CN115043265A - 铝制系留缆绕线滚筒及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铝制系留缆绕线滚筒，采用卯榫结构对滚筒各部分进行整体固定，之后再对筒体接缝满焊和卯榫部位局部焊接，从而在保证强度要求的同时，能够有效避免焊接过程中的变形，保证筒体的同轴度。此外，本发明提供一种铝制系留缆绕线滚筒的制备工艺。先采用薄铝板卷制成周向对接处开口的圆筒作为筒体；然后通过卯榫结构B将所述动力辐板固定在所述筒体内部、通过卯榫结构A将两个挡板分别固定在所述筒体轴向两端；然后再对筒体与所述挡板之间的铆接处以及所述动力辐板与所述筒体的铆接处进行局部焊接；对所述筒体的对接缝进行满焊。

Description

铝制系留缆绕线滚筒及其制备工艺

技术领域

本发明涉及系留缆收放线装置，具体涉及一种铝制系留缆绕线滚筒及其制备工艺，属于系留装备制造领域。

背景技术

目前，在系留装备制造与飞行领域，系留缆收放线装置是系留装备的重要组成部分，其中关键部件系留缆绕线滚筒的结构如图1所示，包括：绕线滚筒挡板1、绕线滚筒筒体2和绕线滚筒动力辐板4；并将各部分通过焊接处3沿圆周方向满焊接成一体。

考虑到焊接难度、同轴度和强度要求，现有系留缆收放线装置的各部件通常采用钢制。若采用铝制，可以大幅度减轻重量，对于提高系留缆收放线装置的便携性和降低造价具有重要意义；但由于铝的熔点低、膨胀系数大等原因，其焊接难度远远大于钢材，特别是薄板以及不同厚度板材的焊接，焊接后的强度、同轴度等无法保证，限制了系留缆绕线滚筒制作过程中铝材的使用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种铝制系留缆绕线滚筒制备工艺，采用卯榫结构对滚筒各部分进行整体固定，之后再对筒体接缝满焊和卯榫部位局部焊接，从而在保证强度要求的同时，能够有效避免焊接过程中的变形，保证筒体的同轴度。

