一种三棱圆弧凸棱钻杆摩擦焊杆体夹紧装置制造方法
【专利摘要】一种三棱圆弧凸棱钻杆摩擦焊杆体夹紧装置，其特征在于，设置与纵向滑道(11)滑动配合的托板(1)，托板(1)上方设置呈左右对称的夹紧机构，夹紧机构的左和右夹持部均由连接座(2)、夹持油缸(3)、卡瓦固定座(4)和卡瓦(5)组成，夹持持油缸前后端分别与卡瓦固定座和托板连接，卡瓦固定座(4)与横向滑道(8)滑动配合，卡瓦固定座内设有卡瓦(5)；夹紧机构沿夹持钻杆体轴向设置两组。本发明可满足较长钻杆杆体的夹紧，两夹紧点符合两点成一线的原理，防止单一夹紧机构钻杆杆体的偏转，造成接头与杆体摩擦焊接中心线的不同轴度。采用三角形卡瓦半体夹紧能够实现钻杆杆体与接头摩擦焊接的中心线自动校正功能，生产效率高，产品质量稳定。
【专利说明】 一种三棱圆弧凸棱钻杆摩擦焊杆体夹紧装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种三棱圆弧凸棱钻杆摩擦焊杆体夹紧装置。
【背景技术】
[0002]目前国内坑道钻杆的结构型式主要由光面钻杆、肋骨钻杆、三棱圆弧凸棱钻杆，光面钻杆、肋骨钻杆的接头为圆钢，杆体为接头外圆一样的钢管。接头与杆体钢管采用摩擦焊接连接，在摩擦焊的过程中接头圆钢随机床主轴快速旋转，杆体钢管被夹持在机床身上，通过轴向位移与接头端面接触差生摩擦热，当热量积聚到一定范围后进行撞击顶锻形成摩擦焊缝，摩擦焊接强度高生产效率高。而原有三棱圆弧凸钻杆的接头断面为三角形截面与杆体为三角形管环面。采用摩擦焊接时接头随机床主轴旋转的过程中不能够与断面杆体为三角形管环面有效连续接触，即使热量到摩擦焊温度的要求，在撞击的过程中也很难保证接头三角形的三边分别与杆体的三边在同一平面上。长期以来广大技术人员，不断从钻杆结构与工艺方法上下了不少功夫。有不少厂家为满足摩擦焊的要求将钻杆接头部分又通过管体端部扩孔，接头与杆体焊接部位局部恢复到光圆形面钻杆的结构，满足了摩擦焊接的端面要求。但三角形杆体夹紧定位方式上又不尽合理，因此摩擦焊技术在三角钻杆上难以实现。
【发明内容】
[0003]本发明为了避免现有技术存在的不足之处，提供一种三棱圆弧凸棱钻杆摩擦焊杆体夹紧装置。
[0004]本发明解决技术问题采用如下技术方案:
[0005]三棱圆弧凸棱钻杆摩擦焊杆体夹紧装置，其结构特点在于，设置与纵向滑道滑动配合的托板，所述托板上方设置呈左右对称的夹紧机构，所述夹紧机构的左和右夹持部均由连接座、夹持油缸、卡瓦固定座和卡瓦组成，所述夹持油缸尾部通过连接座固定在托板上，所述夹持油缸的前端与卡瓦固定座连接，所述卡瓦固定座与横向滑道滑动配合，卡瓦固定座内可拆卸安装有用于径向夹持钻杆的卡瓦；所述夹紧机构沿夹持钻杆体轴向设置两组。
[0006]本发明结构特点还在于:
[0007]所述卡瓦的夹持截面为半三角形，卡瓦的夹持面设有纵横交错的沟槽。
[0008]所述夹持油缸尾部与连接座活动铰接；所述夹持油缸的前端与卡瓦固定座活动铰接。
[0009]所述卡瓦固定座设有定位凸台，所述卡瓦设有对应于瓦固定座凸台的凹槽。
[0010]与已有技术相比，本发明有益效果体现在:
[0011]1、本发明采用两组平行布置夹紧机构可满足较长钻杆杆体的夹紧，两夹紧点符合两点成一线的原理，防止单一夹紧机构钻杆杆体的偏转，造成接头与杆体摩擦焊接中心线的不同轴度。[0012]2、本发明采用三角形卡瓦半体夹紧能够实现钻杆杆体与接头摩擦焊接的中心线自动校正功能，生产效率高，产品质量稳定。
[0013]3、本发明采用三角形卡瓦半体夹紧能够防止接头与杆杆摩擦时杆体的转动，满足定位精度的要求。
[0014]4、本发明在卡瓦半体安装在卡瓦固定座内并设置凸台与凹槽定位与限位机构,强度高、定位可靠，更换卡瓦及检修方便快捷，固定座在滑道内运动平稳。
[0015]5、本发明采用液压缸夹紧夹持力大，工作稳定强，夹持可靠。托板整体布置在机床轨道上，操作简单、生产效率高，可实现自动化操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明纵向剖面图。
[0017]图2是本发明俯视图。
