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十分全面|小型龙门式搅拌摩擦焊设备的主机结构介绍

点击次数:129  发布时间:2020-06-22
   随着搅拌摩擦焊技术的进步,设备也不断地更新。焊接过程往往需要根据焊件实际要求,选择合适的设备技术参数。因此我们需要先了解小型龙门式搅拌摩擦焊设备的主机结构。
  小型龙门式搅拌摩擦焊设备的主机结构
  搅拌摩擦焊设备主机包括机身、主轴和主轴运动系统、压紧/气压或液压装置、动力/控制系统、冷却系统、监测系统和数据采集系统等。
  (1)机身
  机身是搅拌头及其夹持装置的着力点,整个搅拌头的运动基座,一般由能承受主轴巨大压力的方框架结构组成。方框架结构既能保证焊接过程中变形处于允许范围,又能确保搅拌头的工作精度,因而刚度条件是机身最重要的要求。此外还需要较大的空间尺寸,以保证各运动轴的行程。
  (2)主轴和主轴运动系统
  主轴系统作为整个搅拌摩擦焊设备的核心组成部分,提供焊接时所必需的压力和转速。主轴运动系统是整个设备中运动机构最复杂、精度要求最高的部分,主要由方箱结构组成,用以带动搅拌头在三维空间的运动。
  一般来说,主轴系统要求能够沿主轴方向承受6~10t的压力,沿焊接方向能承受2~5t的抗弯力,旋转速度能够实现无级调速。由于焊接过程一般需要倾斜一定角度,所以主轴系统还应具有偏转系统。
  (3)压紧/气压或液压系统
  焊接过程中,搅拌头下压力以及对零件的撑开力都很大,需要接缝两侧绝对压紧,以确保焊接时对接焊缝不被搅拌头撑开,此时利用气压或液压系统,为焊缝压紧系统提供动力。若焊接过程中压力太小,提供的压紧力不足,焊接时搅拌头撑开板材会造成对接焊缝间隙过大等问题;若压力太大,稳定性能降低,易造成安全隐患。
  (4)动力/控制系统
  对于主机而言,动力系统需要为搅拌头在三维空间运动提供动力,保证搅拌头的对中及焊缝的搅拌摩擦焊接。动力系统一般采用液压或电气伺服系统。焊接过程中,常常需要控制多轴联动,并且搅拌头的压入量对接头质量影响很大,所以需要较高的控制精度。随着数控技术的发展,小型龙门式搅拌摩擦焊设备一般都具有自动编程、闭环控制等功能,对设备控制系统提出更高的要求。
  (5)冷却系统
  该系统的主要作用是对搅拌头和高速旋转轴进行冷却,确保焊接过程中焊接条件的连续性,保证焊缝质量的一致和稳定。冷却系统分为两种:内部冷却系统和外部冷却系统。内部冷却系统主要对旋转主轴进行冷却,常用循环水冷却;外部冷却系统主要是对搅拌头进行冷却,冷却方式有水冷、气冷和雾冷。
  (6)监测系统和数据采集系统
  这个部分不是搅拌摩擦焊设备所必备的。该系统主要功能包括两个方面,一是利用摄像头对焊接过程搅拌头、焊缝成形的情况通过显示屏显示出来,方便对焊接参数的调整;二是在焊接过程中,监测系统实时监控各个闭环控制系统,将各运动机构工作情况等实时显示并采集下来,进行记录和分析,方便对焊缝质量的跟踪、复查和复现。