专利名称：用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置的制作方法
技术领域：
用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置技术领域[0001 ] 本实用新型属于航天产品加工工艺装备，具体涉及一种定位支撑装置。
背景技术：
[0002]大型薄壁箱体环缝结构直径大(φ 5000mm)左右，材料薄，结构刚性弱，材料为铝合金。焊接时，要求产品水平放置，且使产品沿轴线转动。[0003]焊接难点在于，箱体焊接区均较薄，结构尺寸大，箱体刚性差，自身抵抗变形能力差，装配难度极大。上述情况使得大型薄壁贮箱环缝的焊接难度大大增加，需要采取相关的措施予以解决。[0004]需要设计一种用于贮箱中间壳段环缝焊接的定位支撑装置，来保证产品总装时能够满足焊接的尺寸公差要求和形状公差要求，还要还要求该装置有足够的刚性来支撑和减小产品焊接时的变形。发明内容[0005]本实用新型的目的在于提供一种能够满足圆筒段产品焊接时的尺寸公差要求和形状公差要求的用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置。[0006]本实用新型的技术方案如下[0007]—种用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，它包括可以转动的旋转基座， 所述的旋转基座中心上方固定设有中心轴盘，中心轴盘设有中心支撑环，中心轴盘上方设有顶环，所述的中心支撑环上方设有连接盘，连接盘外沿固定设有若干根伞状分布的长撑杆，每根长撑杆末端通过调整套连接短撑杆，所述的调整套双螺柱结构，其左右两端加工有内螺纹孔，通过螺纹连接长撑杆和短撑杆；所述的旋转基座周向边沿设有垂直长定位杆，其外部设有压杆，压杆上方设有压板；在短撑杆和旋转基座之间安装有垂直的短定位杆；在短撑杆外端设有弧形的短撑块和长撑块，所述的短撑块和长撑块依次交叉焊接成整体的圆环形结构。[0008]在上述的用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置中所述的中心轴盘由同轴的圆柱形筒体和圆盘组成，圆盘中心底部加工有凸台。[0009]在上述的用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置中所述的顶环为圆盘形环状结构，它通过螺纹安装在中心轴盘的上端。[0010]在上述的用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置中所述的中心轴盘通过定位压板、定位螺栓和定位螺母定位安装在旋转基座上。[0011]在上述的用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置中所述的旋转基座周向均匀固定设有L形的止动支座。[0012]在上述的用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置中短撑杆包括柱段和轴用弹性挡圈，柱段外壁加工有螺纹，另一端的轴用弹性挡圈用于安装短定位杆的上端。[0013]在上述的用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置中所述的长撑杆的末段之间设有连接体，所述连接体包括左管夹片、中间连接管和右管夹片，左管夹片和右管夹片向内倾斜。[0014]在上述的用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置中所述的短撑块的主体是为带有弧度的短圆弧板，其外沿设有短肋板，侧边沿设有短端板；长撑块的主体为带有弧度的长圆弧板，其侧边沿设有长肋板和长端板。[0015]本实用新型的有益效果在于由于采用长撑块和短撑块组成的环状结构，对圆筒段产品进行定位支撑，有效减少定位误差，满足焊接的公差要求，同时使得焊接过程中参数稳定，内应力小，变形小，还有助于防止搅拌针扎穿被焊接工件；进一步设计定位杆、压杆与压板为圆筒段产品施加垂直方向的力，能够对圆筒段产品上缘进一步压紧固定，进一步减小定位误差；旋转基座周向均布有L形的止动支座，可以对圆筒段产品进行径向限位。通过设计调整套将长定位杆和短定位杆连接起来，可以根据产品直径需要调整整个定位支撑装置的总定位长度，适用范围更广，实用性更强；中心轴盘底部设计凸台结构，便于与旋转基座的总体定位，保证整体结构在旋转时同心度的要求。
