CN112705842A - 一种大尺寸变曲率中空贮箱膜片壳体焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种大尺寸变曲率中空贮箱膜片壳体焊接装置，包括贮箱膜片焊接部和贮箱壳体焊接部；贮箱膜片焊接部为平板状，贮箱壳体焊接部为圆柱形框架状，贮箱膜片焊接部和贮箱壳体焊接部可组装成中空柱状框架，贮箱膜片焊接部上定位安装贮箱膜片，贮箱壳体焊接部上定位安装贮箱壳体。本发明能够快速可靠地装焊液体姿轨控贮箱膜片及其壳体与变位机旋转装置相连；贮箱膜片的焊接装置采用外加夹紧机构+内加内支撑定位块的方式，实现了对薄壁件膜片的快速装夹拆卸和精准定位，防止内凹变形。

Description

一种大尺寸变曲率中空贮箱膜片壳体焊接装置
技术领域
本发明涉及一种大尺寸变曲率中空贮箱膜片壳体焊接装置。
背景技术
姿轨控推进系统在各类航天器中起着重要作用，即维持航天器轨道与姿态的稳定。贮箱作为动力系统中最为核心的关重件之一，其制造与加工质量直接影响整个推进系统的服役性能。随着航天技术的迅速发展，要求卫星等航天器延长在轨工作时间，使得航天器内液体燃料大量增加。以前主要采用囊式贮箱，但橡胶囊与推进剂的相容性无法保证推进剂的长期贮存。金属膜片贮箱作为一种新型贮箱，不仅耐腐蚀性能好，可长期贮存，而且刚性膜片在气体的挤压作用下紧贴液面，消除了推进剂的晃动。
贮箱膜片和壳体的焊接质量直接关系到膜片的翻转试验的成功与否，进一步关系到贮箱的制造成功与否，故贮箱膜片与壳体的焊接成为贮箱制造的关键技术之一。贮箱膜片与壳体采用激光焊接，由于膜片属于球形薄壁件，直径大约为600mm，且厚度随高度降低逐渐变薄，厚度从1.6mm逐渐变到1mm左右,为典型的大尺寸变曲率中空构件，其装焊精度要求高，现有的焊接装置难以满足其装焊要求。经过国内外相关文献资料的检索可知，当前贮箱的焊接装置多为常规焊接工装夹具，多见贮箱壳体焊接的装焊，而缺少对膜片的装夹与定位，如专利申请号CN 109352244 A为用于承力式球形贮箱的环缝装焊装置，其主要用于上下壳体的装焊，其上下壳体都比膜片厚度大，缺少内定位支撑，且装焊难度均小于膜片与壳体的装焊难度，尤其是薄壁膜片的装焊难度。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种大尺寸变曲率中空贮箱膜片壳体焊接装置，该大尺寸变曲率中空贮箱膜片壳体焊接装置能够解决贮箱膜片与壳体的装焊难题，克服上述专利缺少内定位支撑的不利影响，突破常规焊接工装夹具的限制，有效实现膜片与壳体的快速装配和焊接。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种大尺寸变曲率中空贮箱膜片壳体焊接装置，包括贮箱膜片焊接部和贮箱壳体焊接部；贮箱膜片焊接部为平板状，贮箱壳体焊接部为圆柱形框架状，贮箱膜片焊接部和贮箱壳体焊接部可组装成中空柱状框架，，贮箱膜片焊接部上定位安装贮箱膜片，，贮箱壳体焊接部上定位安装贮箱壳体。
所述贮箱膜片焊接部由支撑盘组成，支撑盘边沿位置装有夹紧机构用于夹紧贮箱膜片。
所述支撑盘上靠近边沿的位置设置有定位块。
所述支撑盘底部有下卡盘轴，下卡盘轴连接于变位机卡盘。
所述夹紧机构和定位块在支撑盘上都沿圆周均匀分布。
所述贮箱壳体焊接部由连接盘上固定多根相互平行的连接柱构成，连接柱在连接盘上沿圆周均布。
所述连接柱端部固定有定位盘，定位盘平行于连接盘，用于定位贮箱壳体。
所述定位盘上装有肘夹，用于夹紧贮箱壳体。
所述连接柱中心位置外面有上卡盘轴，上卡盘轴连接于变位机卡盘。
本发明的有益效果在于：能够快速可靠地装焊液体姿轨控贮箱膜片及其壳体与变位机旋转装置相连；贮箱膜片的焊接装置采用外加夹紧机构+内加内支撑定位块的方式，实现了对薄壁件膜片的快速装夹拆卸和精准定位，防止内凹变形；在连接盘上面设3个定位销孔即可保证装焊精度；肘夹的夹紧力是可以调节的，可一定程度地校正姿轨控贮箱膜片和壳体的圆度；连接柱连接定位盘和连接盘，与定位盘和连接盘上的孔通过公差配合以实现壳体的精确定位。
