CN112276334B - 一种基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头 - Google Patents
一种基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及摩擦焊技术领域，具体地说，涉及一种基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头。其包括主轴头、横移机构和设置在横移机构顶部的传动机构，所述横移机构包括托杆，所述托杆的两端端均设有支撑座，所述支撑座包括支撑块，所述支撑块顶部的中间位置开设有插接孔，所述托杆与所述插接孔插接配合，所述支撑块的顶部设有支撑杆，所述传动机构包括动力装置，所述动力装置包括电机，所述电机的左侧设有丝杆。本发明中通过设置的电机驱动丝杆转动，并驱动传动块和横移块移动，横移块移动带动其底部的主轴头移动，从而实现主轴头与电机的分离，进而降低电机震动对主轴头的影响。
Description
技术领域
本发明涉及摩擦焊技术领域，具体地说，涉及一种基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头。
背景技术
摩擦焊是在压力作用下，是在恒定或递增压力以及扭矩的作用下，利用焊接接触端面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑形变形热，使及其附近区域温度上升到接近但一般低于熔点的温度区间，一般通过主轴头的转动为焊接接触端面提供扭矩，然后再通过电机驱动主轴头进行横移，通常工厂里的电机与主轴头固定在一个支撑架上。
但这样电机与主轴头一体式的安装时，电机工作会产生震动，然后带到主轴头一起震动，因此主轴头会发生晃动，使转动产生的扭矩发生改变，而且施加的压力也不能够达到恒定的状态，从而降低摩擦焊的质量，导致工厂生产的产品质量下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头，包括主轴头、横移机构和设置在横移机构顶部的传动机构，所述横移机构包括托杆，所述托杆的两端端均设有支撑座，所述支撑座包括支撑块，所述支撑块顶部的中间位置开设有插接孔，所述托杆与所述插接孔插接配合，所述支撑块的顶部设有支撑杆，所述传动机构至少包括：
动力装置，所述动力装置包括电机，所述电机的左侧设有丝杆，所述丝杆的两端设有连接杆，右端的所述连接杆与所述电机的传动轴固定连接，所述电机用于驱动所述连接杆带动所述丝杆转动；
传动块，所述传动块的左侧壁的中间位置开设有螺纹孔，所述螺纹孔与所述丝杆螺纹连接，所述传动块的前后侧壁靠近顶部的位置开设有活动槽，同一侧壁上均开设有两个所述活动槽，所述活动槽内活动连接有活动板，所述活动板顶部远离所述活动槽的一侧开设有滚轮槽，所述滚轮槽内转动连接有滚轮，所述活动板靠近所述活动槽一侧的顶部设有减震滑杆，所述减震滑杆的顶部滑动连接有减震滑套，所述减震滑套与所述活动槽内壁固定连接，所述减震滑套和所述减震滑杆的外部设有减震弹簧；
传动架，所述传动架为“U”形结构，所述传动架设置在所述传动块的外部，所述传动架前后侧壁靠近所述传动块的一侧开设有传动槽，所述活动板与所述传动槽滑动连接，所述滚轮紧贴所述传动槽的内壁；
固定壳，所述固定壳设置在所述传动架的两端，所述固定壳的中心位置开设有转动槽，所述转动槽与所述连接杆转动连接；
横移装置，所述横移装置包括横移块，所述横移块的内部开设有贯穿槽，所述贯穿槽靠近顶部的位置设有转轴，所述转轴的外部转动连接有横移轮，所述横移轮外壁的中间位置开设有限位槽，所述限位槽与所述托杆的上表面紧密贴合，所述横移块的顶部设有连接杆，所述连接杆包括下杆体，所述下杆体顶部设有上杆体，所述下杆体和所述上杆体分别与所述横移块和所述传动块固定连接，所述横移块的底部固定连接有主轴头。
作为本技术方案的进一步改进，所述转动槽内部固定连接有轴承，所述轴承与所述连接杆转动连接，所述轴承用于降低所述连接杆与所述转动槽转动产生的摩擦力。
作为本技术方案的进一步改进，所述电机的左侧设有安装罩，所述安装罩与右侧所述固定壳固定连接，所述电机与所述安装罩栓接配合。
作为本技术方案的进一步改进，所述安装罩的外部周围开设有多个通风槽。
作为本技术方案的进一步改进，所述下杆体与所述上杆体滑动连接，所述上杆体的内部设有调节弹簧，所述调节弹簧的顶端和底端分别与所述上杆体和所述下杆体固定连接。
作为本技术方案的进一步改进，所述支撑块为顶边长底边短的“梯形”结构，所述支撑块用于增大所述支撑座顶部的支撑面积。
作为本技术方案的进一步改进，所述支撑块的底部的前后侧均设有支撑板，所述支撑板为“弧形”结构。
作为本技术方案的进一步改进，所述支撑板的底部设有垫片。
作为本技术方案的进一步改进，所述支撑杆的底部设有加固杆，所述加固杆的半径大于所述支撑杆，所述加固杆用于增大所述支撑杆与所述支撑块的接触面积。
作为本技术方案的进一步改进，所述滚轮的外表面开设有多个条形纹路。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头中，通过设置的电机驱动丝杆转动，并驱动传动块和横移块移动，横移块移动带动其底部的主轴头移动，从而实现主轴头与电机的分离，进而降低电机震动对主轴头的影响，而且通过托杆对横移轮以及横移块起到一个支撑的作用，进而使横移块横移时更加的平滑。