所述系留缆绕线滚筒包括：挡板、筒体和动力辐板；所述挡板、动力辐板和筒体均为铝制；

铝制系留缆绕线滚筒制备工艺为：先采用薄铝板卷制成周向对接处开口的圆筒作为筒体；

然后通过卯榫结构B将所述动力辐板固定在所述筒体内部、通过卯榫结构A将两个挡板分别固定在所述筒体轴向两端；

然后再对筒体与所述挡板之间的铆接处以及所述动力辐板与所述筒体的铆接处进行局部焊接；对所述筒体的对接缝进行满焊。

作为本发明的一种优选方式：所述挡板和所述动力辐板为铝板切割而成。

作为本发明的一种优选方式：步骤1：制作挡板、筒体和动力辐板

制作绕线滚筒两侧挡板：

在铝板上激光切割与所需挡板尺寸一致的圆环；然后以筒体的中径为中心线在挡板上加工两个以上沿周向均匀间隔分布的卯孔B，作为挡板与筒体之间的卯榫结构B的卯部；

制作绕线滚筒筒体：

切割得到绕制设定尺寸筒体所需的长方形薄铝板，同时在长方形薄铝板两长边切割对应的凸起榫部B，用于和卯孔B配合；

此外在长方形薄铝板上对应动力辐板安装位置加工两个以上卯孔A作为筒体与动力辐板之间卯榫结构A的卯部；之后将该长方形薄铝板卷制成周向对接处开口的筒体；

制作绕线滚筒动力辐板：

在铝板上激光切割与辐板尺寸一致的圆盘，同时在圆盘圆周面上加工两个以上凸起的榫部A，用于和卯孔A配合；圆盘中心加工动力轴法兰孔；

步骤2：滚筒的铆接和固定：

先将筒体上的卯孔A与动力辐板上的榫部A配合，使动力辐板与筒体的卯榫对接；再将挡板上的卯孔B与筒体端部的榫部B配合，实现挡板与筒体的卯榫对接；

步骤3：焊接成型：

分别从外侧对筒体与挡板的铆接处、筒体与动力辐板的铆接处局部焊接；对筒体对接缝进行满焊。

作为本发明的一种优选方式：所述步骤2中，通过弯折挡板的榫部A凸出卯孔A的部分对挡板进行限位，使筒体和档板相对位置固定。

作为本发明的一种优选方式：所述步骤2中，在筒体外圆周安装一个以上管箍，使筒体与动力辐板密接并相对位置固定；在所述步骤3焊接完成后，拆除管箍。

作为本发明的一种优选方式：所述步骤1中，制作挡板时，在圆环上加工减重孔。

作为本发明的一种优选方式：所述步骤1中，制作动力辐板时，在圆盘上加工减重孔。

此外，本发明提供一种铝制系留缆绕线滚筒，包括：挡板、筒体、动力辐板、卯榫结构A和卯榫结构B；所述挡板、筒体和动力辐板均为铝制；

两个所述挡板分别通过卯榫结构B安装在筒体的轴向两端，

所述动力辐板通过卯榫结构A安装在筒体内部；

所述筒体与所述挡板之间的铆接处以及所述动力辐板与所述筒体的铆接处局部焊接固定、所述筒体周向对接缝处满焊固定。

有益效果：

(1)为保证铝制系留缆绕线滚筒各部分焊接后的强度、同轴度，在焊接前先采用卯榫结构对绕线滚筒整体固定并规圆，有效地限制了焊接过程中的变形和对滚筒整体同轴度的破坏；采用该制备工艺后使得铝材能够用于制备系留缆绕线滚筒，能够使系留缆绕线滚筒减重60％以上，大幅提高系留缆收放线装置的便携性。

(2)对于不同厚度材料的焊接特别是满焊，由于两者熔化不同步，会影响焊接质量(变形和强度)；点焊可以降低难度，但不能保证强度；鉴于此，本发明的制备方法中，采用接缝处相同厚度铝板满焊、不同厚度铝板先铆接再局部焊接的工艺使在保证强度的前提下焊接难度降到最低；由此在设计系留缆绕线滚筒时可进行任意厚度铝板的组合，选材容易，使成品规格可依需求随意。

(3)现有技术中，绕线滚筒动力辐板与绕线滚筒筒体的焊接处位于筒体内部，不方便加工；而本申请的制备方法中，焊接均位于筒体外侧，加工方便。

(4)采用铝板做筒体可不必镂空减重，降低加工量。

(5)由于筒体不镂空，还可使置于筒体内部的电机、离合器、滑环、电源以及控制元器件等防雨，使系留缆收放线装置采用开放式结构成为可能。

附图说明

图1为现有技术中某典型系留缆收放线绞车绕线滚筒结构示意图；

图2和图3为本发明系留缆收放线绞车绕线滚筒结构示意图；

其中：1-挡板；2-筒体；3-焊接处；4-动力辐板；5-1榫部A；5-2榫部B；6-1卯孔A；6-2卯孔B；7-铆接处。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种铝制系留缆绕线滚筒的制备工艺，采用该工艺进行铝制系留缆绕线滚筒的制备，能够满足筒体强度要求并有效避免焊接过程中的变形，保证筒体的同轴度。

系留缆绕线滚筒包括：挡板1、筒体2和动力辐板4；筒体2的轴向两端同轴固接挡板1，动力辐板4同轴固接在筒体2内部。本实施例中采用1.2mm铝板卷制筒体2、采用4mm铝板做挡板1和动力辐板3，外径为φ219mm，宽度为306mm。系留缆绕线滚筒的具体制备过程如下：

步骤1：制作挡板1、筒体2和动力辐板4

制作绕线滚筒两侧的挡板1：

在厚度4mm的铝板上激光切割内径200mm、外径300mm圆环；并在圆环上加工减重孔(本例中沿圆环的周向均匀间隔分布多个减重孔)，使其成为镂空结构，同时将边角倒圆；然后以绕线滚筒筒体2的中径(中径指筒体2外径和内径的中间值，本例中，筒体2的中径为(219-1.2/2)mm)为中心线在挡板1上切割10个沿周向均匀间隔分布的卯孔B6-1，作为挡板1与筒体2之间卯榫结构的卯部；卯孔B6-2的宽度为1.2+0.1、长为20mm。由此形成具有卯孔B6-1的两侧挡板1。

制作绕线滚筒筒体2：

将厚度1.2mm的薄铝板激光切割成以确定的筒体2直径和宽度、符合钣金规则的长度和宽度的长方形；在长方形薄铝板两长边(绕制后形成筒体2轴向两端端部的边)同时切割10个凸起的榫部B5-1，作为与卯孔B6-1配合的挡板1与筒体2之间卯榫结构的榫部；

此外在长方形薄铝板上对应动力辐板4安装位置切割8个卯孔A6-2作为筒体2与动力辐板4之间卯榫结构的卯部；卯孔A6-2宽4+0.1mm；之后利用卷板机将该长方形薄铝板预绕成长306mm(轴向长度，不含轴向两端的榫部B)的开口圆筒；此时圆筒对接缝暂不焊接且为开口状态，待与动力辐板4铆接并管箍固定后再进行满焊。

制作绕线滚筒动力辐板3：

在4mm厚度的铝板上激光切割成外径216.6mm的圆盘，在圆盘圆周面上同时切割出8个凸起的榫部A5-2，作为与卯孔A6-2配合的辐板4与筒体2之间卯榫结构的榫部；圆盘中心加工动力轴法兰孔并镂空减重。

上述挡板1、筒体2和动力辐板4的制备不具备先后关系，可同时制备，也可先后分别制备。

步骤2：滚筒的铆接和固定：

先将筒体2上的卯孔A6-2与动力辐板4上的榫部A5-2配合，实现动力辐板4与筒体2的卯榫对接；再将挡板1上的卯孔B6-1与筒体2端部的榫部B5-1配合，实现挡板1与筒体2的卯榫对接，由此形成绕线滚筒整体。