附图说明
图1是本发明贮箱膜片焊接部的结构示意图；
图2为本发明中贮箱壳体焊接部的结构示意图；
图3为本发明装夹示意图；
图4为本发明的结构示意图。
图中：1-夹紧机构，2-定位块，3-支撑盘，4-下卡盘轴，5-定位盘，6-肘夹，7-连接柱，8-连接盘，9-上卡盘轴，10-贮箱膜片，11-贮箱壳体。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1至图4所示的一种大尺寸变曲率中空贮箱膜片壳体焊接装置，包括贮箱膜片焊接部和贮箱壳体焊接部；贮箱膜片焊接部为平板状，贮箱壳体焊接部为圆柱形框架状，贮箱膜片焊接部和贮箱壳体焊接部可组装成中空柱状框架，，贮箱膜片焊接部上定位安装贮箱膜片10，，贮箱壳体焊接部上定位安装贮箱壳体11。
贮箱膜片焊接部由支撑盘3组成，支撑盘3边沿位置装有夹紧机构1用于夹紧贮箱膜片10。
支撑盘3上靠近边沿的位置设置有定位块2。
支撑盘3底部有下卡盘轴4，下卡盘轴4连接于变位机卡盘。
夹紧机构1和定位块2在支撑盘3上都沿圆周均匀分布。
贮箱壳体焊接部由连接盘8上固定多根相互平行的连接柱7构成，连接柱7在连接盘8上沿圆周均布。
连接柱7端部固定有定位盘5，定位盘5平行于连接盘8，用于定位贮箱壳体11。
定位盘5上装有肘夹6，用于夹紧贮箱壳体11。
连接柱7中心位置外面有上卡盘轴9，上卡盘轴9连接于变位机卡盘。
实施例1
采用上述方案，如图1至图4所示，贮箱膜片焊接部由夹紧机构1、定位块2、支撑盘3和卡盘轴4组成；贮箱壳体焊接部由定位盘5、肘夹6、连接柱7、连接盘8和卡盘轴9组成。
对于贮箱膜片焊接部，首先夹紧机构1、定位块2和卡盘轴4均通过内六角螺栓与支撑盘3连接，然后将卡盘轴4与变位机卡盘连接，最后实现膜片的夹紧定位。其中，沿支撑盘3均匀分布的6个夹紧机构1顶住膜片的外轮廓，实现膜片的夹紧；定位块2起内支撑定位作用，约束膜片的内轮廓并定位；支撑盘3用于支撑膜片和其他组件；卡盘轴4将膜片焊接装置连同膜片与变位机卡盘连接在一起，从而实现膜片的旋转。
对于贮箱壳体焊接部，首先将肘夹6通过内六角螺栓与定位盘5连接，其次通过连接柱7将定位盘5和连接盘8连接，然后将卡盘轴9通过内六角螺栓固定在连接盘8上，最后将卡盘轴9与变位机卡盘连接。其中，定位盘5通过外轮廓来定位贮箱壳体；肘夹6的作用是顶住贮箱壳体的外轮廓，实现夹紧壳体，每个肘夹最大可提供900N的力；连接柱7将定位盘5和连接盘8连接，定位精度通过与定位盘5和连接盘8上的孔进行公差配合保证；连接盘8上面有3个定位销孔，用于保证精度；卡盘轴9将壳体焊接装置连同壳体与变位机卡盘连接在一起，从而实现壳体的旋转。
贮箱膜片焊接部和贮箱壳体焊接部将工件分别装夹在变位机的两端以后，变位机一端横向移动进行对接，对接完成以后，变位机卡盘在竖直方向上转动，同时用激光焊接。

Claims (9)

1.一种大尺寸变曲率中空贮箱膜片壳体焊接装置，包括贮箱膜片焊接部和贮箱壳体焊接部，其特征在于：贮箱膜片焊接部为平板状，贮箱壳体焊接部为圆柱形框架状，贮箱膜片焊接部和贮箱壳体焊接部可组装成中空柱状框架，，贮箱膜片焊接部上定位安装贮箱膜片(10)，，贮箱壳体焊接部上定位安装贮箱壳体(11)。
2.如权利要求1所述的大尺寸变曲率中空贮箱膜片壳体焊接装置，其特征在于：所述贮箱膜片焊接部由支撑盘(3)组成，支撑盘(3)边沿位置装有夹紧机构(1)用于夹紧贮箱膜片(10)。
3.如权利要求2所述的大尺寸变曲率中空贮箱膜片壳体焊接装置，其特征在于：所述支撑盘(3)上靠近边沿的位置设置有定位块(2)。
4.如权利要求2所述的大尺寸变曲率中空贮箱膜片壳体焊接装置，其特征在于：所述支撑盘(3)底部有下卡盘轴(4)，下卡盘轴(4)连接于变位机卡盘。
5.如权利要求3所述的大尺寸变曲率中空贮箱膜片壳体焊接装置，其特征在于：所述夹紧机构(1)和定位块(2)在支撑盘(3)上都沿圆周均匀分布。