[0016]图I为用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置结构简图；[0017]图2为用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置俯视结构简图；[0018]图3为中心轴盘整体结构简图；[0019]图4为顶环结构简图；[0020]图5为中心连接盘结构简图；[0021]图6为连接体结构简图；[0022]图7为调整套结构简图；[0023]图8为短撑杆结构简图；[0024]图9为定位销结构简图；[0025]图10为短撑块结构简图；[0026]图11为长撑块结构简图；[0027]图中1.中心轴盘；2.中心支撑环；3.顶环；4.固定螺栓；5.中心连接盘杆；7.连接体；8.连接螺栓组件；9.调整套；10.短撑杆；11.定位销；12.短撑块；13.长定位杆；14.压板；15.压杆；16.螺母；17.短定位杆；18.定位压板；19.定位螺栓；20.定位螺母；21.止动支座；22.螺杆；23.连接螺母；24.旋转基座；25.长撑块；26.定位楔块；[0028]101.圆柱形筒体；102.圆盘；701.左管夹片；702.中间连接管；703.右管夹片； 1001.柱段；1002.轴用弹性挡圈；121.短肋板；122.短圆弧板；123.短端板；251.长肋板； 252.长圆弧板；253.长端板。
具体实施方式
[0029]
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。[0030]如图I和图2所示，旋转基座24为环形圆盘，它安装在转轴机构上可以转动。中心轴盘I通过定位压板18、定位螺栓19和定位螺母20定位安装在旋转基座24上，中心轴盘I的筒体外套有中心支撑环2，其上端通过固定螺栓安装为顶环3，在中心支撑环2上端安装中心连接盘5，同时支撑环2可以定位支撑中心连接盘5 ;在连接盘5的外侧通过螺纹固定安装若干根长撑杆6，本实施中安装36个，为了使延伸出来的长撑杆6末端安装稳固， 在长撑杆6的末段之间通过连接螺栓8安装连接体7，在每个长撑杆6的末端通过调整套9 连接短撑杆10。[0031]本实施中，在旋转基座24的周向上均布有若干根垂直的长定位杆13，长定位杆13 外套有压杆15，压杆15上端通过螺母16固定安装压板14。在短撑杆10和旋转基座24之间安装有短定位杆17，其下端与旋转基座24固定，短定位杆17上端通过定位销11连接短撑杆10，从而支撑起长撑杆6和短撑杆10组成的桁架结构。短撑块12或者长撑块25在径向方向上以螺纹连接方式与短撑杆10连接。[0032]旋转基座24周向均布有L形的止动支座21，止动支座21通过螺杆22和连接螺母23固定在基座24边沿，用于对需要焊接的圆筒形产品结构进行限位。为了调整由于产品直径变化所需支撑装置工艺装备尺寸大小，可以在短撑块12和长撑块25之间安装定位楔块。[0033]如图3所示，中心轴盘I由圆柱形筒体101和圆盘102焊接而成，圆柱形筒体101 和圆盘102的中心保持同轴，圆柱形筒体101的上端外壁加工有螺纹，圆盘102中心底部加工有凸台，便于工艺装备整体与上述旋转基座24的定位，其作用是为了保证整体结构在旋转时保证同心度要求。[0034]如图4所示，顶环3为整体加工成形的圆盘形环状结构，中心孔内壁加工有内螺纹，在中心孔的外侧的环面上均布通孔。当顶环3与中心轴盘I安装时，通过圆柱形筒体 101的外壁螺纹将中心轴盘I上端旋拧在顶环3内，再通过将螺栓4安装在通孔内使得顶环与中心轴盘I连接。[0035]如图5所示，中心连接盘5周向外侧均布有36根可用于固定长撑杆6的内螺纹孔， 其中心通孔与上述中心轴盘I和顶环3同轴安装。[0036]如图6所示，连接体7分别由左管夹片701、中间连接管702和右管夹片703焊接而成，安装在长撑杆6末段，使之稳固连接到一起。[0037]如图7所示，调整套9整体采用双螺柱结构，其左右两端加工有内螺纹孔，分别用于连接长撑杆6、短撑杆10，通过旋转调整套9可调整整个杆系结构的长度。[0038]图8为短撑杆10包括柱段1001和轴用弹性挡圈1002，柱段1001外壁加工有螺纹，另一端的轴用弹性挡圈1002用于安装短定位杆17的上端。[0039]如图9所示，定位销11的中心为销孔，两端加工有螺纹孔，两端螺纹孔分别与长撑杆6和短撑杆10连接。[0040]图10所示，短撑块12的主体是为带有弧度的短圆弧板122，其外沿焊接短肋板 121，侧边沿焊接有短端板123。[0041]图11所示，长撑块25的主体为带有弧度的长圆弧板252，其侧边沿焊接有长肋板 251和长端板253。短撑块12和长撑块25依次交叉焊接成整体的圆环形结构，用于对待焊接的圆筒段产品的定位支撑。[0042]在产品焊接之前，首先将圆筒段产品吊装到短撑块12和长撑块25所组成的圆环形支撑环外侧，通过旋转基座24周向均布的止动支座21、螺杆22和连接螺母23组成的限位机构，通过定位杆13、压杆15与压板14通过螺母16连接到一起压紧机构将筒段产品上缘压紧，固定好后，旋转调整套9即可调整长撑杆6和短撑杆10组成的杆系结构长度将筒段产品压紧，调整装配间隙满足搅拌摩擦焊的焊接要求，即可进行焊接。焊接完成后，首先将调整套9逆向旋转即可松开杆系结构压紧力，而后将压板14及止动支座21拆卸，即可将筒段产品顺利吊装下来，即完成一次产品的焊接过程。
