CN113953653B - 一种搅拌摩擦焊活动式刀柄装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及搅拌摩擦焊技术领域，尤其涉及一种搅拌摩擦焊活动式刀柄装置。所述搅拌摩擦焊活动式刀柄装置包括刀柄、冷却盒和导流组件，刀柄分为装夹段、中段和安装段，装夹段、中段和安装段一体成型，冷却盒安装在中段上，且冷却盒内设置有若干个风机，冷却盒包括盒体、隔板、导流腔和安装杆，盒体套接在中段上并与中段上固定连接，且盒体的内侧壁上固定安装有若干块等距分布的隔板，将盒体内腔分成若干个导流腔，每一个导流腔的内侧壁上均固定安装有安装杆，导流组件架设在冷却盒的底部，且导流组件上设置有堵孔组件。本发明提供的搅拌摩擦焊活动式刀柄装置利用自身旋转产生的气流来散热，具有散热效果较好、对环境友好的特点。

Description

一种搅拌摩擦焊活动式刀柄装置

技术领域

本发明涉及搅拌摩擦焊技术领域，尤其涉及一种搅拌摩擦焊活动式刀柄装置。

背景技术

搅拌摩擦焊(FSW)是在1991年被发明，并有效的用于铝合金焊接的一种固态焊接工艺，常规搅拌摩擦焊过程是把一个非消耗的搅拌头旋转着插入工件对接面，通过轴肩及搅拌针的旋转摩擦热及金属塑型变形热使周围区域材料加热到塑性状态，焊接时温度低于熔点，同时搅拌头以一定的焊接速度沿着待焊界面运动，热塑性材料不断由搅拌头前方向后方转移，从而形成一道致密的焊缝，与传统焊接方法相比，搅拌摩擦焊过程不需要填充材料和保护气体，被焊工件不开坡口，表面处理要求较低，无须复杂的焊前预处理，且焊后结构的残余应力与变形小，接头不会产生与熔化有关的裂纹、气孔及合金元素烧损等缺陷，焊接过程中无弧光辐射、烟尘和飞溅，噪音低，因而搅拌摩擦焊是一种经济、高效、高质量的绿色焊接工艺。

搅拌摩擦焊一般通过旋转轴带动刀柄和焊料高速转动完成对材料的焊接，在焊接的过程中，由于焊料的熔化会产生大量的热量，导致刀柄的温度较高，而现有的刀柄缺乏一定的散热措施，导致长时间焊接时，刀柄温度过高，使得驱动轴等设备温度过高。

因此，有必要提供一种新的搅拌摩擦焊活动式刀柄装置解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种散热效果较好，对环境友好的搅拌摩擦焊活动式刀柄装置。

本发明提供的搅拌摩擦焊活动式刀柄装置包括：

刀柄，所述刀柄分为装夹段、中段和安装段，所述装夹段、中段和安装段一体成型；所述刀柄装置还包括：

冷却盒，所述冷却盒安装在中段上，且冷却盒内设置有若干个风机；

导流组件，所述导流组件架设在冷却盒的底部，且导流组件上设置有堵孔组件；

刀柄旋转，产生的气流通过导流组件进入冷却盒中，遇到风机，使得风机旋转，产生风，溢出冷却盒，进入中段中，将中段中的热量带走，避免搅拌头产生的热量传到安装段上，也就避免了热量传到驱动轴上，影响焊接，这种散热方式的散热效果较好，且对环境友好。

优选的，所述冷却盒包括盒体、隔板、导流腔和安装杆，所述盒体套接在中段上并与中段上固定连接，且盒体的内侧壁上固定安装有若干块等距分布的隔板，将盒体内腔分成若干个导流腔，每一个所述导流腔的内侧壁上均固定安装有安装杆，且安装杆上固定安装有风机。

优选的，所述导流腔的底部开设有进风孔，且导流腔的顶部开设有出风孔。

优选的，所述导流组件包括导流管、第一限位环、第二限位环、进风口和出风口，所述导流管插设在进风孔中并与盒体固定连接，且导流管的插设端延伸至导流腔内，所述导流管上套接有固定连接的第一限位环和第二限位环，且导流管上开设有两组进风口，所述导流管的延伸端上开设有出风口，且出风口正对风机，刀柄旋转，气流通过进风口进入导流管内，再从出风口进入导流腔中，打在风机上，使得风机开始旋转，产生风从出风孔排出，不需要使用电力来催动，节约资源，对环境友好。