6.如权利要求1所述的大尺寸变曲率中空贮箱膜片壳体焊接装置，其特征在于：所述贮箱壳体焊接部由连接盘(8)上固定多根相互平行的连接柱(7)构成，连接柱(7)在连接盘(8)上沿圆周均布。
7.如权利要求6所述的大尺寸变曲率中空贮箱膜片壳体焊接装置，其特征在于：所述连接柱(7)端部固定有定位盘(5)，定位盘(5)平行于连接盘(8)，用于定位贮箱壳体(11)。
8.如权利要求7所述的大尺寸变曲率中空贮箱膜片壳体焊接装置，其特征在于：所述定位盘(5)上装有肘夹(6)，用于夹紧贮箱壳体(11)。
9.如权利要求6所述的大尺寸变曲率中空贮箱膜片壳体焊接装置，其特征在于：所述连接柱(7)中心位置外面有上卡盘轴(9)，上卡盘轴(9)连接于变位机卡盘。
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Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2447544A2 (de) * 2010-10-29 2012-05-02 MT Aerospace AG Behälter zum Aufnehmen, Speichern und Abgeben von gasförmigen, flüssigen und festen Medien sowie dessen Verwendung
CN103418963A (zh) * 2013-07-25 2013-12-04 上海空间推进研究所 一种球形贮箱壳体焊接定位及变形控制夹具
CN103934597A (zh) * 2014-03-17 2014-07-23 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种由等分瓜瓣体拼焊成半球壳体的辅助焊接装置
CN104648696A (zh) * 2014-12-11 2015-05-27 上海空间推进研究所 航天用金属推进剂贮箱及其制造方法
CN204621124U (zh) * 2015-03-17 2015-09-09 瑞麦（宁波）机械设计制造有限公司 一种适用环形工件的分体夹持式卡盘
CN206750178U (zh) * 2016-12-20 2017-12-15 江苏豪然喷射成形合金有限公司 超轻量化航天器推进剂贮箱
CN108032087A (zh) * 2018-01-04 2018-05-15 吴丹 一种可对焊接球切割打磨的钢结构装配式建筑材料加工机
CN108436250A (zh) * 2018-06-05 2018-08-24 贵州航天天马机电科技有限公司 一种用于筒体环焊缝搅拌摩擦焊固定工装及焊接方法
CN109352244A (zh) * 2018-11-30 2019-02-19 上海航天精密机械研究所 用于承力式球形贮箱的环缝装焊装置
CN109573367A (zh) * 2018-11-09 2019-04-05 湖北三江航天江北机械工程有限公司 金属隔膜贮箱及其金属隔膜的加工方法
CN209321695U (zh) * 2018-12-26 2019-08-30 福建昊华中意玻璃钢有限公司 一种用于危险化学品装载的耐酸贮罐
CN209439698U (zh) * 2019-01-23 2019-09-27 山东中南科莱空调设备有限公司 轴流风机外筒体焊接工装
JP2020015535A (ja) * 2018-07-27 2020-01-30 川崎重工業株式会社 二重殻タンク
CN111037083A (zh) * 2019-12-12 2020-04-21 西安航天发动机有限公司 一种铝合金金属隔膜贮箱真空电子束焊接的方法
CN211028716U (zh) * 2019-07-26 2020-07-17 成都东南钢结构有限公司 焊接球焊接对接设备
KR102188375B1 (ko) * 2020-04-22 2020-12-08 이승민 볼 탱크의 쉘 플레이트 자동 용접기용 서포트 유닛
CN112247444A (zh) * 2020-09-28 2021-01-22 王志强 一种建筑用钢结构球头成型装置

