CN117340530A - 一种锥齿轮用自定心焊接工装及修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锥齿轮用自定心焊接工装及修复方法，属于焊接工装技术领域，包括自定心罩，底座上的圆形凸台上设置有定位凹槽，拉杆设置在定位凹槽中，锥齿轮和更换管都套设在拉杆上，压紧端头同轴套设在拉杆上，压紧端头通过锁紧件固定在拉杆上，锥齿轮上同轴设置有环形槽，环形槽中设置有自定心压块，自定心压块设置在环形槽中，自定心压块上设置有外圆锥面，自定心罩套设在拉杆上且设置有内圆锥面，自定心压块上设置有散热冷却槽。通过底座、自定心罩、拉杆及自定心压块等结构件的配合使用，使得锥齿轮与更换管之间实现精确的定位连接，通过焊接将锥齿轮与更换管制作成一个整体，然后经过后续加工得到完整的锥齿轮。
Description
技术领域
本发明涉及焊接工装领域，特别涉及一种锥齿轮用自定心焊接工装及修复方法。
背景技术
在航空发动机中，需要使用锥齿轮传递扭矩，通过锥齿轮传递扭矩后用于启动发动机。锥齿轮在使用一定周期的后，锥齿轮的一端会出现磨损从而导致更换锥齿轮需要更换，锥齿轮因磨损难易恢复其原有的尺寸和精度，传统的处理方式是直接更换原厂相同型号的零件。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种锥齿轮用自定心焊接工装及修复方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种锥齿轮用自定心焊接工装，包括底座、自定心罩、拉杆、自定心压块、压紧端头和锁紧件，所述底座上固定设置有圆形凸台，所述圆形凸台的中部同轴设置有定位凹槽，所述拉杆的下端固定设置在所述定位凹槽中且与所述圆形凸台同轴设置，锥齿轮同轴套设在所述拉杆上且下端设置在所述定位凹槽中，更换管同轴套设在所述拉杆上且下端与所述锥齿轮的上端配合，所述压紧端头同轴套设在所述拉杆上且下端与所述更换管的上端配合，所述压紧端头通过所述锁紧件固定在所述拉杆上，所述锥齿轮上同轴设置有环形槽，所述环形槽中均匀设置有至少两个所述自定心压块，所述自定心压块的下端设置在所述环形槽中且与所述环形槽，所述自定心压块的上端上设置有外圆锥面，所述自定心罩同轴套设在所述拉杆上且上端设置有与所述外圆锥面配合的内圆锥面，所述自定心罩的下端同轴设置在所述圆形凸台的外壁上且与所述底座相连，所述自定心压块上设置有散热冷却槽。
进一步地，所述环形槽中均匀设置有三个所述自定心压块，相邻两个所述自定心压块之间间隙配合。
进一步地，所述压紧端头上同轴固定设置有定位凸台，所述定位凸台的外壁与所述更换管的内壁配合。
进一步地，所述锁紧件与所述拉杆的上端之间螺纹配合，所述拉杆的下端与所述定位凹槽的底部之间螺纹配合。
进一步地，所述自定心罩的端部上固定设置有连接环，所述连接环与所述底座之间通过螺栓连接，且所述连接环的下表面与所述底座上表面之间不接触。
进一步地，所述自定心压块的截面呈L型设置，所述自定心压块的下端与所述环形槽中，所述自定心压块的侧面上设置有与所述环形槽内侧壁配合的弧形槽。
进一步地，所述自定心压块的上端上均匀设置有多个所述散热冷却槽，所述散热冷却槽沿所述锥齿轮的半径方向设置。
一种锥齿轮用修复方法，使用所述的一种锥齿轮用自定心焊接工装，所述修复方法包括以下步骤：
S1：将所述锥齿轮端部上损坏的结构剪切掉，并在剪切面上钻阶梯孔，所述阶梯孔与所述锥齿轮同轴设置；
S2：在所述更换管上加工一个与所述更换管同轴设置的凸环，使得所述凸环的外壁与所述阶梯孔的内壁之间过盈配合；
S3：将所述更换管放入到冷冻室中进行冷冻，冷冻结束后将所述凸环插入到所述阶梯孔，使得所述锥齿轮与所述更换管连成一个整体；
