SU1119812A1 - Машина дл сварки трением - Google Patents

Abstract

МАШИНА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ, содержаща  шпиндельную бабку, привод вращени  шпиндел , зажим дл  вращаемой при сварке заготовки с приводом зажати , выполненным в виде установленного внутри шпиндел  штока, снабженного св занной со шпинделем пружиной , и силового цилиндра, установленного на корпусе шпиндельной бабки с возможностью взаимодействи  со штоком, зажим дл  невращаемой заготовки , отличающа с  тем, что, с целью повьш1ени  ее надежности при одновременном расширении технологических возможностей, машина снабжена втулкой, установленной соосно со шпинделем с возможностью осевого перемещени  относительно § него, и шарнирно св занными между собой т гами, свободные концы кото (Л рых св заны со шпинделем, втулкой и пружиной штока.

Description

2

It п

СО

00

HNS

11

Изобретение относитс  к сварке трением.

Известны машины дл  сварки трением , усилие зажати  вращаемой заготовки у которых обеспечиваетс  встроенным в шпиндель гидроцилиндром lj .

Недостатком таких машин  вл етс  потребность в источнике гидравлической энергии и устройства дл  подвода рабочей жидкости к вращающемус  гидроцилиндру. Дл  машин сварки трением с приводом осевого усили  наличие специальной гидростанции дл  зажима усложн ет конструкцию машины. Кроме того, устройство дл  подвода рабочей жидкости к вращающемус  гидроцилиндру исключает возможность размещени  приводного двигател  соосно со шпинделем и посто нного с ним соединени  без приводной муфты, т.е. получени  мак1 симально простой кинематической .схемы привода вращени  при достаточно малом моменте инерции. Последнее обеспечивает возможность использовани  приводного двигател  дл  разгона шпиндел  при каждом цикле , сварки, исключив потери энергии холостого хода двигател  и затрату ее в приводной муфте. Наличие приводной муфты также усложн ет конструкцию машины, требует специальной системы смазки, охлаждени  и т.д.

Известна машина дл  сварки трением , содержаща  шпиндельную бабку, привод вращени  шпиндел , зажим дл  вращаемой при сварке заготовки с приводом зажати , выполненным в виде установленного внутри шпиндел  штока , снабженного св занной со шпинде- лем пружиной, и силового цилиндра, установленного на корпусе шпиндельной бабки с возможностью взаимодействи  со штоком, зажим дл  невращае ,мой заготовки. В известной машине приводной двигатель установлен соосно со шпинделем, т.е. компоновка при вода вращени  выполнена по максимально простой схеме и имеет высокую надежность 2.

Недостатком известной машины  вл етс  то, что существующие пружины, которые могут быть встроены в габариты шпиндел , не всегда обеспечивают усилие зажати  достаточное дл  удержани  заготовок и рабочий ход штока привода зажима. Поэтому они снабжаютс  лишь зажимом цангового типа, в котором усилие зажати  до98122

полн етс  усилием сварки, а рабочий ход штока привода зажи1-1а невелик и составл ет 5-6 мм. Это ограничивает возможность машины и не позвол ет использовать на них зажимы дл  деталей с развитой конфигурацией, когда требуетс  ход штока привода зажима 50 мм и более, например, дл  вилок карданных валов, головок реакQ ТИННЫХ штанг и т.д. Установка же достаточно мощных пружин малой же сткости приводит к увеличению длины шпиндел , необходимости установки дополнительных подшипниковых опор и также усложн ет конструкцию машины , так как в цел х сохранени  прием лемых ее габаритов двигатель привода вращени  необходимо устанавливать параллельно шпинделю, ввод  ремен ,,. ную или зубчатую передачу.

Цель изобретени  - повьш1ение надежности при одновременном расширении технологических возможностей машины.

с Поставленна  цель достигаетс  тем, что машина дл  сварки трением, содержаща  шпиндельную бабку, привод вращени  шпиндел , зажик: дл  вращаемой при сварке заготовки с приводом зажати , выполненным в виде установленного внутри шпиндел  штока, снабженного св занной со шпинделем прулшной , и силового цилиндра, установленного на корпусе шпиндельной бабки с возможностью взаимодействи  со

5 штоком, зажим дл  невращаемой заготов ки, снабжена втулкой, установленной соосно со шпинделем с возможностью осевого перемещени  относительно него, и шарнирно св занными между

О собой т гами, свободные концы которых св заны со шпинделем, втулкой и пружиной штока.

В такой машине основна  величина рабочего хода шгока механизма при5 вода зажима вращаемой заготовки реализуетс  за счет изменени  взаимоположени  т г без деформации пружины .

0 Сжатие пр окины осуществл етс  лишь на заключительном этапе закрыти  зажима, когда его рабочие поверхности обхват т деталь и перемещение штока становитс  невозможным. При

5 этом создаетс  напр женное состо ние в системе привода зажима, чем и обеспечиваетс  необходимое усилие зажати  заготовки.

