CN201960267U - 适于超大类轴盘结构链接的重型摩擦焊机 - Google Patents

Abstract

适于超大类轴盘结构链接的重型摩擦焊机。现有的超大类轴盘结构的端面积往往有50000mm²左右，一般需要10000KN的焊接力才能实现冶金质量优异的固态焊接。本产品其组成包括：驱动系统和支承系统，支承系统包括底座(1)，底座上装有驱动系统的液压马达(2)，液压马达连接电磁离合器(3)，电磁离合器连接减速机(4)，减速机连接联轴节(5)，联轴节连接主轴箱(6)，主轴箱连接尾部滑座(7)，尾部滑座连接丝杠(8)，丝杠装有防变形装置(9)，丝杠后部连接后部托架(10)，在支承系统与所述的主轴箱上装有静水压力装置(15)，支承系统与主轴箱连接比例液压控制器。本实用新型能够用于5万mm²以上的摩擦焊机。

Description

适于超大类轴盘结构链接的重型摩擦焊机

技术领域：

本实用新型涉及一种属于装备制造技术领域，具体涉及一种适于超大类轴盘结构链接的重型摩擦焊机。

背景技术：

能源、动力、交通、材料冶金和电力等重点工程领域的超大类轴盘结构的端面积往往有50000mm2左右，一般需要10000KN的焊接力才能实现冶金质量优异的固态焊接。现有的摩擦焊机，只能完成2600KN以下焊接力的驱动。现有的摩擦焊接驱动技术也很难在超大摩擦面上建全固态焊接所必需的稳定热力耦合条件，摩擦面积的量变，必然引起焊接力、扭矩和焊接能量的传递，分布和匹配模式这些质的规律的变化，现有技术已不适于这变化。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种驱动的摩擦焊接力可达到10000KN左右，这相当于现有直接驱动摩擦焊机的近百倍，在50000mm2左右的超大摩擦焊接面上，能够使热力耦合梯度较小，焊接能量密度均匀。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种适于超大类轴盘结构链接的重型摩擦焊机，其组成包括：驱动系统和支承系统，所述的支承系统包括底座，所述的底座上装有驱动系统的液压马达，所述的液压马达连接电磁离合器，所述的电磁离合器连接减速机，所述的减速机连接联轴节，所述的联轴节连接主轴箱，所述的主轴箱连接尾部滑座，所述的尾部滑座连接丝杠，所述的丝杠装有防变形装置，所述的丝杠后部连接后部托架，在所述的支承系统与所述的主轴箱上装有静水压力装置，所述的支承系统与所述的主轴箱连接比例液压控制器。

所述的适于超大类轴盘结构链接的重型摩擦焊机，所述的驱动系统为能够依扭矩增益的主轴传动系统，所述的主轴箱包括油箱，所述的油箱连接活塞杆，所述的活塞杆穿过尾部滑座通过螺母连接丝杠，所述的螺母锁紧所述的活塞杆与所述的丝杠，所述的丝杠尾部与所述的后部托架之间用锁紧螺母锁紧，所述的丝杠穿过所述的防变形装置和所述的后部托架，所述的油箱与所述的活塞杆均有一组。

所述的适于超大类轴盘结构链接的重型摩擦焊机，所述的减速机与所述的主轴箱与所述的后部托架均装在底座。

有益效果：

1.本实用新型解决了端面积50000mm2左右的超大类轴盘结构摩擦焊接先进制造的技术问题。

2.本实用新型的构建主轴系统转动贯量与焊接能量的转换模型，建立扭矩增益的传动系统，强化大焊接力输入机制。

3.本实用新型的主机归整为驱动系统和支承系统，摩擦焊接的圆周和直线两种运动既在驱动系统中发生，又在具间实现精准交织，从而使动平衡和驱动精度提高。

4.本实用新型在驱动系统和支承系统中引入静水和压力装置，确保工件在大焊接力作用时不失稳，摩擦焊接面上的压力不松驰，热力耦合条件稳固。

5.本实用新型驱动的摩擦焊接力可达到10000KN左右，这相当于现有直接驱动摩擦焊机的近百倍，在50000mm2左右的超大摩擦焊接面上，热力耦合梯度较小，焊接能量密度均匀，超大结构接头冶金质量与惯性驱动的相当；静水压力机构与液压马达，比例液压控制器的匹配，能使焊接压力平衡地升降，而主电机功率又小于直接驱动条件下的，工艺性和工程可操作性较好。

附图说明：

附图1本产品的结构主视图。

附图2是附图1的俯视图。

附图3是附图1的右视图。

附图4是附图1的A-A向视图。

具体实施方式：

实施例1：

一种适于超大类轴盘结构链接的重型摩擦焊机，其组成包括：驱动系统和支承系统，所述的支承系统包括底座1，所述的底座1上装有驱动系统的液压马达2，所述的液压马达2连接电磁离合器3，所述的电磁离合器3连接减速机4，所述的减速机4连接联轴节5，所述的联轴节5连接主轴箱6，所述的主轴箱6连接尾部滑座7，所述的尾部滑座7连接丝杠8，所述的丝杠8装有防变形装置9，所述的丝杠9后部连接后部托架10，在所述的支承系统与所述的主轴箱6上装有静水压力装置15，所述的支承系统与所述的主轴箱连接比例液压控制器。