2、该基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头中，通过设置的调节弹簧受到压缩产生弹力，并作用给下杆体，下杆体受力使抖动的横移轮始终紧贴托杆的上表面，从而提高横移块横移的稳定性。
3、该基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头中，通过设置的安装罩便于电机的安装于拆卸，同时安装罩的外部周围开设有多个通风槽，连接杆转动产生的热能由通风槽散出，从而降低安装罩内的因热能产生的温度，减缓电机内部线路的老化，延长电机的使用寿命。
4、该基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头中，通过设置支撑板，“弧形”结构的支撑板产生拱力的作用，通过拱力的作用增加支撑块负载能力。
附图说明
图1为实施例1的整体结构示意图；
图2为实施例1的传动机构结构剖视图；
图3为实施例1的动力装置结构爆炸图；
图4为实施例1的传动块结构示意图；
图5为实施例1的传动装置结构截面图；
图6为实施例1的图5的A处结构放大图；
图7为实施例1的横移机构结构示意图；
图8为实施例1的横移块结构拆分图；
图9为实施例1的连接杆结构示意图；
图10为实施例1的支撑底座结构示意图。
图中各个标号意义为：
100、主轴头；
200、横移机构；
210、托杆；
220、支撑座；
221、支撑块；2211、插接孔；
222、支撑杆；2221、加固杆；
223、支撑板；2231、垫片；
230、横移装置；
231、横移块；2311、贯穿槽；2312、转轴；
232、横移轮；2321、限位槽；
233、连接杆；2331、下杆体；2332、调节弹簧；2333、上杆体；
300、传动机构；
310、动力装置；
311、电机；
312、丝杆；3121、连接杆；
320、传动块；
321、活动槽；3211、减震滑套；3212、减震弹簧；3213、减震滑杆；322、活动板；3221、滚轮槽；3222、滚轮；
323、螺纹孔；
330、传动架；
331、传动槽；
340、固定壳；
341、安装罩；3411、通风槽；
342、转动槽；3421、轴承。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
本发明提供一种基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头，请参阅图1-图10，包括主轴头100、横移机构200和设置在横移机构200顶部的传动机构300，横移机构200包括托杆210，托杆210的两端端均设有支撑座220，支撑座220包括支撑块221，支撑块221顶部的中间位置开设有插接孔2211，托杆210与插接孔2211插接配合，从而通过支撑块221对托杆210进行支撑固定，支撑块221的顶部设有支撑杆222，支撑杆222与传动架330固定连接，通过支撑杆222对传动架330进行支撑，传动机构300至少包括动力装置310，动力装置310包括电机311，电机311的左侧设有丝杆312，丝杆312的两端设有连接杆3121，右端的连接杆3121与电机311的传动轴固定连接，电机311用于驱动连接杆3121带动丝杆312转动。
其中，固定壳340，固定壳340设置在传动架330的两端，固定壳340的中心位置开设有转动槽342，转动槽342与连接杆3121转动连接，从而通过固定壳340为连接杆3121提供支撑点。
本实施例的电机311选采用三相异步电机，其工作原理为本领域技术人员所公知的那样，当电机311的三相定子绕组通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流，载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机311转轴上形成电磁转矩，驱动传动轴旋转，并且传动轴旋转方向与旋转磁场方向相同。
进一步的，传动块320的左侧壁的中间位置开设有螺纹孔323，螺纹孔323与丝杆312螺纹连接，传动块320的前后侧壁靠近顶部的位置开设有活动槽321，同一侧壁上均开设有两个活动槽321，活动槽321内活动连接有活动板322，活动板322顶部远离活动槽321的一侧开设有滚轮槽3221，滚轮槽3221内转动连接有滚轮3222，活动板322靠近活动槽321一侧的顶部设有减震滑杆3213，减震滑杆3213的顶部滑动连接有减震滑套3211，减震滑套3211与活动槽321内壁固定连接，减震滑套3211和减震滑杆3213的外部设有减震弹簧3212。
其中，传动架330为“U”形结构，传动架330设置在传动块320的外部，传动架330前后侧壁靠近传动块320的一侧开设有传动槽331，活动板322与传动槽331滑动连接，滚轮3222紧贴传动槽331的内壁。
本实施例中动力装置310具体使用时，先将电机311接通电源，使其工作，然后传动轴驱动连接杆3121带动丝杆312转动，丝杆312转动转动后与螺纹孔323产生螺合力，螺合力推动传动块320向前移动，需要向后转动时，电机311的传动轴反向转动即可。