优选的，所述出风孔上固定安装有送风管，且送风管的另一端固定安装在中段上。

优选的，所述堵孔组件包括堵孔套、通孔、插槽和凹槽，所述堵孔套套件在导流管上并与导流管转动连接，且堵孔套上开设有通孔，所述通孔与进风口配合设置，所述堵孔套上开设有插槽和凹槽，且凹槽中插设有转动连接的第二限位环，在刀柄旋转前，转动堵孔套，使得通孔与对着旋转方向的一组进风口相连通，将另一组进风口堵住，避免气流无法从导流管进入导流腔内。

优选的，所诉插槽中插设有滑动连接的过滤网，过滤网能避免焊接产生的碎屑以及灰尘进入导流管中将导流管堵住，影响散热效果。

优选的，所述装夹段安装有调节机构，所述调节机构包括螺纹杆、旋钮、安装板、插板、插孔和弧形板，所述螺纹杆的中部固定安装有旋钮，且螺纹杆的两端套接有螺纹连接的安装板，所述安装板上固定安装有插板，且插板插设在装夹段开设的插孔中，所述插板穿过插孔并固定安装有弧形板。

优选的，所述中段上固定安装有若干个出风管，且出风管的管口上固定安装有防护网，所述中段中开设有若干个冷却道，且冷却道与出风管以及送风管相连通，从导流腔中出来的风进入冷却道中，将中段上的热量带走，因冷却道较多，故而冷却效果较好。

优选的，所述装夹段上开设有两个对称设置的固定孔。

与相关技术相比较，本发明提供的搅拌摩擦焊活动式刀柄装置具有如下有益效果：

1、本发明提供一种搅拌摩擦焊活动式刀柄装置，在工作时，刀柄旋转，产生的气流通过导流组件进入冷却盒中，遇到风机，使得风机旋转，产生风，溢出冷却盒，进入中段中，将中段中的热量带走，避免搅拌头产生的热量传到安装段上，也就避免了热量传到驱动轴上，影响焊接，这种散热方式的散热效果较好，且对环境友好；

2、本发明在安装搅拌头时，将搅拌头插入装夹段中，用手扶住，并转动旋钮，使得螺纹杆转动，促使安装板带着插板发生移动，推着弧形板压向搅拌头，直到将搅拌头紧紧夹住，使用螺栓插入固定孔中将搅拌头固定在装夹段上，使得刀柄适用于不同规格的搅拌头，在更换搅拌头时，无需更换刀柄，避免了浪费。

附图说明

图1为本发明提供的搅拌摩擦焊活动式刀柄装置的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的俯视的结构示意图；

图3为图1所示的冷却盒的结构示意图；

图4为图1所示的导流组件的结构示意图；

图5为图1所示的堵孔组件的结构示意图；

图6为图1所示的调节机构的结构示意图；

图7为图1所示的中段的剖面结构示意图。

图中标号：1、刀柄；11、装夹段；12、中段；13、安装段；2、冷却盒；21、盒体；22、隔板；23、导流腔；24、安装杆；25、进风孔；26、出风孔；3、风机；4、导流组件；41、导流管；42、第一限位环；43、第二限位环；44、进风口；45、出风口；5、送风管；6、堵孔组件；61、堵孔套；62、通孔；63、插槽；64、凹槽；7、过滤网；8、调节机构；81、螺纹杆；82、旋钮；83、安装板；84、插板；85、插孔；86、弧形板；9、出风管；9a、防护网；9b、冷却道；9c、固定孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

请参阅图1至图7，本发明实施例提供的一种搅拌摩擦焊活动式刀柄装置，所述搅拌摩擦焊活动式刀柄装置包括：

刀柄1，所述刀柄1分为装夹段11、中段12和安装段13，所述装夹段11、中段12和安装段13一体成型；所述刀柄装置还包括：

冷却盒2，所述冷却盒2安装在中段12上，且冷却盒2内设置有若干个风机3；

导流组件4，所述导流组件4架设在冷却盒2的底部，且导流组件4上设置有堵孔组件6。

需要说明的是：工作时，刀柄1旋转，产生的气流通过导流组件4进入冷却盒2中，遇到风机3，使得风机3旋转，产生风，溢出冷却盒2，进入中段12中，将中段12中的热量带走，避免搅拌头产生的热量传到安装段13上，也就避免了热量传到驱动轴上，影响焊接，这种散热方式的散热效果较好，且对环境友好。

