CN2728699Y - 应用于摩擦焊接的电磁振动头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于摩擦焊接的动力装置，应用于摩擦焊接的电磁振动头，它包括第一铁心(1)、第二铁心(2)、第一电磁线圈(3)、第二电磁线圈(4)和电磁衔铁(5)，第一铁心(1)和第二铁心(2)都是电工钢片叠压成的E型铁心，(3)和(4)分别缠绕在(1)和(2)的E型铁心的中心柱(1－1)和中柱(2－1)上，(1)与(2)设置为两个E型的开口边相对，(5)设置在(1)和(2)之间并且沿铁心E型的高度方向设置。工作时(5)的端部连接被焊接工件，(3)和(4)中分别通以频率相同、相位正交的交流电，(5)就被两个相反方向的电磁吸力按先后次序吸引，(5)就产生高频往复运动，产生摩擦焊接所需要的往复运动。由于它的组成零件少，连接方式简单，因此制造成本低，工作可靠，极其适合于推广实施。

Description

应用于摩擦焊接的电磁振动头

技术领域：

本实用新型涉及一种用于摩擦焊接的动力装置，具体涉及一种摩擦焊接设备的电磁振动头。

背景技术：

摩擦焊接是一种固态结合焊接工艺过程，两个被焊工件作相对运动或旋转，在被焊工件之间的压力作用下对接，接触面间摩擦产生热量，使被焊接材料在接触面塑性地相互渗透而融合。这种工艺的特点是不需要焊条、焊剂和保护气体。焊接部位强度高、密封效果好，适合于大型无规则工件焊接；而且可焊接多种塑料工件材料，尤其适用于焊接尼龙等不易加工的软性高熔点材料。该项技术在航空工业、汽车工业、电子工业和医疗工业等领域具有广泛的应用。目前在国内使用的非金属材料的摩擦焊接设备都是国外进口的，国内还没有生产该种设备。在使用中发现，这些设备结构比较复杂，尤其是振动头部分，这给维修、保养等工作带来麻烦，而且制造成本较高。

实用新型内容：

本实用新型的目的是根据电磁学的基本原理，提供一种结构简单、成本低、工作可靠的应用于摩擦焊接的电磁振动头，以克服现有的电磁振动头结构复杂的缺陷。本实用新型采用如下方式实现：一种应用于摩擦焊接的电磁振动头，它包括第一铁心1、第二铁心2、第一电磁线圈3、第二电磁线圈4和电磁衔铁5，第一铁心1和第二铁心2都是电工钢片叠压成的E型铁心，第一电磁线圈3和第二电磁线圈4分别缠绕在第一铁心1和第二铁心2的E型铁心的中心柱1-1和中柱2-1上，第一铁心1和第二铁心2设置为两个E型的开口边相对，电磁衔铁5设置在第一铁心1和第二铁心2之间并且沿铁心E型的高度方向设置。本实用新型工作时电磁衔铁5的端部连接被焊接工件，第一电磁线圈3和第二电磁线圈4中分别通以频率相同、相位正交的交流电，电磁衔铁5就被两个相反方向的电磁吸力按先后次序吸引，电磁衔铁5就产生高频往复运动，产生摩擦焊接所需要的往复运动。由于本实用新型的组成零件少，连接方式简单，因此制造成本低，工作可靠，极其适合于推广实施。

