本發(fā)明涉及一種航天產(chǎn)品加工工藝裝備領(lǐng)域，特別是一種立式攪拌摩擦焊接貯箱總裝環(huán)縫的對中對接定位支撐裝置。

背景技術(shù)：

運(yùn)載火箭貯箱直徑大，材料厚度薄，結(jié)構(gòu)剛度低。貯箱主要由前、后短殼，前、后底，中間筒段組合焊接而成，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)材料為鋁合金。

產(chǎn)品總裝焊接時，采用立式裝配方式，貯箱可以沿著其自身軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，使用攪拌摩擦焊接方法。

該大型薄壁箱體的焊接時，由于箱體焊接區(qū)較薄，焊縫長度較長，結(jié)構(gòu)尺寸大。箱體的剛性差，自身抵抗變形的能力低，裝配難度較大等因素的影響，大大提高了焊接難度，需要采取相應(yīng)措施進(jìn)行解決。

該裝置主要用于貯箱總裝環(huán)縫焊接，采用一種能夠在貯箱被焊接區(qū)域的內(nèi)側(cè)進(jìn)行內(nèi)撐漲貼實被焊工件結(jié)合在貯箱焊接區(qū)域外側(cè)采用外箍壓緊被焊工件的定位裝置，進(jìn)行焊前裝配保證焊接的尺寸公差要求和形狀公差要求，提供足夠的支撐剛度降低焊接變形。

我國在貯箱焊接中大多采用熔化焊接方法，鑒于貯箱材料采用高強(qiáng)鋁合金材料，熔焊會帶來許多不利的影響，如接頭強(qiáng)度系數(shù)低，通過設(shè)計上進(jìn)行大厚度補(bǔ)償，無形中降低了貯箱荷重比；再者熔焊中產(chǎn)生的焊接缺陷和殘余應(yīng)力給貯箱的可靠性造成了隱患。

目前我國攪拌摩擦焊接技術(shù)主要應(yīng)用于平板對接、非密封結(jié)構(gòu)件連接等產(chǎn)品的生產(chǎn)中，對于大型、薄壁、圓筒形空間曲線焊縫的應(yīng)用還相對較少。為了保證貯箱總裝環(huán)縫的攪拌摩擦焊接質(zhì)量，必須從原材料、工藝裝備、焊接過程控制、焊后檢測以及焊接缺陷修補(bǔ)等環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制，選擇合理的焊接工藝參數(shù)，確保航天產(chǎn)品最終滿足設(shè)計要求。

攪拌摩擦焊屬于較精密焊接，焊接過程中不添加金屬和焊絲，因此對焊接裝配精度要求較高，盡量實現(xiàn)無間隙裝配，最大工件間隙不能大于0.2mm(與厚度有關(guān)系，但一般要求小于0.3mm)。攪拌摩擦焊接開始時，攪拌頭需要扎入對接工件對縫處，會造成對接面間隙進(jìn)一步加大，對接面間隙較大時，容易產(chǎn)生孔洞、表面犁溝等致命缺陷，因此對攪拌摩擦焊被焊工件對接面間隙的控制是一個非常重要的內(nèi)容。

國內(nèi)目前尚沒有一種可用于貯箱總裝環(huán)縫采用攪拌摩擦焊接時起到對中對接內(nèi)撐外箍壓緊作用的工藝裝備，因此急需開發(fā)一種用于保證貯箱總裝環(huán)縫裝配間隙能夠滿足攪拌摩擦焊接要求的裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供立式攪拌摩擦焊接貯箱總裝環(huán)縫的對中對接定位支撐裝置，實現(xiàn)整箱的焊接，提高了焊接效率，確保了裝配的高精度，降低了生產(chǎn)制造成本，提高航天產(chǎn)品質(zhì)量，改善工作人員的工作環(huán)境。