S4：将所述拉杆的下端同轴固定在所述定位凹槽的中部，再将所述锥齿轮与所述更换管作为一个整体套入到所述拉杆上，使得所述锥齿轮的下端与所述定位凹槽的底部接触，在所述环形槽中均匀防止三个所述自定心压块，接着将所述自定心罩套设在所述锥齿轮和所述圆形凸台外侧，使得所述内圆锥面与所述外圆锥面接触，缓慢将所述自定心罩与所述底座固定在一起，此时自定心压块在定心的同时也锁紧在所述锥齿轮上；
S5：将所述压紧端头压在所述更换管的上端上，再通过所述锁紧件将所述压紧端头固定在所述拉杆上；
S6：对所述锥齿轮与所述更换管之间的连接处进行焊接；
S7：对焊接处以及所述更换管的外壁进行加工至预设尺寸。
进一步地，所述锥齿轮的端部剪切时，所述剪切面与所述锥齿轮的轴心线垂直。
进一步地，所述更换管的直径比所述剪切面的直径大3~6mm。
本发明的有益效果是：
1）在本技术中，通过底座、自定心罩、拉杆及自定心压块等结构件的配合使用，使得锥齿轮与更换管之间实现精确的定位连接，通过焊接将锥齿轮与更换管制作成一个整体，然后经过后续加工得到完整的锥齿轮，这样的修复方式可以修复锥齿轮，还能节约购买原产品的成本。
2）在本技术中，在自定心压块上设置散热冷却槽，可以有效的对焊接处进行散热，防止高温对锥齿轮上的传动齿造成不良影响。
附图说明
图1为本自定心焊接工装的主视图；
图2为本自定心焊接工装的俯视图；
图3为图1的A-A剖面图；
图4为散热冷却槽在自定心压块上的结构图；
图中，1-底座，2-自定心罩，3-拉杆，4-自定心压块，5-压紧端头，6-锁紧件，7-圆形凸台，8-定位凹槽，9-锥齿轮，10-更换管，11-环形槽，12-散热冷却槽，13-定位凸台，14-连接环，15-螺栓，16-弧形槽。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。
参阅图1-图4，本发明提供一种技术方案：
一种锥齿轮用自定心焊接工装，包括底座1、自定心罩2、拉杆3、自定心压块4、压紧端头5和锁紧件6，底座1上固定设置有圆形凸台7，圆形凸台7的中部同轴设置有定位凹槽8，拉杆3的下端固定设置在定位凹槽8中且与圆形凸台7同轴设置，锥齿轮9同轴套设在拉杆3上且下端设置在定位凹槽8中，更换管10同轴套设在拉杆3上且下端与锥齿轮9的上端配合，压紧端头5同轴套设在拉杆3上且下端与更换管10的上端配合，压紧端头5通过锁紧件6固定在拉杆3上，锥齿轮9上同轴设置有环形槽11，环形槽11中均匀设置有至少两个自定心压块4，自定心压块4的下端设置在环形槽11中且与环形槽11，自定心压块4的上端上设置有外圆锥面，自定心罩2同轴套设在拉杆3上且上端设置有与外圆锥面配合的内圆锥面，自定心罩2的下端同轴设置在圆形凸台7的外壁上且与底座1相连，自定心压块4上设置有散热冷却槽12。其中，底座1用来安装自定心罩2和拉杆3，自定心罩2通过自定心压块4去固定锥齿轮9，压紧端头5通过锁紧件6和拉杆3的结合将更换管10同轴固定在锥齿轮9上。设置散热冷却槽12的作用是在焊接锥齿轮9与更换管10之间的连接处时，可以有效的对焊接处进行散热，防止高温对锥齿轮9上的传动齿性能造成不利影响。
在一些实施例中，环形槽11中均匀设置有三个自定心压块4，相邻两个自定心压块4之间间隙配合。自定心压块4的截面呈L型设置，自定心压块4的下端与环形槽11中，自定心压块4的侧面上设置有与环形槽11内侧壁配合的弧形槽16。自定心压块4的上端上均匀设置有多个散热冷却槽12，散热冷却槽12沿锥齿轮9的半径方向设置。其中，三个自定心压块4可以使得锥齿轮9更好的被自定心压块4进行挤压实现定心，自定心压块4的截面呈L型设置使得自定心压块4的上端不会压在锥齿轮9的齿面上，这样可以更好的保证锥齿轮9被压紧。散热冷却槽12沿半径方向设置实现更好的散热。