所述的适于超大类轴盘结构链接的重型摩擦焊机，所述的主轴箱6包括油箱11，所述的油箱11连接活塞杆12，所述的活塞杆12穿过尾部滑座7通过螺母13连接丝杠8，所述的螺母锁紧所述的活塞杆与所述的丝杠，所述的丝杠尾部与所述的后部托架之间用锁紧螺母锁紧14，所述的丝杠穿过所述的防变形装置和所述的后部托架，所述的油箱与所述的活塞杆均有一组。

实施例2：

实施例1所述的适于超大类轴盘结构链接的重型摩擦焊机，所述的减速机与所述的主轴箱与所述的后部托架均装在底座。

实施例3：

实施例1或2所述的适于超大类轴盘结构链接的重型摩擦焊机，所述的主轴箱质量约60T，主要由同轴安装的驱动系统和支承系统构成，驱动系统既能依扭矩增益的主轴传动系统支配“盘”件的圆周运动，又能在液力作用下轴向移动，支承系统用于固定“轴”件，并抵御直线运动，从而在摩擦焊接面上建立10000KN焊接力，静水压力装置与“盘”、“轴”外形尺寸相适应，分置于驱动和支承系统中，主机的形位，尺寸精度要求与摩擦焊接参数匹配模式有关，而后者又与工件材质有关，“轴”、“盘”同质时，按弱匹配(转速高、压力低、时间长)，异质时按强匹配(转速低、压力高、时间短)。确定主机的形径尺精度，保证旋转，直线两种运动在摩擦焊接面上的精准交织和动平衡，将焊接力松驰和扭矩损失降至最低。

扭矩增益主轴传动系统的质量约有10T，将其保有转动惯量等效为一部分焊接能量，使主电机功率与量减小，采用液压马达为驱动力源，实施无级变速，使离合制动简化。

比例液压控制器与静水压力装置匹配，使压力平衡升降。通过控制减速时间和顶锻压力上升时间，实现类惯性焊驱动水平。

实施例4：

实施例1或2所述的适于超大类轴盘结构链接的重型摩擦焊机，铁路桥梁盆式支座摩擦焊机

盆式支座由690×690×25mm的仅345钢底板与直径Φ690×550×70mm的盆环构成，端面积为50240mm²，由于支座径向尺寸为690mm，而轴向仅为95mm，因而实施立式安装的摩擦焊机，支承系统安装在水平面上，驱动系统安装在驱动系统的上方，与液压马达，扭矩增益传动系统异轴联接，并能沿支柱上下移动。静水压力装置分别引入驱动系统和支承系统中，对底板和盆环实施准整体拘束。在50240mm²全摩擦面上优化摩擦焊接时检测，摩擦焊接力为12660KN，主轴转速150rpm，摩擦速度5.4m/s摩擦压力110MPa，摩擦位移12mm，顶锻压力210MPa保压时间15S，主电机功率：756KN。

实施例5：

实施例1或2所述的适于超大类轴盘结构链接的重型摩擦焊机，有色金属冶金导电排，摩擦焊机的导电排由1000×220×550mm的Q235钢座与220×180×3300mm的L4铝拴构成，端面积为63315mm2，由于导电排的轴向尺寸高达3800mm，因而实施卧式安装的摩擦焊机，即焊机的轴线与水平面平行，驱动系统安装在左方，与液压马达，扭矩增益传动系统同轴联接，并能沿水平方向左右移动。支承系统安装在右方，其间有静水压力装置，对L4铝柱实施，准整体拘束，在63315mm²准面积上优化摩擦焊接时检测，摩擦焊接力为5940KN主轴转速300rpm，摩擦速度：2.2m/s摩擦压力50MPa，摩擦时间：7S，顶锻压力，90MPa，保压时间6S，主电机功率：400KN。

Claims (3)

1.一种适于超大类轴盘结构链接的重型摩擦焊机，其组成包括：驱动系统和支承系统，其特征是：所述的支承系统包括底座，所述的底座上装有驱动系统的液压马达，所述的液压马达连接电磁离合器，所述的电磁离合器连接减速机，所述的减速机连接联轴节，所述的联轴节连接主轴箱，所述的主轴箱连接尾部滑座，所述的尾部滑座连接丝杠，所述的丝杠装有防变形装置，所述的丝杠后部连接后部托架，在所述的支承系统与所述的主轴箱上装有静水压力装置，所述的支承系统与所述的主轴箱连接比例液压控制器。

2.根据权利要求1所述的适于超大类轴盘结构链接的重型摩擦焊机，其特征是：所述的驱动系统为能够依扭矩增益的主轴传动系统，所述的主轴箱包括油箱，所述的油箱连接活塞杆，所述的活塞杆穿过尾部滑座通过螺母连接丝杠，所述的螺母锁紧所述的活塞杆与所述的丝杠，所述的丝杠尾部与所述的后部托架之间用锁紧螺母锁紧，所述的丝杠穿过所述的防变形装置和所述的后部托架，所述的油箱与所述的活塞杆均有一组。

3.根据权利要求1或2所述的适于超大类轴盘结构链接的重型摩擦焊机，其特征是：所述的减速机与所述的主轴箱与所述的后部托架均装在底座。

Images