
本发明所述的高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置，采用圆锥水冷刀柄1，通过端面键2和固定螺钉3与设备主轴13连接，通过紧固螺钉9固定搅拌头过渡套10，利用紧固螺钉12固定搅拌头11，从而实现主轴13到搅拌头11的下压力和扭矩的传递；水冷刀柄1内开冷却回路，通过旋转接头6上的进水口8和出水口7输入和输出冷却水，旋转接头6由静水路和动水路构成，通过定位螺钉4实现动水路与水冷刀柄1的连接，通过外置固定杆5实现静水路与设备固定部件的连接。
本发明所述的高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置，采用圆锥联结的型式，设备主轴高速旋转时扭矩与力的传递效率显著提高，设备主轴13和搅拌头过渡套10使用过程中温度变化很小，搅拌头过渡套10采用普通材料制作即可，搅拌头11焊接过程中温度适中，寿命得到延长，旋转接头6动静水路一体化结构，与水冷刀柄1精密配合安装，保证了二者之间的同轴度，主轴高速旋转时未发现滴漏现象。
本发明所述的高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置，采用冷却回路降低搅拌头及焊机传动轴的温度，以防设备发生故障，采用圆锥联结实现主轴与搅拌头连接更有利于高速旋转过程中力和扭矩的传递。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置，其特征在于包括主轴、冷却刀柄和搅拌头；
所述主轴底部加工有锥孔，所述的冷却刀柄中间设置有轴肩，所述轴肩上部的冷却刀柄外壁加工有同所述主轴锥孔配合的圆锥面，下部的冷却刀柄中心加工有用于安装搅拌头的安装孔；
所述冷却刀柄底部通过紧固螺钉I固定有搅拌头过渡套，所述搅拌头过渡套通过紧固螺钉II同搅拌头连接固定；
所述冷却刀柄上部装配于所述主轴底部圆锥联结，所述冷却刀柄的轴肩上加工有至少两个主轴固定螺钉孔，固定螺钉穿过固定螺钉孔同主轴低端面螺纹连接，使所述冷却刀柄和所述主轴连接固定；
所述轴肩的上端面和所述主轴的下端面对应加工有至少一组端面槽，所述的端面槽内安装有端面键，使主轴和冷却刀柄同轴转动；
所述冷却刀柄下部的圆柱形主体内加工有冷却回路，所述冷却刀柄下部的圆柱形主体外部设置有旋转接头；
所述的旋转接头包括外部筒状的固定接头和内部筒状的转动接头；
所述转动接头顶部通过定位螺钉同所述所述冷却刀柄下部的圆柱形主体外壁的接头固定螺钉孔螺纹连接；
所述固定接头上加工有具有出水口和进水口的静水路，所述转动接头上加工有动水路，使进水口进入的冷却水，能够依次经过静水路、动水路、冷却回路、动水路、静水路，最终从出水口输出，形成冷却水路循环。
2.根据权利要求1所述的高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置，其特征在于：
所述的固定接头顶部设置有用于同外部设备连接固定的外置固定杆。
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