在挡板1的铆接处将卯榫结构榫部A5-2凸出部分折弯90°，对挡板1进行限位，使筒体2和档板1相对位置固定；并在筒体2外圆周安装两个管箍，使筒体2与动力辐板4密接并相对位置固定。

以上，已使绕线滚筒铆接成一个各向均有限位、各部分相对位置固定的整体。

步骤3：焊接成型：

分别从外侧对筒体2与挡板1以及动力辐板4的铆接处进行局部焊接，对筒体2上的对接缝进行满焊；然后打开管箍、打磨焊接处，全部制作完成。

采用上述方法制备的铝制滚筒相对于同规格的钢制滚筒的重量比为2.8/7.9＝0.354，即能够使绕线滚筒重量减少60％以上。

实施例2：

本实施例提供一种铝制系留缆绕线滚筒。

如图2和图3所示，该系留缆绕线滚筒包括：挡板1、筒体2、动力辐板3、卯榫结构A和卯榫结构B；挡板1、筒体2和动力辐板4均为铝制。

两个挡板分别通过卯榫结构B安装在筒体的轴向两端，动力辐板通过卯榫结构A安装在筒体内部；筒体与所述挡板之间的铆接处以及动力辐板与筒体的铆接处局部焊接固定、筒体周向对接缝处满焊固定。

综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.铝制系留缆绕线滚筒制备工艺，所述系留缆绕线滚筒包括：挡板、筒体和动力辐板；其特征在于：所述挡板、动力辐板和筒体均为铝制；

先采用薄铝板卷制成周向对接处开口的圆筒作为筒体；

然后通过卯榫结构B将所述动力辐板固定在所述筒体内部、通过卯榫结构A将两个挡板分别固定在所述筒体轴向两端；

然后再对筒体与所述挡板之间的铆接处以及所述动力辐板与所述筒体的铆接处进行局部焊接；对所述筒体的对接缝进行满焊。

2.如权利要求1所述的铝制系留缆绕线滚筒制备工艺，其特征在于：所述挡板和所述动力辐板为铝板切割而成。

3.如权利要求1或2所述的铝制系留缆绕线滚筒制备工艺，其特征在于：

步骤1：制作挡板、筒体和动力辐板

制作绕线滚筒两侧挡板：

在铝板上激光切割与所需挡板尺寸一致的圆环；然后以筒体的中径为中心线在挡板上加工两个以上沿周向均匀间隔分布的卯孔B，作为挡板与筒体之间的卯榫结构B的卯部；

制作绕线滚筒筒体：

切割得到绕制设定尺寸筒体所需的长方形薄铝板，同时在长方形薄铝板两长边切割对应的凸起榫部B，用于和卯孔B配合；

此外在长方形薄铝板上对应动力辐板安装位置加工两个以上卯孔A作为筒体与动力辐板之间卯榫结构A的卯部；之后将该长方形薄铝板卷制成周向对接处开口的筒体；

制作绕线滚筒动力辐板：

在铝板上激光切割与辐板尺寸一致的圆盘，同时在圆盘圆周面上加工两个以上凸起的榫部A，用于和卯孔A配合；圆盘中心加工动力轴法兰孔；

步骤2：滚筒的铆接和固定：

先将筒体上的卯孔A与动力辐板上的榫部A配合，使动力辐板与筒体的卯榫对接；再将挡板上的卯孔B与筒体端部的榫部B配合，实现挡板与筒体的卯榫对接；

步骤3：焊接成型：

分别从外侧对筒体与挡板的铆接处、筒体与动力辐板的铆接处局部焊接；对筒体对接缝进行满焊。

4.如权利要求3所述的铝制系留缆绕线滚筒制备工艺，其特征在于：所述步骤2中，通过弯折挡板的榫部A凸出卯孔A的部分对挡板进行限位，使筒体和档板相对位置固定。

5.如权利要求3或4所述的铝制系留缆绕线滚筒制备工艺，其特征在于：所述步骤2中，在筒体外圆周安装一个以上管箍，使筒体与动力辐板密接并相对位置固定；在所述步骤3焊接完成后，拆除管箍。

6.如权利要求3所述的铝制系留缆绕线滚筒制备工艺，其特征在于：所述步骤1中，制作挡板时，在圆环上加工减重孔。

7.如权利要求3所述的铝制系留缆绕线滚筒制备工艺，其特征在于：所述步骤1中，制作动力辐板时，在圆盘上加工减重孔。

8.铝制系留缆绕线滚筒，其特征在于：包括：挡板、筒体、动力辐板、卯榫结构A和卯榫结构B；所述挡板、筒体和动力辐板均为铝制；

两个所述挡板分别通过卯榫结构B安装在筒体的轴向两端，

所述动力辐板通过卯榫结构A安装在筒体内部；

所述筒体与所述挡板之间的铆接处以及所述动力辐板与所述筒体的铆接处局部焊接固定、所述筒体周向对接缝处满焊固定。

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