传动块320移动的过程中带动活动板322沿传动槽331内壁滑动，活动板322在移动时，滚轮3222受到与传动槽331内壁接触的摩擦力作用进行滚动，从而通过滚动的方式降低摩擦阻力的作用，然后活动板322受到震动发生晃动，受到晃动力作用减震滑杆3213沿减震滑套3211内壁滑动，并使减震弹簧3212发生形变，形变产生的弹力作用抵消部分晃动力，以达到减震的目的，从而提高传动块320在移动过程中的稳定性。
再进一步的，横移装置230包括横移块231，横移块231的内部开设有贯穿槽2311，贯穿槽2311靠近顶部的位置设有转轴2312，转轴2312的外部转动连接有横移轮232，横移轮232外壁的中间位置开设有限位槽2321，限位槽2321与托杆210的上表面紧密贴合，使横移轮232受到摩擦力作用沿托杆210的上表面滚动，横移块231的顶部设有连接杆233，连接杆233包括下杆体2331，下杆体2331顶部设有上杆体2333，下杆体2331和上杆体2333分别与横移块231和传动块320固定连接，横移块231的底部固定连接有主轴头100。
本实施例中横移装置230具体使用时，传动块320移动的过程中带动上杆体2333和下杆体2331做同步移动，下杆体2331带动横移块231做同步移动，横移块231移动带动其底部的主轴头100移动，从而实现主轴头100与电机311的分离，进而降低电机311震动对主轴头100的影响，增加主轴头100输出的稳定性，然后在横移块231移动的同时，横移轮232沿托杆210的上表面滚动，从而通过托杆210对横移轮232以及横移块231起到一个支撑的作用，进而使横移块231横移时更加的平滑。
具体的，转动槽342内部固定连接有轴承3421，轴承3421与连接杆3121转动连接，轴承3421用于降低连接杆3121与转动槽342转动产生的摩擦力，从而减少电机311传动时能量的消耗。
此外，电机311的左侧设有安装罩341，安装罩341与右侧固定壳340固定连接，电机311与安装罩341栓接配合，从而便于电机311的安装于拆卸，同时安装罩341的外部周围开设有多个通风槽3411，通风槽3411使外部的空气与安装罩341内部空气进行流动，使连接杆3121转动产生的热能由通风槽3411散出，降低安装罩341内的因热能产生的温度，减缓电机311内部线路的老化，延长电机311的使用寿命。
此外，下杆体2331与上杆体2333滑动连接，上杆体2333的内部设有调节弹簧2332，调节弹簧2332的顶端和底端分别与上杆体2333和下杆体2331固定连接，横移轮232在移动过程中会产生一定抖动，此时下杆体2331沿上杆体2333的内壁滑动，并挤压调节弹簧2332，此时调节弹簧2332受到压缩产生弹力作用给下杆体2331，下杆体2331使抖动的横移轮232始终紧贴托杆210的上表面，进一步提高横移块231横移的稳定性。
除此之外，支撑块221为顶边长底边短的“梯形”结构，支撑块221用于增大支撑座220顶部的支撑面积，从而提高支撑块221支撑的稳定性。
进一步的，支撑块221的底部的前后侧均设有支撑板223，支撑板223为“弧形”结构，“弧形”结构的支撑板223产生拱力的作用，通过拱力的作用增加支撑块221负载能力。
具体的，支撑板223的底部设有垫片2231，从而增大支撑板223与地面接触的摩擦力，避免其发生滑动。
此外，支撑杆222的底部设有加固杆2221，加固杆2221的半径大于支撑杆222，加固杆2221用于增大支撑杆222与支撑块221的接触面积，从而提高固定的稳定性。
除此之外，滚轮3222的外表面开设有多个条形纹路，增大滚轮3222传动槽331内壁的抓合力。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头，包括主轴头(100)、横移机构(200)和设置在横移机构(200)顶部的传动机构(300)，其特征在于：所述横移机构(200)包括托杆(210)，所述托杆(210)的两端端均设有支撑座(220)，所述支撑座(220)包括支撑块(221)，所述支撑块(221)顶部的中间位置开设有插接孔(2211)，所述托杆(210)与所述插接孔(2211)插接配合，所述支撑块(221)的顶部设有支撑杆(222)，所述传动机构(300)至少包括：
动力装置(310)，所述动力装置(310)包括电机(311)，所述电机(311)的左侧设有丝杆(312)，所述丝杆(312)的两端设有连接杆(3121)，右端的所述连接杆(3121)与所述电机(311)的传动轴固定连接，所述电机(311)用于驱动所述连接杆(3121)带动所述丝杆(312)转动；
传动块(320)，所述传动块(320)的左侧壁的中间位置开设有螺纹孔(323)，所述螺纹孔(323)与所述丝杆(312)螺纹连接，所述传动块(320)的前后侧壁靠近顶部的位置开设有活动槽(321)，同一侧壁上均开设有两个所述活动槽(321)，所述活动槽(321)内活动连接有活动板(322)，所述活动板(322)顶部远离所述活动槽(321)的一侧开设有滚轮槽(3221)，所述滚轮槽(3221)内转动连接有滚轮(3222)，所述活动板(322)靠近所述活动槽(321)一侧的顶部设有减震滑杆(3213)，所述减震滑杆(3213)的顶部滑动连接有减震滑套(3211)，所述减震滑套(3211)与所述活动槽(321)内壁固定连接，所述减震滑套(3211)和所述减震滑杆(3213)的外部设有减震弹簧(3212)；
