一种径向摩擦焊及其夹装组件的制作方法

本实用新型涉及摩擦焊生产技术领域，特别涉及一种径向摩擦焊及其夹装组件。

背景技术：

摩擦焊是实现焊接的固态焊接方法，在压力以及恒定或者递增的压力以及扭矩的作用下，利用焊接接触端面之间的相对运动及其附近区域产生摩擦热和塑性变形热，使其附近区域温度上升到接近但一般低于熔点的温度区间，材料的变形抗力降低，塑性提高，界面的氧化膜破碎，在顶锻压力的作用下，伴随材料产生塑性变形及流动，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。

随着技术的发展，摩擦焊已经发展出了多种分类，例如，摩擦螺柱焊、摩擦堆焊、嵌入摩擦焊、径向摩擦焊等等。

径向摩擦焊的基本原理是，在两根被焊管子的对接接头上，套装上一个与被焊接管子材料相同的楔形截面的钢环，然后钢环围绕管子接头高速旋转，同时对钢环在径向上均匀地施加压力，使钢环在压力和摩擦力的共同作用下实现与管子的焊接。

钢环需要通过夹装组件夹装在径向摩擦焊上，目前的夹装组件通常包括夹头体、沿周向均匀分布在夹头体上，且可沿夹头体的径向移动的夹头，夹头上设置有楔形面、与夹头上的楔形面配合的楔形滑块，以及带动楔形滑块进行轴向移动的锥套。

在锥套的带动下，楔形滑块将沿夹头上的楔形面滑动，这将会带动夹头沿径向伸出或者缩回，从而使得由夹头构成的夹装部的直径缩小或者放大，并最终实现对钢环的夹紧或者松开。

虽然目前的夹装组件可以实现钢环的夹紧和松开，但是钢环的定位过程十分繁琐，由于在钢环夹装过程中，钢环周向上各个位置伸入到夹装部内的深度需要保持一致，以避免钢环被倾斜夹装，为此，在钢环夹装过程中需要反复进行测量，这导致钢环的夹装过程非常繁琐。

因此，如何能够提供一种夹装组件，以便实现方便快速的对工件进行夹装是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一是提供一种径向摩擦焊的夹装组件，以便实现方便快速的对工件进行夹装。

本实用新型的另一目的还在于提供一种具有上述夹装组件的径向摩擦焊。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的径向摩擦焊的夹装组件，包括夹头体、沿周向均匀分布在所述夹头体上，且可沿所述夹头体径向移动的夹头，任意一个所述夹头上均设置有弧形定位凸起，所述夹头上的定位凸起共同组成用于在轴向上定位工件的凸环，且所述凸环所在的平面与所述夹头体的轴向垂直，所述夹装组件还包括罩设在所述夹头体外围的锥套，所述夹头露出所述夹头体的部分开设有楔形槽，所述锥套上设置有与所述楔形槽适配的楔形滑块，在所述锥套进行轴向移动时，所述楔形滑块与所述楔形槽配合使所述夹头沿所述夹头体进行径向移动。

优选的，所述夹头包括夹头本体，和可拆装地设置在所述夹头本体上的夹装模块，所述夹装模块的底部为用于夹装工件的夹装部，所述弧形定位凸起设置在所述夹头本体或所述夹装模块上。

优选的，所述夹装部上设置有用于防止工件移动的防滑纹。

优选的，所述夹装模块与所述夹头本体螺栓连接。

优选的，所述夹装模块和所述夹头本体的任意一者上还开设有径向定位凹槽，另外一者上设置有与所述径向定位凹槽适配的径向定位凸起。

优选的，所述夹装模块与所述夹头本体之间具有内端接合面和与所述内端接合面垂直的顶端接合面，所述内端接合面处还夹设有定位构件，所述定位构件的底端设置有朝向所述夹装模块的外端面延伸的折边，且所述折边构成所述弧形定位凸起。

优选的，所述夹头本体与所述夹装模块通过穿过所述內端接合面的轴向螺栓和穿过所述顶端接合面的径向螺栓相连。

本实用新型还公开了一种径向摩擦焊，包括夹装组件，并且该夹装组件为上述任意一项中所公开的夹装组件。

由以上技术方案中可以看出，本实用新型所提供的夹装组件中，任意一个夹头上均设置有弧形定位凸起，并且夹头上的定位凸起共同组成了用于在轴向上定位工件的凸环，同时该凸环所在的平面与夹头体的轴向垂直。

由于凸环所在的平面与夹头体的轴向垂直，因此在进行环形工件夹装时，仅需向夹装组件内部推入环形工件，待环形工件与凸环相抵之后停止推入即可，此时可以保证环形工件所在的平面与夹装组件的轴向垂直，由此可见，该夹装组件在有效提高环形工件夹装效率的同时，还有效避免了环形工件被倾斜夹装。

