CN202271073U - 一种无法兰波导组件的焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无法兰波导组件的焊接装置，包括位于波导外围的卡箍(3)和位于波导内腔的内定位工装；所述内定位工装包括相互匹配的凹件(1)和凸件(2)，凹件(1)和凸件(2)相配合时，整个内定位工装的外形尺寸与波导内腔尺寸配合。本实用新型采用卡箍加内定位工装组合的方式，一方面，在波导外侧设计了集粗定位、增加焊接表面、增强焊接强度作用于一体的卡箍，另一方面，根据波导组件既有直波导、又有E面或H面弯波导相互连接以及结合焊装所采用的电磁感应焊接设备，设计了具有锥面楔槽的内定位工装，实现了无法兰波导组件焊接的高定位精度、结构简单和高可靠性。

Description

一种无法兰波导组件的焊接装置

技术领域

本实用新型属于无线通信技术领域，特别涉及一种应用于波导组件机械制造的焊接装置。

背景技术

国内波导组件的连接为法兰连接，如图1。法兰连接波导组件是通过波导管型材的机械加工进行弯形或截取长度，再通过硬钎焊工艺将波导管与法兰焊装，最后再对法兰端面进行机械修整，以达到高的法兰端面质量。波导之间的相互定位，一般是通过法兰销孔或连接孔定位，属间接定位方式。这种技术广泛的应用于各个领域，但这种连接技术受结构本身特性，其主要缺点为安装空间占用大、重量大、法兰间存在微波泄漏等问题。

国外波导组件中也有采用无法兰连接方式，无法兰连接采用了铸造标准弯头的结构，如图2所示。标准弯头为设有定位凸台的铸造件，连接工艺为软钎焊。在波导组件连接时，定位靠标准弯头的定位凸台内壁与波导管外壁相配合定位。由于受波导管成型影响，决定了其内腔精度较好而外壁精度较差，因而这种方式的定位精度不够理想。此外这种技术需要有较高的铸造技术来支撑，并且标准弯头内腔的粗糙度相对成型波导管内腔来讲较差了一些。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术不足，提供一种定位精度高、结构简单、易于制造、可靠性高的无法兰波导组件的焊接装置。

本实用新型的技术解决方案是：一种无法兰波导组件的焊接装置，包括位于波导外围的卡箍和位于波导内腔的内定位工装；所述内定位工装包括相互匹配的凹件和凸件，凹件和凸件相配合时，整个内定位工装的外形尺寸与波导内腔尺寸配合。

所述波导为矩形波导，卡箍为矩形卡箍；在卡箍的矩形窄边上开填料槽，在卡箍的矩形宽边上开有容料孔，矩形宽边内壁开有与容料孔相交的容料槽。

所述填料槽的宽度为卡箍厚度的1/3；容料孔的孔径大小等于填料槽的宽度，容料孔的个数为卡箍长度的1/5后进行圆整为整数。

所述容料槽结构为R0.4～R0.5内凹圆弧。

所述内定位工装的凹件与凸件相互配合面为锥面楔槽结构。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

1.本实用新型的焊接装置，采用卡箍加内定位工装组合的方式，一方面，结合波导管“内精外粗、壁薄”特点，以及软钎焊的固有工艺特性，在波导外侧设计了集粗定位、增加焊接表面、增强焊接强度作用于一体的卡箍，另一方面，根据波导组件既有直波导、又有E面或H面弯波导相互连接以及结合焊装所采用的电磁感应焊接设备，设计了具有锥面楔槽的内定位工装，实现了无法兰波导组件焊接的高定位精度、结构简单和高可靠性。

2.本实用新型设计的卡箍具有以下优点：(1)粗定位：由于波导管“内精外粗”，因而不能用波导管外壁来直接定位，但为便于焊装，必须有灵巧的粗定位装置。本实用新型的卡箍利用了自身材料的塑性及精巧的结构，并配以合适的焊装间隙，完成了焊装之前的粗定位。(2)增加强度：卡箍增加强度的功能主要体现在三方面：一是通过设计容料槽及容料孔来增加焊料堆积量，通过焊料使用量的加大来增加焊接强度。二是卡箍自身为刚性结构，卡箍与波导管完成焊装之后，已成为组件的部分，从而起到了强度加强的作用。三是在焊装时，当内定位工装从内向外对波导管内壁施力时，卡箍利用自身的刚度，起到防止波导管受力变形的作用。(3)焊装的可靠性：卡箍上设计了填料槽，这样便于焊装时焊料的填充，同时卡箍上设计了容料槽与容料孔，便于焊装的充分润湿，并且为判读焊接质量提供了目视观测点。

3.本实用新型的内定位工装具有以下优点：(1)较高的精确定位能力。本实用新型根据在斜锥面上施力时，可将力分解的力学原理，设计了锥面楔槽的内定位工装，当沿波导轴向对工装施力时，可使工装产生一个沿波导管截面径向的向外涨紧力，从而实现了工装内定位的功能。当施加的力越大，向外的涨紧力便越大，定位越精准。(2)焊后易于拆取：波导组件在焊装时，定位工装是不能拆掉的，这是为了更好的确保焊接的可靠定位。当焊装完成后，工装必须从波导组件中拆取，将工装设计成凹凸相配的斜面楔槽结构就是为了更便于拆卸。此外，为了保证工装对波导内壁无损伤，设计了小的工装外形圆角。同时针对波导组件中E面或H面弯波导的不同，分别设计了相对应的焊装工装。