在一些实施例中，压紧端头5上同轴固定设置有定位凸台13，定位凸台的外壁与更换管10的内壁配合。其中，定位凸台13固定设置在压紧端头5上，而定位凸台13的外壁与更换管10的内壁配合，这样是的更换管10与锥齿轮9之间更好的保证同轴度。
在一些实施例中，锁紧件6与拉杆3的上端之间螺纹配合，拉杆3的下端与定位凹槽8的底部之间螺纹配合。其中，拉杆3的下端可以直接焊接在定位凹槽8的底部上，也可以在定位凹槽8的底部上设置螺纹孔，然后与拉杆3的下端螺纹连接。锁紧件6通过螺纹设置在拉杆3，锁紧件6移动时可带动压紧端头5移动，压紧端头5可压紧更换管10。
在一些实施例中，自定心罩2的端部上固定设置有连接环14，连接环14与底座1之间通过螺栓15连接，且连接环14的下表面与底座1上表面之间不接触。其中，连接环14连接在自定心罩2下端的端部上，连接环14的主要作用是通过螺栓15将自定心罩2固定在底座1，自定心罩2的上端拉在自定心压块4上，通过拧紧螺栓15可以将锥齿轮9固定在底座1上，由于自定心罩2需要一定的移动距离，所以在固定锥齿轮9时需要保证连接环14与底座1之间不接触。
一种锥齿轮用修复方法，使用一种锥齿轮用自定心焊接工装，修复方法包括以下步骤：
（1）将锥齿轮9端部上损坏的结构剪切掉，并在剪切面上钻阶梯孔，阶梯孔与锥齿轮9同轴设置；锥齿轮9的端部剪切时，剪切面与锥齿轮9的轴心线垂直。
（2）在更换管10上加工一个与更换管10同轴设置的凸环，使得凸环的外壁与阶梯孔的内壁之间过盈配合；更换管10的直径比剪切面的直径大3~6mm。凸环的高度与阶梯孔的深度相同。
（3）将更换管10放入到冷冻室中进行冷冻，冷冻结束后将凸环插入到阶梯孔，使得锥齿轮9与更换管10连成一个整体。由于更换管10与锥齿轮9之间的装配采用过盈配合，因此，为了方便装配，更换管10需要放在液氮中进行冷冻，然后再进行装配。
（4）将拉杆3的下端同轴固定在定位凹槽8的中部，再将锥齿轮9与更换管10作为一个整体套入到拉杆3上，使得锥齿轮9的下端与定位凹槽8的底部接触，在环形槽11中均匀防止三个自定心压块4，接着将自定心罩2套设在锥齿轮9和圆形凸台7外侧，使得内圆锥面与外圆锥面接触，缓慢将自定心罩2与底座1固定在一起，此时自定心压块4在定心的同时也锁紧在锥齿轮9上。
（5）将压紧端头5压在更换管10的上端上，再通过锁紧件6将压紧端头5固定在拉杆3上。
（6）对锥齿轮9与更换管10之间的连接处进行焊接。其中，本技术中焊接采用电子束焊。
（7）对焊接处以及更换管10的外壁进行加工至预设尺寸。其中，预设尺寸为原产品的初始尺寸。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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装置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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种锥齿轮用自定心焊接工装，其特征在于：包括底座（1）、自定心罩（2）、拉杆（3）、自定心压块（4）、压紧端头（5）和锁紧件（6），所述底座（1）上固定设置有圆形凸台（7），所述圆形凸台（7）的中部同轴设置有定位凹槽（8），所述拉杆（3）的下端固定设置在所述定位凹槽（8）中且与所述圆形凸台（7）同轴设置，锥齿轮（9）同轴套设在所述拉杆（3）上且下端设置在所述定位凹槽（8）中，更换管（10）同轴套设在所述拉杆（3）上且下端与所述锥齿轮（9）的上端配合，所述压紧端头（5）同轴套设在所述拉杆（3）上且下端与所述更换管（10）的上端配合，所述压紧端头（5）通过所述锁紧件（6）固定在所述拉杆（3）上，所述锥齿轮（9）上同轴设置有环形槽（11），所述环形槽（11）中均匀设置有至少两个所述自定心压块（4），所述自定心压块（4）的下端设置在所述环形槽（11）中且与所述环形槽（11），所述自定心压块（4）的上端上设置有外圆锥面，所述自定心罩（2）同轴套设在所述拉杆（3）上且上端设置有与所述外圆锥面配合的内圆锥面，所述自定心罩（2）的下端同轴设置在所述圆形凸台（7）的外壁上且与所述底座（1）相连，所述自定心压块（4）上设置有散热冷却槽（12）。
