CN215238523U

CN215238523U - 一种铝合金搅拌摩擦焊的焊具

Info

Publication number: CN215238523U
Application number: CN202121042471.0U
Authority: CN
Inventors: 杨树富
Original assignee: Beijing Zhixin Haoyu Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Zhixin Haoyu Technology Co ltd
Priority date: 2021-05-15
Filing date: 2021-05-15
Publication date: 2021-12-21
Anticipated expiration: 2031-05-15

Abstract

本申请涉及一种铝合金搅拌摩擦焊的焊具，其包括与电机输出端连接的主动轴和对工件进行焊接的搅拌轴，搅拌轴在主动轴的驱动下转动，搅拌轴远离主动轴的端部设置有焊头，还包括设置在主动轴和搅拌轴之间的冷却隔热机构；焊接过程中热量通过搅拌轴向主动轴传递时，冷却隔热机构对热量进行隔热，减少热量传导，使驱动的电机不易损坏；同时冷却隔热机构对隔热轴和搅拌轴进行冷却，进一步减少热量的传导。本申请具有隔热效果好、结构稳定和冷却效率高的效果。

Description

一种铝合金搅拌摩擦焊的焊具

技术领域

本申请涉及搅拌摩擦焊的领域，尤其是涉及一种铝合金搅拌摩擦焊的焊具。

背景技术

搅拌摩擦焊是指利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝。

在焊接过程中工件要刚性固定在背垫上，焊头边高速旋转，边沿工件的接缝与工件相对移动。焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌，焊头的肩部与工件表面摩擦生热，随着焊头的移动，高度塑性变形的材料逐渐沉积在搅拌头的背后，从而形成搅拌摩擦焊焊缝。

在实际工作时，焊头处产生较大的热量，大量热量沿着焊头上侧的转轴向上传递，传递至提供驱动力的电机处时，高温容易对电机造成损坏。

实用新型内容

为了使焊头产生的热量不易传导至电机的主动轴处，本申请提供一种铝合金搅拌摩擦焊的焊具。

本申请提供的一种铝合金搅拌摩擦焊的焊具采用如下的技术方案：

一种铝合金搅拌摩擦焊的焊具，包括与电机输出端连接的主动轴和对工件进行焊接的搅拌轴，搅拌轴在主动轴的驱动下转动，搅拌轴远离主动轴的端部设置有焊头，还包括设置在主动轴和搅拌轴之间的冷却隔热机构。

通过采用上述技术方案，主动轴通过冷却隔热机构带动搅拌轴进行旋转，使焊头对工件进行搅拌摩擦焊；焊接过程中焊头产生的热量通过搅拌轴向主动轴传递时，冷却隔热机构对热量进行隔热，减少热量传导，使驱动的电机不易损坏；同时冷却隔热机构对隔热轴和搅拌轴进行冷却，进一步减少热量的传导。

可选的，冷却隔热机构包括设置在主动轴与搅拌轴之间的隔热轴和对隔热轴与搅拌轴进行冷却的冷却组件，主动轴通过隔热轴的传动带动搅拌轴旋转。

通过采用上述技术方案，主动轴通过隔热轴带动搅拌轴进行旋转，使焊头对工件进行搅拌摩擦焊；焊接过程中焊头产生的热量通过搅拌轴向主动轴传递时，隔热轴对热量进行隔热，减少热量传导，使驱动的电机不易损坏；同时冷却组件对隔热轴和搅拌轴进行冷却，减少热量的传导。