在本发明的实施例中，请参阅图1和图4，所述导流组件4包括导流管41、第一限位环42、第二限位环43、进风口44和出风口45，所述导流管41插设在进风孔25中并与盒体21固定连接，且导流管41的插设端延伸至导流腔23内，所述导流管41上套接有固定连接的第一限位环42和第二限位环43，且导流管41上开设有两组进风口44，所述导流管41的延伸端上开设有出风口45，且出风口45正对风机3；

需要说明的是：刀柄1旋转，气流通过进风口44进入导流管41内，再从出风口45进入导流腔23中，打在风机3上，使得风机3开始旋转，产生风从出风孔26排出，不需要使用电力来催动，节约资源，对环境友好。

在本发明的实施例中，请参阅图1、图4和图5，所述堵孔组件6包括堵孔套61、通孔62、插槽63和凹槽64，所述堵孔套61套件在导流管41上并与导流管41转动连接，且堵孔套61上开设有通孔62，所述通孔62与进风口44配合设置，所述堵孔套61上开设有插槽63和凹槽64，且凹槽64中插设有转动连接的第二限位环43；

需要说明的是：在刀柄1旋转前，转动堵孔套61，使得通孔62与对着旋转方向的一组进风口44相连通，将另一组进风口44堵住，避免气流无法从导流管41进入导流腔23内。

在本发明的实施例中，请参阅图1、图2和图3，所述冷却盒2包括盒体21、隔板22、导流腔23和安装杆24，所述盒体21套接在中段12上并与中段12上固定连接，且盒体21的内侧壁上固定安装有若干块等距分布的隔板22，将盒体21内腔分成若干个导流腔23，每一个所述导流腔23的内侧壁上均固定安装有安装杆24，且安装杆24上固定安装有风机3，所述导流腔23的底部开设有进风孔25，且导流腔23的顶部开设有出风孔26，所述出风孔26上固定安装有送风管5，且送风管5的另一端固定安装在中段12上；

需要说明的是：导流管41中溢出的气流进入导流腔23中，触碰到风机3，使得风机3旋转，产生风，从出风孔26溢出，沿着送风管5进入中段12中，其中导流腔23起到聚流的作用，风机3则将气流转化为较大的风，加快风速，增加散热效果。

在本发明的实施例中，请参阅图1和图4，所诉插槽63中插设有滑动连接的过滤网7；

需要说明的是：过滤网7能避免焊接产生的碎屑以及灰尘进入导流管41中将导流管41堵住，影响散热效果。

在本发明的实施例中，请参阅图1和图7，所述中段12上固定安装有若干个出风管9，且出风管9的管口上固定安装有防护网9a，所述中段12中开设有若干个冷却道9b，且冷却道9b与出风管9以及送风管5相连通。

需要说明的是：防护网9a能避免焊接产生的碎屑以及灰尘进入出风管9中将出风管9堵住，影响散热效果；从导流腔23中出来的风进入冷却道9b中，将中段12上的热量带走，因冷却道9b较多，故而冷却效果较好。

在本发明的实施例中，请参阅图1和图6，所述装夹段11安装有调节机构8，所述调节机构8包括螺纹杆81、旋钮82、安装板83、插板84、插孔85和弧形板86，所述螺纹杆81的中部固定安装有旋钮82，且螺纹杆81的两端套接有螺纹连接的安装板83，所述安装板83上固定安装有插板84，且插板84插设在装夹段11开设的插孔85中，所述插板84穿过插孔85并固定安装有弧形板86；所述装夹段11上开设有两个对称设置的固定孔9c。

需要说明的是：安装搅拌头时，将搅拌头插入装夹段11中，用手扶住，并转动旋钮82，使得螺纹杆81转动，促使安装板83带着插板84发生移动，推着弧形板86压向搅拌头，直到将搅拌头紧紧夹住，使用螺栓插入固定孔9c中将搅拌头固定在装夹段11上，使得刀柄1适用于不同规格的搅拌头，在更换搅拌头时，无需更换刀柄，避免了浪费。

