一种主轴箱的制作方法

1.本发明涉及摩擦焊设备技术领域，特别是涉及一种主轴箱。


背景技术：

2.旋转摩擦焊是一种典型的摩擦焊接工艺，常规的旋转摩擦焊设备主要由机械系统、液压系统、电气控制系统三部分组成。其中机械系统指机床部分，主要包含旋转动力装置、传动装置、旋转夹具、移动夹具、移动装置以及压力装置等。
3.现有技术中，使用直流电机作为旋转动力的摩擦焊机，为了传动方便，常常把传动装置的主轴和直流电机的电机轴联动设置，而要使旋转夹具停止转动时，则必须使主轴和直流电机的电机轴一同停止，因而需要停止的部件较多，对刹车部件的磨损较为厉害，影响到刹车部件的寿命，同时也会导致刹车不及时，对停止时间的控制不灵敏。
4.此外，旋转摩擦焊接时，需要先将第一焊接工件固定在旋转夹具上，第二焊接工件固定在移动夹具上，通过压力装置使移动夹具靠近旋转夹具，以使第一焊接工件和第二焊接工件对准接触，并在第一焊接工件和第二焊接工件之间施加压力；此时夹持第一焊接工件的轴承在转动的同时还会受到摩擦焊接的作用力，容易导致轴承精度下降，焊接同轴度有误差，进而造成焊接工件精度受影响。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种主轴箱，以解决上述现有技术存在的问题，能够方便快捷的对工件进行夹紧，且能够保证摩擦焊接件具有较高的加工精度。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种主轴箱，包括主轴箱体、主轴、加速机构和液压管路，设置于所述主轴箱体内的主轴包括同轴线设置的夹紧机构、拉杆和活塞，待焊接工件装夹于所述夹紧机构中，所述夹紧机构的末端通过轴承装配于所述主轴箱体内，且所述拉杆与所述夹紧机构的末端相连接；所述活塞的一端与所述拉杆相连接，另一端与轴承安装轴连接，轴承安装轴的另一端连接有花键轴，所述花键轴与所述加速机构连接；所述夹紧机构的前端装配有惯性轮；所述液压管路通过主轴箱体上开设的进油口和回油口为所述活塞进行供油或回油。
7.优选地，所述夹紧机构包括夹心夹头和锥套，所述夹心夹头的末端装配于所述锥套内，待焊接工件被所述夹心夹头夹紧并伸入到所述锥套中。
8.优选地，所述夹心夹头的末端通过所述拉杆与所述活塞传动连接，所述活塞拉动所述锥套前后运动实现工件的松开与夹紧。
9.优选地，所述加速机构包括液压马达，所述液压马达通过加速机构与所述花键轴连接，所述液压马达用于驱动所述主轴旋转。
10.优选地，所述液压马达的输出轴顺次与所述加速机构、花键轴和轴承安装轴传动连接。
11.优选地，还包括去飞边机构，所述主轴箱体的外侧安装有所述去飞边机构，所述去
飞边机构包括飞边切刀、碟簧和油缸，所述飞边切刀为中心开设有通孔的圆盘型结构，所述飞边切刀装配于一几字型的安装板中心，且所述飞边切刀与所述夹紧机构同轴心设置；所述碟簧的两端均固定有连接板，一侧的连接板与所述油缸的伸缩端固定连接，连接柱穿过所述安装板的安装端及主轴箱体后与所述碟簧另一侧的连接板相固定。
12.优选地，所述油缸与所述碟簧之间设置有一限位框，所述碟簧一侧的连接板抵接在所述限位框的内侧壁，所述油缸安装在所述限位框的外侧，碟簧套连在连接柱上，连接柱串连在限位框与主轴箱体之间形成的同轴孔处，t型柱穿过连接柱与油缸的伸出端固定连接；所述限位框固定安装在所述主轴箱体上。
13.本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
14.本发明中的主轴箱，应用于摩擦焊接设备中，通过液压管路与主轴连通，在为主轴内其他零部件提供润滑的同时，液压管路还为夹紧机构的装配轴承供油，摩擦焊接的同时，通过液压油路给轴承一个相反的力来抵消焊接力，使得轴承受力平衡，能够支持更高的转速，同时能够有效延长主轴箱的使用寿命；此外，液压马达作为驱动件，带动主轴转动，从而在焊接前为待焊接工件提供初始转速，与此同时，液压管路为活塞的空腔供油或回油，来使得夹紧机构拉紧或放松工件的操作。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为主轴箱的整体结构示意图；
17.图2为主轴的整体示意图；
18.图3为主轴的侧视图；
19.图4为图3中主轴的a-a向剖视图；
20.图5为液压管路的供油图；
21.其中，1主轴箱体；2惯性轮；3加速机构；4油缸；5碟簧；6飞边切刀；7主轴；8锥套；9夹心夹头；10拉杆；11活塞；12加速箱。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.本发明的目的是提供一种主轴箱，以解决上述现有技术存在的问题，能够方便快捷的对工件进行夹紧，且能够保证摩擦焊接件具有较高的加工精度。