可选的，隔热轴为空心结构。

通过采用上述技术方案，空心结构的隔热轴热传导效率降低，进一步提高隔热效果。

可选的，冷却组件包括冷却仓，冷却仓内填充有冷却液；隔热轴与搅拌轴穿入冷却仓的端部相互卡接。

通过采用上述技术方案，通过冷却仓内的冷却液对搅拌轴和隔热轴进行冷却，吸收热量，从而进一步减少热量的传导效率。

可选的，隔热轴与冷却仓壁体之间设置有轴承，搅拌轴与冷却仓壁体之间设置有轴承。

通过采用上述技术方案，在隔热轴带动搅拌轴时，既可以使冷却仓保持密封，还可以使转动的效率受到的影响较小。

可选的，冷却组件还包括冷却液箱，冷却仓上设置有与冷却液箱连通的进液管和出液管，进液管上设置有电动泵。

通过采用上述技术方案，电动泵将冷却液箱内的冷却液通过进液管抽入冷却仓内；对隔热轴和搅拌轴进行冷却后的冷却液从出液管流回冷却液箱，实现冷却液的循环冷却。

可选的，冷却液箱内竖向设置有隔板，隔板的下端与冷却液箱底壁留有间隙，进液管和出液管分别与隔板的两端连接。

通过采用上述技术方案，通过隔板，使冷却液在冷却液箱内的循环更加彻底，从而提高冷却效果。

可选的，进液管和出液管均从冷却液箱上侧伸入冷却液箱；出液管伸入较短长度，进液管的下端靠近冷却液箱的底壁。

通过采用上述技术方案，冷却液通过出液管进入冷却液箱，冷却液箱内的冷却液温度较高的留在上层，冷却液箱内的冷却液冷却后温度降低从而下沉，通过隔板与冷却液箱底部的空隙流入循环进水箱，以供进液管再次吸入冷却好的冷却液进行冷却，使冷却液箱中的冷却液有效使用时间更长。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.冷却隔热机构对热量进行隔热，减少热量传导，使驱动的电机不易损坏；

2.通过设置隔热轴，对热量进行隔热，减少热量传导；

3.通过设置冷却液箱，实现冷却液的循环冷却，提高冷却效率。

附图说明

图1是铝合金搅拌摩擦焊的焊具的立体结构示意图；

图2是铝合金搅拌摩擦焊的焊具的剖视图；

图3是图2中沿A-A线的剖视图；

图4是铝合金搅拌摩擦焊的冷却液箱的剖视图。

附图标记说明：1、主动轴；11、第一传动槽；2、冷却隔热机构；21、隔热轴；211、第一传动端；212、第二传动槽；22、冷却仓；221、进液管；222、出液管；223、轴承；23、冷却液箱；231、隔板；3、搅拌轴；31、第二传动轴；32、焊头。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种铝合金搅拌摩擦焊的焊具。参照图1、图2，铝合金搅拌摩擦焊的焊具包括用于驱动的主动轴1、用于搅拌摩擦焊的搅拌轴3和用于减少热传导的冷却隔热机构2，冷却隔热机构2设置在主动轴1和搅拌轴3之间。

冷却隔热机构2包括用于在主动轴1与搅拌轴3之间进行隔热传动的隔热轴21和用于冷却的冷却组件。参照图2、图3，主动轴1、隔热轴21和搅拌轴3从上至下依次卡接，搅拌轴3的下端固定有用于对工件进行搅拌摩擦焊的焊头32。

隔热轴21的上端设置为第一传动端211，第一传动端211的两侧向轴线方向削减呈平面，主动轴1的下端开设有与第一传动端211的截面适配的第一传动槽11，通过第一传动端211对第一传动槽11的插接，实现主动轴1对隔热轴21的旋转传动。

搅拌轴3的上端设置有形状与第一传动端211结构一致、半径较小的第二传动端31，隔热轴21的下端开设有与第二传动端31的截面适配的第二传动槽212，通过第二传动端31对第二传动槽212的插接，进而使主动轴1通过隔热轴21对搅拌轴3进行传动。

为了进一步提高隔热效果，隔热轴21为空心结构，且隔热轴21的第二传动槽212深度大于第二传动端31的长度，使搅拌轴3与隔热轴21之间的接触面积减小，从而进一步降低热传导效率，提高隔热效果。

参照图2，冷却组件包括用于容纳冷却液的冷却仓22和用于循环冷却液的冷却液箱23，冷却仓22围设在搅拌轴3与隔热轴21的卡接处，搅拌轴3的上端和隔热轴21的下端均穿入冷却仓22内。冷却仓22内填充有冷却液，冷却液采用冷却油，也可以采用其他冷却液体。