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2447544A2 (de) * 2010-10-29 2012-05-02 MT Aerospace AG Behälter zum Aufnehmen, Speichern und Abgeben von gasförmigen, flüssigen und festen Medien sowie dessen Verwendung
CN103418963A (zh) * 2013-07-25 2013-12-04 上海空间推进研究所 一种球形贮箱壳体焊接定位及变形控制夹具
CN103934597A (zh) * 2014-03-17 2014-07-23 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种由等分瓜瓣体拼焊成半球壳体的辅助焊接装置
CN104648696A (zh) * 2014-12-11 2015-05-27 上海空间推进研究所 航天用金属推进剂贮箱及其制造方法
CN204621124U (zh) * 2015-03-17 2015-09-09 瑞麦（宁波）机械设计制造有限公司 一种适用环形工件的分体夹持式卡盘
CN206750178U (zh) * 2016-12-20 2017-12-15 江苏豪然喷射成形合金有限公司 超轻量化航天器推进剂贮箱
CN108032087A (zh) * 2018-01-04 2018-05-15 吴丹 一种可对焊接球切割打磨的钢结构装配式建筑材料加工机
CN108436250A (zh) * 2018-06-05 2018-08-24 贵州航天天马机电科技有限公司 一种用于筒体环焊缝搅拌摩擦焊固定工装及焊接方法
JP2020015535A (ja) * 2018-07-27 2020-01-30 川崎重工業株式会社 二重殻タンク
CN109573367A (zh) * 2018-11-09 2019-04-05 湖北三江航天江北机械工程有限公司 金属隔膜贮箱及其金属隔膜的加工方法
CN109352244A (zh) * 2018-11-30 2019-02-19 上海航天精密机械研究所 用于承力式球形贮箱的环缝装焊装置
CN209321695U (zh) * 2018-12-26 2019-08-30 福建昊华中意玻璃钢有限公司 一种用于危险化学品装载的耐酸贮罐
CN209439698U (zh) * 2019-01-23 2019-09-27 山东中南科莱空调设备有限公司 轴流风机外筒体焊接工装
CN211028716U (zh) * 2019-07-26 2020-07-17 成都东南钢结构有限公司 焊接球焊接对接设备
CN111037083A (zh) * 2019-12-12 2020-04-21 西安航天发动机有限公司 一种铝合金金属隔膜贮箱真空电子束焊接的方法
KR102188375B1 (ko) * 2020-04-22 2020-12-08 이승민 볼 탱크의 쉘 플레이트 자동 용접기용 서포트 유닛
CN112247444A (zh) * 2020-09-28 2021-01-22 王志强 一种建筑用钢结构球头成型装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. J.FRIONA等: "MX第四级推进剂贮箱", 《导弹与航天运载技术》 *
张国军等: "隔层结构球形贮箱VP-TIG焊接", 《航天制造技术》 *
李杰臣: "《AutoCAD机械制图典型案例详解》", 28 February 2011, 中国铁道出版社 *
铁永亮等: "薄壁半球壳体高精度装焊夹具", 《兵器材料科学与工程》 *

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