本发明提供的搅拌摩擦焊活动式刀柄装置的工作原理如下：

在刀柄1旋转前，转动堵孔套61，使得通孔62与对着旋转方向的一组进风口44相连通，将另一组进风口44堵住，避免气流无法从导流管41进入导流腔23内，工作时，刀柄1旋转，气流通过进风口44进入导流管41内，再从出风口45进入导流腔23中，打在风机3上，使得风机3开始旋转，产生风从出风孔26排出，进入中段12中，将中段12中的热量带走，避免搅拌头产生的热量传到安装段13上，也就避免了热量传到驱动轴上，影响焊接，这种散热方式的散热效果较好，且对环境友好；

在刀柄1停止旋转时，若要刀柄1快速降温，可将风机3通电，产生风来进行散热，并且在天气较为炎热时，将送风管5和出风管9取下来，在其原来固定的位置上接上液冷管，将冷却液导入冷却道9b中进行液冷散热；

安装搅拌头时，将搅拌头插入装夹段11中，用手扶住，并转动旋钮82，使得螺纹杆81转动，促使安装板83带着插板84发生移动，推着弧形板86压向搅拌头，直到将搅拌头紧紧夹住，使用螺栓插入固定孔9c中将搅拌头固定在装夹段11上，使得刀柄1适用于不同规格的搅拌头，在更换搅拌头时，无需更换刀柄，避免了浪费。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种搅拌摩擦焊活动式刀柄装置，包括：

刀柄（1），所述刀柄（1）分为装夹段（11）、中段（12）和安装段（13），所述装夹段（11）、中段（12）和安装段（13）一体成型；

其特征在于，所述刀柄装置还包括：

冷却盒（2），所述冷却盒（2）安装在中段（12）上，且冷却盒（2）内设置有若干个风机（3）；

导流组件（4），所述导流组件（4）架设在冷却盒（2）的底部，且导流组件（4）上设置有堵孔组件（6）；

所述冷却盒（2）包括盒体（21）、隔板（22）、导流腔（23）和安装杆（24），所述盒体（21）套接在中段（12）上并与中段（12）上固定连接，且盒体（21）的内侧壁上固定安装有若干块等距分布的隔板（22），将盒体（21）内腔分成若干个导流腔（23），每一个所述导流腔（23）的内侧壁上均固定安装有安装杆（24），且安装杆（24）上固定安装有风机（3）；

所述导流腔（23）的底部开设有进风孔（25），且导流腔（23）的顶部开设有出风孔（26）；

所述导流组件（4）包括导流管（41）、第一限位环（42）、第二限位环（43）、进风口（44）和出风口（45），所述导流管（41）插设在进风孔（25）中并与盒体（21）固定连接，且导流管（41）的插设端延伸至导流腔（23）内，所述导流管（41）上套接有固定连接的第一限位环（42）和第二限位环（43），且导流管（41）上开设有两组进风口（44），所述导流管（41）的延伸端上开设有出风口（45），且出风口（45）正对风机（3）；

所述堵孔组件（6）包括堵孔套（61）、通孔（62）、插槽（63）和凹槽（64），所述堵孔套（61）套件在导流管（41）上并与导流管（41）转动连接，且堵孔套（61）上开设有通孔（62），所述通孔（62）与进风口（44）配合设置，所述堵孔套（61）上开设有插槽（63）和凹槽（64），且凹槽（64）中插设有转动连接的第二限位环（43）。

2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊活动式刀柄装置，其特征在于，所述出风孔（26）上固定安装有送风管（5），且送风管（5）的另一端固定安装在中段（12）上。

3.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊活动式刀柄装置，其特征在于，所诉插槽（63）中插设有滑动连接的过滤网（7）。

4.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊活动式刀柄装置，其特征在于，所述装夹段（11）安装有调节机构（8），所述调节机构（8）包括螺纹杆（81）、旋钮（82）、安装板（83）、插板（84）、插孔（85）和弧形板（86），所述螺纹杆（81）的中部固定安装有旋钮（82），且螺纹杆（81）的两端套接有螺纹连接的安装板（83），所述安装板（83）上固定安装有插板（84），且插板（84）插设在装夹段（11）开设的插孔（85）中，所述插板（84）穿过插孔（85）并固定安装有弧形板（86）。

5.根据权利要求2所述的搅拌摩擦焊活动式刀柄装置，其特征在于，所述中段（12）上固定安装有若干个出风管（9），且出风管（9）的管口上固定安装有防护网（9a），所述中段（12）中开设有若干个冷却道（9b），且冷却道（9b）与出风管（9）以及送风管（5）相连通。

6.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊活动式刀柄装置，其特征在于，所述装夹段（11）上开设有两个对称设置的固定孔（9c）。

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