本实用新型所公开的径向摩擦焊由于具有上述夹装组件，因而该径向摩擦焊兼具上述夹装组件的全部优点，本文中对此不再进行赘述。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的径向摩擦焊的夹装组件的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的夹头的结构示意图；

图3为图2中所示的夹头的A-A向剖视图。

其中，1为锥套，2为楔形滑块，3为夹头，31为楔形槽，32为夹头本体，33为夹装模块，34为轴向螺栓，35为径向螺栓孔，36为定位构件。

具体实施方式

本实用新型的核心之一是提供一种径向摩擦焊的夹装组件，以便实现方便快速的对工件进行夹装。

本实用新型的另一核心是提供一种具有上述夹装组件的径向摩擦焊。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本实用新型实施例所提供的径向摩擦焊的夹装组件的整体结构示意图，图2为本实用新型实施例所提供的夹头的结构示意图，图3为图2中所示的夹头的A-A向剖视图。

请参考图1，首先详细介绍本实用新型所公开的径向摩擦焊的夹装组件的组成，图1中最外圈部件为锥套1，锥套1在气缸的带动下可沿自身轴向进行前后运动，夹头体套装在锥套1的内孔中，夹头体的周向上均匀开设有多个夹头孔，夹头3嵌设在夹头孔内，并可沿夹头孔在夹头体的径向上下运动，夹头3的顶部设置有楔形槽31，夹头3上的楔形槽31与楔形滑块2配合，楔形滑块2通过螺栓固定连接在锥套1上，在锥套1的带动下，楔形滑块2在楔形槽31上进行前后移动，从而使得夹头3在夹头体的径向上运动，相对于现有技术而言，本实用新型的核心改进点在于，任意一个夹头3上均设置有弧形定位凸起，并且夹头3上的弧形定位凸起共同构成用于在轴向上定位工件的凸环，该凸环所在的平面与夹头体的轴向垂直。

由于凸环所在的平面与夹头体的轴向垂直，因此在进行环形工件夹装时，仅需向夹装组件内部推入环形工件，待环形工件与凸环相抵之后停止推入即可，此时可以保证环形工件所在的平面与夹装组件的轴向垂直，由于无需反复调整，因此该夹装组件可以有效提高环形工件的夹装效率，同时还有效避免了环形工件被倾斜夹装。

为了进一步优化上述实施例中所公开的技术方案，在本实施例中，夹头3还被设计成了分体式，该分体式夹头包括夹头本体32，和可拆装地设置在夹头本体32上的夹装模块33，夹装模块33的底部为用于夹装工件的夹装部，如图3中所示，夹装部上还可以设置用于防止工件滑动的防滑纹，弧形定位凸起可以设置在夹头本体32或者夹装模块33中的任意一个上。当夹装模块33可以拆装后，可以根据工件直径的不同，更换合适的夹装模块33，而无需将整个夹头3全部更换，因而该种夹头3的通用性更强。

容易理解的是，夹装模块33与夹头本体32可拆装连接的方式并不局限于一种，例如螺栓连接或者螺纹旋紧连接等方式均可实现两者的可拆装连接，考虑到加工成本和加工难度，本实施例中推荐夹装模块33与夹头本体32之间采用螺栓连接。

更进一步的，一方面为了提高夹装模块33与夹头本体32的拆装效率，另一方面为了提高夹装模块33在夹头本体32上安装的可靠性，本实施例中还在夹装模块33和夹头本体32的任意一者上开设有径向定位凹槽，在另外一者上设置有与径向定位凹槽适配的径向定位凸起。所谓径向定位凹槽具体是指当径向定位凸起插入到该径向定位凹槽之后，可以避免夹装模块33在径向上相对于夹头本体32产生移动。

如图3中所示，在本实施例中，夹装模块33与夹头本体32之间具有内端接合面和与内端接合面垂直的顶端接合面，并且内端接合面处还设置有定位构件36，该定位构件36的底端设置有朝向夹装模块33的外端延伸的折边，该折边构成上述弧形定位凸起。该种设置方式使得定位构件36也实现了可更换，不同的工件，其伸入到夹头体内的深度可能会有不同，因此对于不同工件的夹装需求，仅需更换折边长度不同的定位构件36即可。

不难发现，对于同一种工件，定位构件36和夹装模块33仅需调整一次即可实现批量生产，而对于不同构件，也可以根据需要来进行定位构件36和夹装模块33的更换。

为了保证夹装模块33在夹头本体32上安装的可靠性，在本实施例中，夹头本体32与夹装模块33通过穿过内端接合面的轴向螺栓34和穿过顶端接合面的径向螺栓相连，如图2和图3中所示。

本实用新型实施例中还公开了一种径向摩擦焊，该径向摩擦焊包括上述实施例中所公开的夹装组件。由于该径向摩擦焊采用了上述夹装组件，因此该径向摩擦焊兼具上述夹装组件相应的技术优点，本文中对此不再进行赘述。

以上对本实用新型所提供的径向摩擦焊及其夹装组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。