31

На фиг. 1 показана предлагаема  машина с закрепленной в зажиме вращае мой при сварке заготовкой; на фиг. 2 и 3 увеличены изображени  механизмов машины в различных положени х Зажим 1 с закрепленной заготовкой 2 установлен на шпинделе 3 и имеет приводной шток 4. Шток А снабжен тарельчатой пружиной 5 повьшенной жесткости и опорной шайбой 6. Шайба 6 соединена шарнирно с т гой 7, другой конец которой шарнирно соединен с т гой 8 и т гой 9. Т га 8 соединена шарнирно со шпинделем 3, а т га 9 соединена со втулкой 10. Втулка 10 установлена подвижно на шпинделе соосно с ним и имеет возможность взаимодействи  с рычагом 11 соединенным с цилиндром 12. Цилиндр 12 размещен на корпусе 13 шпиндельной бабки. Шпиндель 3 соединен муфтой 14 с валом приводного двигател  15. Зажатие невращаемой при сварке заготовки 16 осуществл етс  зажимом 17.

Машина работает следующим образом Дл  сварки вращаемую заготовку 2 размещают в зажиме 1 и включают привод зажима - цилиндр 12. Шток цилиндра 12 перемещает через рычаг 11 втулку 10 в крайнее левое положение (фиг. 2). При перемещении втулки 10 т га 9, взаимодейству  с т гами 7 и 8, стремитс  расположить их на одной пр мой. Т ги 7 и 8, располага сь на одной пр мой, сначала перемещают шайбу 6, пружину 5 и шток 4 на величину , равную 40 - 50 мм, закрыва  зажим 1 до того момента, пока его рабочие поверхности плотно не обхват т заготовку 2. После этого дальнейшее перемещение штока 4 становитс  невозможным и начинаетс  сжатие пружины 6 сверх предварительной ее деформации, осуществл емой при сборке . Длины т г 7-9 выбраны так, что поскольку при рабочей деформации пружины 5 угол между т гами 7 и 8 близок к 180 , то даже при очень большой жесткости пружины 5 и усилии ее сжати , достаточном дл  закреп98124

лени  заготовки любой формы, усилиеперемещени  втулки 10 не велико и легко обеспечиваетс  пневмоцилиндром небольшого диаметра.

При расположении т г 7 и 8 под углом 180 , обеспечиваетс  максимальное сжатие пружины 5. С целью исключени  напр женного контакта рычага 11 с втулкой 10 при

Q вращении шпиндел , ход втулки 10 задан несколько большим необходимого дл  расположени  т г 7 и 8 под углом 180° и при расположении втулки 10 -в крайнем левом положении угол

, между т гами 7 и 8 уменьшаетс  до 170 - 175 , а пружина 5 остаетс  дополнительно сжатой на величину f В результате этого между боковьми поверхност ми канавки на втулке 10

и рычагом 11 образуютс  зазоры 6 и jп , которые исключают износ поверхностей при вращении втулки 10. Это также исключает самопроизвольное раскрытие зажима при вращающемс 

5 шпинделе, поскольку инерционные

силы и силы пружины стрем тс  переместить втулку 10 влево, что ограничено корпусом муфты 14.

После осуществлени  сварки известным способом цилиндр 12 через рычаг 11 перемещает втулку 10 вправо (фиг.З). При переметении втулки 10 угол между т гами 7 и 8 уменьшаетс  до величины (Х пружина 5 освобождаетс  до величины предва5 рительной деформации, а шток 4 перемещаетс  вправо на величину 5 , обеспечива  открытие зажима 1 .

Предлагаема  конструкци  обеспечивает увеличенные усили  зажати  и величину хода штока привода зажима до значений, достаточных дл  исполь зовани  зажимов различной конфигурации , что существенно расшир ет и технологическое возможности машины.

При этом выполнение машины с установленным соосно шпинделю двигателем привода при одновременном повьш1ении надежности зажати  значительно повышает надежность всей машины, упрощает ее производство и эксплуатацию.

Claims (1)

1. МАШИНА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ, содержащая шпиндельную бабку, привод вращения шпинделя, зажим для вращае- мой при сварке заготовки с приводом зажатия, выполненным в виде установленного внутри шпинделя штока, снабженного связанной со шпинделем пружиной, и силового цилиндра, установленного на корпусе шпиндельной бабки с возможностью взаимодействия со штоком, зажим для невращаемой заготовки, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее надежности при одновременном расширении технологических возможностей, машина снабжена втулкой, установленной¹ соосно со шпинделем с возможностью осевого перемещения относительно него, и шарнирно связанными между собой тягами, свободные концы которых связаны со шпинделем, втулкой и пружиной штока.

   SU ..,.1119812 *7 фиг /

   1 11