24.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
25.如图1-5所示，本实施例提供一种主轴箱，应用于摩擦焊设备中，包括主轴箱体1、
主轴7、加速机构3和液压管路，设置于主轴箱体1内的主轴7包括同轴线设置的夹紧机构、拉杆10和活塞11，待焊接工件装夹于夹紧机构中，夹紧机构的末端通过轴承装配于主轴箱体1内，且拉杆10与夹紧机构的末端相连接；活塞11的一端与拉杆10相连接，另一端与轴承安装轴连接，轴承安装轴的另一端连接有花键轴，花键轴与加速机构连接；夹紧机构的前端装配有惯性轮2；液压管路通过主轴箱体1上开设的进油口和回油口为活塞11进行供油或回油。
26.首先，活塞11处后腔进油，前腔回油，活塞11前移，带动夹紧机构前移，夹紧机构呈松开状态，将待焊接工件装夹到夹紧机构中；活塞11处后腔回油，前腔进油，活塞11后移，带动夹紧机构后移将工件夹紧；此时，安装于加速箱12中的加速机构3开始工作，带动同轴线安装的活塞11、拉杆10和夹紧机构同步转动，为待焊接工件提供转速，当工件的转速达到指定转速后，加速机构3停止工作，夹紧机构在惯性轮2的带动下继续转动。
27.根据棒材的不同，可以更换不同规格的惯性轮2，惯性轮2用于储存惯量，且惯性轮2的配重越大惯量越大。
28.于本实施例中，夹紧机构包括锥套8和夹心夹头9，锥套8的末端通过轴承装配于夹心夹头9内，待焊接工件被夹心夹头9夹紧并伸入到锥套8中。此处的轴承也与液压管路相连通，在工件进行摩擦焊接的过程中，通过液压管路进油，从而给轴承一个相反的力以抵消焊接力，这种设置方式能够降低轴承的负荷，在轴承所受的力相互的抵消的前提下，本发明中的主轴箱相对于现有技术，可以为工件提供更高的转速(主轴输出转速可达12000r/min)，高转速能够使得工件在摩擦焊接过程中具有更好的摩擦焊接效果，焊接面连接稳定性更高，且高转速还能够满足多种规格的棒材进行摩擦焊接，相较于现有技术中的转速而言，本发明中的主轴箱的适用范围更广。
29.为了实现夹紧机构的夹紧与松开，本实施中，夹心夹头9的末端通过拉杆10与活塞11传动连接，液压管路为活塞11供油或回油，进而活塞11拉动夹心夹头9前后运动实现工件的松开与夹紧。活塞11处回油，活塞11前移，推动拉杆10与夹心夹头9前移，夹心夹头9装配于锥套8中，此时夹心夹头9呈松开状态，将待焊接工件装夹到夹心夹头9中；装夹完成后，活塞11处进油，活塞11后移，拉动拉杆10和锥套8后移，从而使夹心夹头9将工件夹紧。
30.于本实施例中，加速机构3采用液压马达，液压马达与活塞11的另一端传动连接，液压马达的输出轴通过花键轴与轴承安装轴连接，然后通过轴承安装轴将动力传动至活塞11处，液压马达用于驱动主轴7旋转。液压马达为主轴7提供转动动力，活塞11处的进油回油带动主轴7前进或后退实现工件的夹紧与松开，两者相结合，共同实现了摩擦焊过程中主轴7的夹紧与旋转。
31.为了使得焊接完成后的工件焊接面平整，本实施例中的主轴箱还设置有去飞边机构，主轴箱体1的外侧安装有去飞边机构，去飞边机构包括飞边切刀6、碟簧5和油缸4，飞边切刀6为中心开设有通孔的圆盘型结构，飞边切刀6装配于一几字型的安装板中心，且飞边切刀6与夹紧机构同轴心设置，两个摩擦焊接工件的焊接位置位于锥套8与飞边切刀6之间；碟簧5套连在连接柱上，限位框与主轴箱体1之间形成有同轴孔，连接柱串连在同轴孔中，前后移动，t型柱穿过连接柱与油缸4伸出端固定连接，从而带动连接柱前后运动。
32.油缸4与碟簧5之间设置有一限位框，碟簧5一侧的连接板抵接在限位框的内侧壁，油缸4安装在限位框的外侧；限位框固定安装在主轴箱体1上。
33.两个摩擦焊接工件焊接完成后，油缸4作用(初始状态时油缸4为伸出状态，碟簧为
压缩状态)，油缸4瞬间回缩后停止工作，在油缸4瞬间回缩时，碟簧5呈现张开状态，带动连接柱回缩，此时与连接柱连接的安装板带动飞边切刀6向靠近主轴箱体1的方向动作，将两个焊接工件焊接处的飞边刮除，然后在油缸推出回复初始状态。
34.本发明中的主轴箱，应用于摩擦焊接设备中，通过液压管路与主轴7连通，在为主轴7内其他零部件提供润滑的同时，液压管路还为夹紧机构的装配轴承供油，摩擦焊接的同时，通过液压油路给轴承一个相反的力来抵消焊接力，能够有效延长主轴箱的使用寿命；此外，液压马达作为驱动件，带动主轴7转动，从而在焊接前为待焊接工件提供初始转速，与此同时，液压管路为活塞11的空腔供油或回油，来使得夹紧机构拉紧或放松工件的操作。
35.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
36.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。