传动架(330)，所述传动架(330)为“U”形结构，所述传动架(330)设置在所述传动块(320)的外部，所述传动架(330)前后侧壁靠近所述传动块(320)的一侧开设有传动槽(331)，所述活动板(322)与所述传动槽(331)滑动连接，所述滚轮(3222)紧贴所述传动槽(331)的内壁；
固定壳(340)，所述固定壳(340)设置在所述传动架(330)的两端，所述固定壳(340)的中心位置开设有转动槽(342)，所述转动槽(342)与所述连接杆(3121)转动连接；
横移装置(230)，所述横移装置(230)包括横移块(231)，所述横移块(231)的内部开设有贯穿槽(2311)，所述贯穿槽(2311)靠近顶部的位置设有转轴(2312)，所述转轴(2312)的外部转动连接有横移轮(232)，所述横移轮(232)外壁的中间位置开设有限位槽(2321)，所述限位槽(2321)与所述托杆(210)的上表面紧密贴合，所述横移块(231)的顶部设有连接杆(233)，所述连接杆(233)包括下杆体(2331)，所述下杆体(2331)顶部设有上杆体(2333)，所述下杆体(2331)和所述上杆体(2333)分别与所述横移块(231)和所述传动块(320)固定连接，所述横移块(231)的底部固定连接有主轴头(100)。
2.根据权利要求1所述的基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头，其特征在于：所述转动槽(342)内部固定连接有轴承(3421)，所述轴承(3421)与所述连接杆(3121)转动连接，所述轴承(3421)用于降低所述连接杆(3121)与所述转动槽(342)转动产生的摩擦力。
3.根据权利要求1所述的基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头，其特征在于：所述电机(311)的左侧设有安装罩(341)，所述安装罩(341)与右侧所述固定壳(340)固定连接，所述电机(311)与所述安装罩(341)栓接配合。
4.根据权利要求3所述的基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头，其特征在于：所述安装罩(341)的外部周围开设有多个通风槽(3411)。
5.根据权利要求1所述的基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头，其特征在于：所述下杆体(2331)与所述上杆体(2333)滑动连接，所述上杆体(2333)的内部设有调节弹簧(2332)，所述调节弹簧(2332)的顶端和底端分别与所述上杆体(2333)和所述下杆体(2331)固定连接。
6.根据权利要求1所述的基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头，其特征在于：所述支撑块(221)为顶边长底边短的“梯形”结构，所述支撑块(221)用于增大所述支撑座(220)顶部的支撑面积。
7.根据权利要求6所述的基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头，其特征在于：所述支撑块(221)的底部的前后侧均设有支撑板(223)，所述支撑板(223)为“弧形”结构。
8.根据权利要求7所述的基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头，其特征在于：所述支撑板(223)的底部设有垫片(2231)。
9.根据权利要求1所述的基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头，其特征在于：所述支撑杆(222)的底部设有加固杆(2221)，所述加固杆(2221)的半径大于所述支撑杆(222)，所述加固杆(2221)用于增大所述支撑杆(222)与所述支撑块(221)的接触面积。
10.根据权利要求1所述的基于托杆式横向移动的摩擦焊主轴头，其特征在于：所述滚轮(3222)的外表面开设有多个条形纹路。
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Denomination of invention: A friction welding spindle head based on supporting rod type lateral movement Effective date of registration: 20220715 Granted publication date: 20211015 Pledgee: Changde Finance Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: HUNAN KUNDING CNC TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2022980010555 |
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