权利要求1.一种用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，它包括可以转动的旋转基座(24)，其特征在于所述的旋转基座(24)中心上方固定设有中心轴盘(1)，中心轴盘(I)外设有中心支撑环(2)，中心轴盘(I)上方设有顶环(3)，所述的中心支撑环(2)上方设有连接盘(5)，连接盘(5)外沿固定设有若干根伞状分布的长撑杆(6)，每根长撑杆(6)末端通过调整套(9)连接短撑杆(10)，所述的调整套(9)双螺柱结构，其左右两端加工有内螺纹孔，通过螺纹连接长撑杆(6)和短撑杆(10);所述的旋转基座(24)周向边沿设有垂直长定位杆(13)，其外部设有压杆(15)，压杆(15)上方设有压板(14);在短撑杆(10)和旋转基座(24)之间安装有垂直的短定位杆(17);在短撑杆(10)外端设有弧形的短撑块(12)和长撑块(25)，所述的短撑块(12)和长撑块(25)依次交叉焊接成整体的圆环形结构。
2.如权利要求I所述的用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，其特征在于所述的中心轴盘(I)由同轴的圆柱形筒体(101)和圆盘(102)组成，圆盘(102)中心底部加工有凸台。
3.如权利要求I所述的用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，其特征在于所述的顶环(3)为圆盘形环状结构，它通过螺纹安装在中心轴盘(I)的上端。
4.如权利要求I所述的用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，其特征在于所述的中心轴盘(I)通过定位压板(18)、定位螺栓(19)和定位螺母(20)定位安装在旋转基座(24)上。
5.如权利要求I所述的用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，其特征在于所述的旋转基座(24)周向均匀固定设有L形的止动支座(21)。
6.如权利要求I所述的用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，其特征在于所述短撑杆(10)包括柱段(1001)和轴用弹性挡圈(1002)，柱段(1001)外壁加工有螺纹，另一端的轴用弹性挡圈(1002)用于安装短定位杆(17)的上端。
7.如权利要求I 6中任意一项所述的用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，其特征在于所述的长撑杆(6)的末段之间设有连接体(7)，所述连接体(7)包括左管夹片(701)、中间连接管(702)和右管夹片(703)，左管夹片(701)和右管夹片(703)向内倾斜。
8.如权利要求I 6中任意一项所述的用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置，其特征在于所述的短撑块(12)的主体是为带有弧度的短圆弧板(122)，其外沿设有短肋板(121)，侧边沿设有短端板(123);长撑块(25)的主体为带有弧度的长圆弧板(252)，其侧边沿设有长肋板(251)和长端板(253 )。
专利摘要本实用新型属于航天产品加工工艺装备，具体公开了一种用于贮箱环缝搅拌摩擦焊接的定位支撑装置。旋转基座上方为中心轴盘，其中心为支撑环，中心轴盘上方为顶环，中心支撑环上方为连接盘，连接盘外设有长撑杆，每根长撑杆末端连接短撑杆，调整套双螺柱结构左右两端为内螺纹孔，分别连接长撑杆和短撑杆；旋转基座为垂直长定位杆和压杆，压杆上方为压板；在短撑杆和旋转基座之间安装有垂直的短定位杆。由于采用长撑块和短撑块组成的环状结构，对圆筒段产品进行定位支撑，有效减少定位误差，满足焊接的公差要求，同时使得焊接过程中参数稳定，内应力小，变形小，还有助于防止搅拌针扎穿被焊接工件。
文档编号B23K20/12GK202804474SQ20122038903
公开日2013年3月20日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者赵衍华, 郝云飞, 李书新, 孔德跃, 李晓林, 白景彬, 高培涛, 赵刚, 朱平萍 申请人:首都航天机械公司, 中国运载火箭技术研究院