2.根据权利要求1所述的一种锥齿轮用自定心焊接工装，其特征在于：所述环形槽（11）中均匀设置有三个所述自定心压块（4），相邻两个所述自定心压块（4）之间间隙配合。
3.根据权利要求1所述的一种锥齿轮用自定心焊接工装，其特征在于：所述压紧端头（5）上同轴固定设置有定位凸台（13），所述定位凸台的外壁与所述更换管（10）的内壁配合。
4.根据权利要求1所述的一种锥齿轮用自定心焊接工装，其特征在于：所述锁紧件（6）与所述拉杆（3）的上端之间螺纹配合，所述拉杆（3）的下端与所述定位凹槽（8）的底部之间螺纹配合。
5.根据权利要求1所述的一种锥齿轮用自定心焊接工装，其特征在于：所述自定心罩（2）的端部上固定设置有连接环（14），所述连接环（14）与所述底座（1）之间通过螺栓（15）连接，且所述连接环（14）的下表面与所述底座（1）上表面之间不接触。
6.根据权利要求1所述的一种锥齿轮用自定心焊接工装，其特征在于：所述自定心压块（4）的截面呈L型设置，所述自定心压块（4）的下端与所述环形槽（11）中，所述自定心压块（4）的侧面上设置有与所述环形槽（11）内侧壁配合的弧形槽（16）。
7.根据权利要求6所述的一种锥齿轮用自定心焊接工装，其特征在于：所述自定心压块（4）的上端上均匀设置有多个所述散热冷却槽（12），所述散热冷却槽（12）沿所述锥齿轮（9）的半径方向设置。
8.一种锥齿轮用修复方法，使用如权利要求1~7中任一项所述的一种锥齿轮用自定心焊接工装，其特征在于，所述修复方法包括以下步骤：
S1：将所述锥齿轮（9）端部上损坏的结构剪切掉，并在剪切面上钻阶梯孔，所述阶梯孔与所述锥齿轮（9）同轴设置；
S2：在所述更换管（10）上加工一个与所述更换管（10）同轴设置的凸环，使得所述凸环的外壁与所述阶梯孔的内壁之间过盈配合；
S3：将所述更换管（10）放入到冷冻室中进行冷冻，冷冻结束后将所述凸环插入到所述阶梯孔，使得所述锥齿轮（9）与所述更换管（10）连成一个整体；
S4：将所述拉杆（3）的下端同轴固定在所述定位凹槽（8）的中部，再将所述锥齿轮（9）与所述更换管（10）作为一个整体套入到所述拉杆（3）上，使得所述锥齿轮（9）的下端与所述定位凹槽（8）的底部接触，在所述环形槽（11）中均匀防止三个所述自定心压块（4），接着将所述自定心罩（2）套设在所述锥齿轮（9）和所述圆形凸台（7）外侧，使得所述内圆锥面与所述外圆锥面接触，缓慢将所述自定心罩（2）与所述底座（1）固定在一起，此时自定心压块（4）在定心的同时也锁紧在所述锥齿轮（9）上；
S5：将所述压紧端头（5）压在所述更换管（10）的上端上，再通过所述锁紧件（6）将所述压紧端头（5）固定在所述拉杆（3）上；
S6：对所述锥齿轮（9）与所述更换管（10）之间的连接处进行焊接；
S7：对焊接处以及所述更换管（10）的外壁进行加工至预设尺寸。
9.根据权利要求8所述的一种锥齿轮用修复方法，其特征在于：所述锥齿轮（9）的端部剪切时，所述剪切面与所述锥齿轮（9）的轴心线垂直。
10.根据权利要求9所述的一种锥齿轮用修复方法，其特征在于：所述更换管（10）的直径比所述剪切面的直径大3~6mm。
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