附图说明：

图1是本实用新型实施方式一的结构示意图，图2是图1的A-A剖视图，图3是实施方式二的电路结构示意图。

具体实施方式：

具体实施方式一：下面结合图1和图2具体说明本实施方式。它由第一铁心1、第二铁心2、第一电磁线圈3、第二电磁线圈4、电磁衔铁5、左支架6、右支架7和螺栓8组成，第一铁心1和第二铁心2都是电工钢片叠压成的E型铁心，第一电磁线圈3和第二电磁线圈4分别缠绕在第一铁心1和第二铁心2的E型铁心的中心柱1-1和中柱2-1上，第一铁心1和第二铁心2设置为两个E型的开口边相对，电磁衔铁5设置在第一铁心1和第二铁心2之间并且沿铁心E型的高度方向设置。第一铁心1和第二铁心2 E型的上、下边都分别开有若干个槽口1-2和槽2-2，螺栓8穿在槽口1-2中把第一铁心1和左支架6固定在一起，螺栓8穿在槽2-2中把第二铁心2固定在右支架7上。本实施方式工作时，通过左支架6和右支架7把两个铁心固定并装配到固定底座上。在两个铁心的上边和下边开槽，既不影响主磁路的磁通路径，又便于铁心整体部件的支撑与装配。

具体实施方式二：下面结合图3具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是：它还包括第一线圈驱动电路、第二线圈驱动电路、直流电源U和单片机及逻辑控制单元12，第一线圈驱动电路由四个功率管(K1～K4)组成，第二线圈驱动电路由四个功率管(K5～K8)组成，直流电源U的正极连接功率管(K1、K3、K5和K7)的正极输入端，功率管K1的负极输入端连接第一电磁线圈3的一端和功率管K2的正极输入端，第一电磁线圈3的另一端连接功率管K3的负极输入端和功率管K4的正极输入端，功率管K5的负极输入端连接第二电磁线圈4的一端和功率管K6的正极输入端，第二电磁线圈4的另一端连接功率管K7的负极输入端和功率管K8的正极输入端，功率管(K2、K4、K6和K8)的负极输入端都连接在直流电源U的负极上，功率管(K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7和K8)的控制极分别连接在单片机及逻辑控制单元12的输出端上。采用H桥拓扑方式的第一线圈驱动电路和第二线圈驱动电路分别作为第一电磁线圈3和第二电磁线圈4的供电电路，在单片机及逻辑控制单元12控制下，K1和K4同时导通和关闭，K3和K4同时导通和关闭，因此在第一电磁线圈3中产生高频交变电流，第二线圈驱动电路的工作原理也是相同的，通过单片机及逻辑控制单元12能采用脉冲宽度调制的方式进行电磁力频率的调节和电磁力幅度的调节，本实施方式中电磁力频率的调节范围是50至250赫兹，电磁力的调节范围是1500至2500牛顿。

Claims (2)

1、一种应用于摩擦焊接的电磁振动头，它包括第一铁心(1)、第二铁心(2)、第一电磁线圈(3)、第二电磁线圈(4)和电磁衔铁(5)，第一铁心(1)和第二铁心(2)都是电工钢片叠压成的E型铁心，第一电磁线圈(3)和第二电磁线圈(4)分别缠绕在第一铁心(1)和第二铁心(2)的E型铁心的中心柱(1-1)和中柱(2-1)上，其特征是第一铁心(1)和第二铁心(2)设置为两个E型的开口边相对，电磁衔铁(5)设置在第一铁心(1)和第二铁心(2)之间并且沿铁心E型的高度方向设置。

2、根据权利要求1所述的应用于摩擦焊接的电磁振动头，其特征是它还包括第一线圈驱动电路、第二线圈驱动电路、直流电源(U)和单片机及逻辑控制单元(12)，第一线圈驱动电路由四个功率管(K1～K4)组成，第二线圈驱动电路由四个功率管(K5～K8)组成，直流电源(U)的正极连接功率管(K1、K3、K5和K7)的正极输入端，功率管(K1)的负极输入端连接第一电磁线圈(3)的一端和功率管(K2)的正极输入端，第一电磁线圈(3)的另一端连接功率管(K3)的负极输入端和功率管(K4)的正极输入端，功率管(K5)的负极输入端连接第二电磁线圈(4)的一端和功率管(K6)的正极输入端，第二电磁线圈(4)的另一端连接功率管(K7)的负极输入端和功率管(K8)的正极输入端，功率管(K2、K4、K6和K8)的负极输入端都连接在直流电源(U)的负极上，功率管(K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7和K8)的控制极分别连接在单片机及逻辑控制单元(12)的输出端上。

Images