附图说明

图1为法兰连接的波导组件的示意图；

图2为无法兰连接标准弯头结构示意图；

图3为本实用新型连接波导时的安装示意图；

图4为卡箍的结构示意图；

图5为卡箍的主视图；

图6为内定位工装的结构示意图；

图7为内定位工装分解示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述。

如图3所示，为本实用新型连接波导时的安装示意图。其中，连接波导A、内定位工装的凹件1、凸件2、卡箍3和波导B。连接波导A和波导B的内腔装入内定位工装的凹件1和凸件2，外套卡箍3。

如图4、5所示，本实用新型的卡箍3，其内腔尺寸与连接波导A和波导B的管外壁相配，本实施例中，配合间隙单边为0.02mm～0.05mm，卡箍3的壁厚1.0mm。

本实施例的连接波导A和波导B为矩形波导，因此卡箍3也为矩形。在卡箍3的矩形窄边上开有填料槽31，便于焊装时焊料的填充。在卡箍3的矩形宽边上开有容料孔32，卡箍3宽边内壁开有与容料孔32相交的容料槽33。容料孔32和容料槽33一方面可以增加焊料堆积量，通过焊料使用量的加大来增加焊接强度；另一方面便于焊装的充分润湿，并且为判读焊接质量提供了目视观测点。

由于波导管按使用频段分为多种规格，因而对应每种规格的卡箍尺寸也稍有不同。填料槽31的宽度为卡箍厚度的1/3；容料孔32的孔径大小等于填料槽31的宽度，容料孔32的个数为卡箍3长度的1/5后进行圆整为整数。容料槽33个数与容料孔32相同，结构为R0.4～R0.5内凹圆弧。

卡箍3一方面要利用自身的刚度，起到防止波导管受力变形的作用；另一方面要利用自身材料的塑性完成焊装之前的粗定位，因此，卡箍3的材料要求既要有一定的刚度，也要有一定的塑性。本实施例中，卡箍3材料选用了铝材质。

本实用新型的卡箍3的制造工艺也较为简单，采用铣削、线切割等，表面处理采用了镀银工艺。

如图6、7所示，本实用新型的内定位工装，包括相互匹配的凹件1和凸件2，两工装相互配合面12、22为锥面楔槽结构，即在横截面上两配合面为凸凹结构，在轴向两配合面为斜锥面配合。当两配合件沿轴向相对滑动时，配合件的定位面11、21组成的最大轮廓正好是矩形，并且在到达设定位置时，矩形轮廓正好等于波导内腔的尺寸，从而满足了内定位的功能。

本实用新型的内定位工装设计，采用了Pro混合拉伸功能进行建模。随着沿轴向力的施加，工装截面在2个方向的尺寸均匀的增加，使波导内腔四周受力均匀。

为了保证工装对波导内壁无损伤，在凹件1和凸件2的定位面上设计了外形圆角。过小的圆角不利于工装焊后拆取，过大的圆角降低了内腔有效定位面积。本实施例中，定位面11、21上圆角的R为波导内腔窄边的1/6。

本实用新型的内定位工装制造工艺也较为简单，主要采用铣削、线切割、钳工修整等工艺。

本实用新型焊接装置的使用过程为：如图3，波导在对接之前，首先在波导B外套入卡箍3，波导内腔部分装入内定位工装的凹件1和凸件2，稍许施力将内定位工装预紧；然后轻轻对接连接波导A，当两波导端面完全压紧之后，对内定位工装进行轴向施力P，使工装同时涨紧两波导(图中涨紧力F)，最后按焊装要求进行焊装。焊装完成后，对工装施加反向力，将工装从波导内腔中退出。

利用此焊接装置，制造出的波导组件满足了其机械及电性能要求，经受了试验测试的考核，证明了其结构的可实现性与可使用性。

以上内容是结合具体的优选实施案例对本实用新型所作的详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅限于这些说明。对于本实用新型所述技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，对本实用新型的各组成部件、位置关系及连接方式在不改变其功能的情况下，进行的等效变换或替代，如其他特殊形状的赋形方向图设计等，也落入本实用新型的保护范围。

本实用新型未公开的技术属本领域公知技术。

Claims (5)

1.一种无法兰波导组件的焊接装置，其特征在于：包括位于波导外围的卡箍(3)和位于波导内腔的内定位工装；所述内定位工装包括相互匹配的凹件(1)和凸件(2)，凹件(1)和凸件(2)相配合时，整个内定位工装的外形尺寸与波导内腔尺寸配合。

2.根据权利要求1的一种无法兰波导组件的焊接装置，其特征在于：所述内定位工装的凹件(1)与凸件(2)相互配合面为锥面楔槽结构。

3.根据权利要求1或2的一种无法兰波导组件的焊接装置，其特征在于：所述波导为矩形波导，卡箍(3)为矩形卡箍；在卡箍(3)的矩形窄边上开填料槽(31)，在卡箍(3)的矩形宽边上开有容料孔(32)，矩形宽边内壁开有与容料孔(32)相交的容料槽(33)。

4.根据权利要求3的一种无法兰波导组件的焊接装置，其特征在于：所述填料槽(31)的宽度为卡箍(3)厚度的1/3；容料孔(32)的孔径等于填料槽(31)的宽度，容料孔(32)的个数为卡箍(3)长度的1/5后进行圆整为整数。

5.根据权利要求3的一种无法兰波导组件的焊接装置，其特征在于：所述容料槽(33)的结构为R0.4～R0.5内凹圆弧。

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