为了使搅拌轴3与隔热轴21可以进行流畅的自由转动，隔热轴21与冷却仓22壁体之间设置有轴承223，搅拌轴3与冷却仓22壁体之间设置有轴承223；轴承223为密封轴承223。在隔热轴21带动搅拌轴3时，既可以使冷却仓22保持密封，还可以使转动的效率受到的影响较小。

参照图1，冷却仓22上固定有与冷却液箱23连通的进液管221和出液管222；参照图1、图4，冷却液箱23内竖向设置有隔板231，隔板231的下端与冷却液箱23底壁留有间隙，进液管221和出液管222分别与隔板231的两端连接，并伸入冷却液箱23内。

进液管221上设置有电动泵，将冷却液箱23内的冷却液通过进液管221抽入冷却仓22内；对隔热轴21和搅拌轴3进行冷却后的冷却液从出液管222流回冷却液箱23，进行下一循环的冷却。

为了使冷却液箱23的冷却液循环时的冷却效率更高，进液管221和出液管222均从冷却液箱23上侧伸入冷却液箱23；出液管222伸入较短长度，进液管221的下端靠近冷却液箱23的底壁。

冷却液通过出液管222进入冷却液箱23，冷却液箱23内的冷却液温度较高的留在上层，冷却液箱23内的冷却液冷却后温度降低从而下沉，通过隔板231与冷却液箱23底部的空隙流入循环进水箱，以供进液管221再次吸入冷却好的冷却液进行冷却，使冷却液箱23中的冷却液有效使用时间更长。

本申请实施例一种铝合金搅拌摩擦焊的焊具的实施原理为：主动轴1通过隔热轴21带动搅拌轴3进行旋转，使焊头32对工件进行搅拌摩擦焊；焊接过程中焊头32产生的热量通过搅拌轴3向主动轴1传递时，隔热轴21对热量进行隔热，减少热量传导，使驱动的电机不易损坏；同时冷却组件对隔热轴21和搅拌轴3进行冷却，进一步减少热量的传导。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种铝合金搅拌摩擦焊的焊具，包括与电机输出端连接的主动轴（1）和对工件进行焊接的搅拌轴（3），搅拌轴（3）在主动轴（1）的驱动下转动，搅拌轴（3）远离主动轴（1）的端部设置有焊头（32），其特征在于：还包括设置在主动轴（1）和搅拌轴（3）之间的冷却隔热机构（2）。

2.根据权利要求1所述的铝合金搅拌摩擦焊的焊具，其特征在于：所述冷却隔热机构（2）包括设置在主动轴（1）与搅拌轴（3）之间的隔热轴（21）和对隔热轴（21）与搅拌轴（3）进行冷却的冷却组件，主动轴（1）通过隔热轴（21）的传动带动搅拌轴（3）旋转。

3.根据权利要求2所述的铝合金搅拌摩擦焊的焊具，其特征在于：所述隔热轴（21）为空心结构。

4.根据权利要求2所述的铝合金搅拌摩擦焊的焊具，其特征在于：所述冷却组件包括冷却仓（22），冷却仓（22）内填充有冷却液；隔热轴（21）与搅拌轴（3）穿入冷却仓（22）的端部相互卡接。

5.根据权利要求4所述的铝合金搅拌摩擦焊的焊具，其特征在于：所述隔热轴（21）与冷却仓（22）壁体之间设置有轴承（223），搅拌轴（3）与冷却仓（22）壁体之间设置有轴承（223）。

6.根据权利要求4所述的铝合金搅拌摩擦焊的焊具，其特征在于：所述冷却组件还包括冷却液箱（23），冷却仓（22）上设置有与冷却液箱（23）连通的进液管（221）和出液管（222），进液管（221）上设置有电动泵。

7.根据权利要求6所述的铝合金搅拌摩擦焊的焊具，其特征在于：所述冷却液箱（23）内竖向设置有隔板（231），隔板（231）的下端与冷却液箱（23）底壁留有间隙，进液管（221）和出液管（222）分别与隔板（231）的两端连接。

8.根据权利要求6所述的铝合金搅拌摩擦焊的焊具，其特征在于：所述进液管（221）和出液管（222）均从冷却液箱（23）上侧伸入冷却液箱（23）；出液管（222）伸入较短长度，进液管（221）的下端靠近冷却液箱（23）的底壁。