[0018]图3是本发明夹持杆体夹持状态剖面图。
[0019]图4是本发明夹持杆体夹持状态俯视图。
[0020]图5是本发明卡瓦结构示意图。
[0021]图6是图5的B向视图。
[0022]图7是本发明卡瓦与卡瓦安装固定座装配示意图。
[0023]图中标号:1托板、Ia滑道、2连接座、3夹持油缸、4卡瓦固定座、5卡瓦、6连接螺栓、7机床轨道、8固定座移动滑道、9钻杆体、10沟槽、11凹槽、12凸台。
[0024]图中箭头A表示机床主轴方向、箭头B表示夹持机构位移方向、箭头C表示托板在机床滑道上可位移方向。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图通过【具体实施方式】对本发明技术方案做进一步解释说明。
[0026]如图1所示，三棱圆弧凸棱钻杆摩擦焊杆体夹紧装置，设置托板1，托板I的下部设置托板纵向位移滑道la，安装在机床轨道7上，托板在机床轨道7上滑动，托板I上方设置呈左右对称的夹紧机构，夹紧机构沿三棱圆弧凸棱钻杆摩擦焊杆体轴向设置两组；每个夹紧机构的左和右夹持部均由连接座2、夹持油缸3、卡瓦固定座4和卡瓦5组成，夹持油缸尾部通过连接座2活动铰接在托板I上，夹持油缸的前端与卡瓦固定座4的连接耳活动铰接，卡瓦固定座内可拆卸安装有用于径向夹持钻杆的卡瓦5 ;为控制卡瓦固定座的运动平稳性性，在托板I上同时设置卡瓦固定座移动滑道8，卡瓦固定座在滑道内左右移动，控制钻杆体9松开与夹紧，完成摩擦焊接需要。
[0027]为保证接头中心与钻杆体中心同轴度，卡瓦5结构如图5所示，截面采用半三角形，安装后三角形几何中心与机床主轴中心同轴。为增加夹紧面的摩擦力，防止摩擦顶锻时钻杆在卡瓦5内滑动，夹持面加工纵横交错的矩形横沟槽10，如图6所示。卡瓦与卡瓦安装固定如图7所示,卡瓦半体上加工安装定位凹槽11,与卡瓦固定座凸台12配合,满足卡瓦与与卡瓦固定座安装定位要求。同时为防止卡瓦在固定座内滑动，在卡瓦固定座内设置卡瓦限位面。卡瓦装入卡瓦固定座后装连接螺栓6固定，完成夹持钻杆与接头的摩擦与顶锻。
[0028]当钻杆缸体需要放进及摩擦焊接后取出时，油缸活塞杆缩回，带动卡瓦固定座4与夹持卡瓦5在固定座移动滑道8移动，夹持卡瓦5两半体分离，如图1、2所示。
[0029]当需要摩擦焊夹紧时，油缸活塞杆伸出，带动卡瓦固定座4与夹持卡瓦5在固定座移动滑道8移动，夹持卡瓦5两半体闭合将钻杆体9实现夹紧，如图3、4所示。
[0030]当相互摩擦所产生大量的热使杆体端部达到热塑性状态，迅速顶锻时，托板I带动夹持机构在机床轨道7上向机床主轴方向移动顶锻焊接。完成摩擦焊接后机床托板I带动夹持机构在机床轨道7上向主轴相反方向移动。
【权利要求】
1.三棱圆弧凸棱钻杆摩擦焊杆体夹紧装置，其特征在于，设置与纵向滑道(11)滑动配合的托板(I)，所述托板(I)上方设置呈左右对称的夹紧机构，所述夹紧机构的左和右夹持部均由连接座(2)、夹持油缸(3)、卡瓦固定座(4)和卡瓦(5)组成，所述夹持油缸尾部通过连接座(2)固定在托板(I)上，所述夹持油缸的前端与卡瓦固定座(4)连接，所述卡瓦固定座(4)与横向滑道(8)滑动配合，卡瓦固定座内可拆卸安装有用于径向夹持钻杆的卡瓦(5);所述夹紧机构沿夹持钻杆杆体轴向设置两组。
2.根据权利要求1所述的三棱圆弧凸棱钻杆摩擦焊杆体夹紧装置，其特征在于，所述卡瓦(5)的夹持截面为半三角形，卡瓦(5)的夹持面设有纵横交错的沟槽。
3.根据权利要求1所述的三棱圆弧凸棱钻杆摩擦焊杆体夹紧装置，其特征在于，所述夹持油缸尾部与连接座(2)活动铰接；所述夹持油缸的前端与卡瓦固定座(4)活动铰接。
4.根据权利要求1所述的三棱圆弧凸棱钻杆摩擦焊杆体夹紧装置，其特征在于，所述卡瓦固定座(4)设有定位凸台(12),所述卡瓦(5)设有对应于凸台的凹槽(11)。
【文档编号】B23K20/12GK103949770SQ201410198693
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】张 浩, 刘明生, 张苗苗 申请人:淮北恒远工程建材设备有限责任公司