本發(fā)明的上述目的是通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：

一種立式攪拌摩擦焊接貯箱總裝環(huán)縫的對中對接定位支撐裝置，包括變位機(jī)座、底座、環(huán)座、內(nèi)撐漲緊結(jié)構(gòu)、筒段外箍組件、叉形外箍組件、支板、調(diào)整螺桿、心軸、支撐套、壓緊蓋和壓緊輪；其中，所述變位機(jī)座位于對接定位支撐裝置的底端；底座固定安裝在變位機(jī)座的上表面；沿底座頂端上表面周向設(shè)置有調(diào)整螺桿，支板固定安裝在調(diào)整螺桿的內(nèi)側(cè)；支板之間固定安裝有外部箱體結(jié)構(gòu)；在外部箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)部水平固定安裝環(huán)座；內(nèi)撐漲緊結(jié)構(gòu)固定安裝在環(huán)座上；外部箱體結(jié)構(gòu)外壁對應(yīng)內(nèi)撐漲緊結(jié)構(gòu)的位置，周向安裝有筒段外箍組件和叉形外箍組件；壓緊蓋固定安裝在外部箱體結(jié)構(gòu)的頂端；心軸周向豎直固定安裝在機(jī)座中心位置，且心軸的頂部穿過壓緊蓋；支撐套包裹在心軸的外壁；壓緊輪固定安裝在心軸的頂端。

在上述的一種立式攪拌摩擦焊接貯箱總裝環(huán)縫的對中對接定位支撐裝置，所述的內(nèi)撐漲緊結(jié)構(gòu)包括連接支座、支臂、調(diào)整螺釘支座、內(nèi)撐塊組和環(huán)狀支撐結(jié)構(gòu)；其中，環(huán)狀支撐結(jié)構(gòu)固定安裝在環(huán)座的中心位置；支臂同軸固定在環(huán)狀支撐結(jié)構(gòu)的外壁上；連接支座固定安裝在環(huán)狀支撐結(jié)構(gòu)和支臂連接處的上表面；調(diào)整螺釘支座固定安裝在支臂的一端；內(nèi)撐塊組固定安裝在調(diào)整螺釘支座的外端，且內(nèi)撐塊組與外部箱體內(nèi)壁固定連接。

在上述的一種立式攪拌摩擦焊接貯箱總裝環(huán)縫的對中對接定位支撐裝置，所述內(nèi)撐塊組與調(diào)整螺釘支座之間設(shè)置有墊塊。

在上述的一種立式攪拌摩擦焊接貯箱總裝環(huán)縫的對中對接定位支撐裝置，所述內(nèi)撐塊組為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)撐塊組包括多個內(nèi)撐塊，所述內(nèi)撐塊沿周向均勻緊密分布在內(nèi)撐塊組的環(huán)狀結(jié)構(gòu)中。

在上述的一種立式攪拌摩擦焊接貯箱總裝環(huán)縫的對中對接定位支撐裝置，所述內(nèi)撐塊包括環(huán)板、第一筋板、第二筋板和橫板；其中，環(huán)板為內(nèi)撐塊的外壁；第一筋板為中空結(jié)構(gòu)，且第一筋板固定安裝在環(huán)板的內(nèi)壁；第二筋板安裝在第一筋板為中空位置；橫板水平固定安裝在第二筋板的中部。

在上述的一種立式攪拌摩擦焊接貯箱總裝環(huán)縫的對中對接定位支撐裝置，所述的調(diào)整螺桿豎直固定安裝在底座的上表面；所述支板垂直固定安裝在調(diào)整螺桿的內(nèi)表面。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明主要用于航天產(chǎn)品貯箱的環(huán)縫焊接前，被焊件對中對接內(nèi)支撐和外壓緊，用于裝配精度要求高，近于無間隙裝配的攪拌摩擦焊接；

(2)本發(fā)明采用了弧形支撐墊塊，定位一次實現(xiàn)兩條環(huán)縫的焊接，降低了焊縫內(nèi)應(yīng)力和焊后變形量，防止攪拌針穿透被焊接工件，提高了焊接效率；

(3)本發(fā)明結(jié)構(gòu)采用可拆裝式結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)構(gòu)形式新穎，機(jī)構(gòu)設(shè)計巧妙，焊接完畢后，能夠?qū)?nèi)部支撐裝置拆卸出來，實現(xiàn)整箱的焊接；

(4)本發(fā)明具有圓度調(diào)節(jié)能力，能夠較好的實現(xiàn)內(nèi)部支撐墊塊的組合圓與心軸的同軸度調(diào)節(jié)，并能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部支撐塊組合圓的周長調(diào)節(jié)，確保了裝配的高精度；

(5)本發(fā)明通過添加支撐套調(diào)高被焊接工件的裝配位置，能夠?qū)崿F(xiàn)整個貯箱上的四條環(huán)縫焊接，具有一定的普遍適用性，并降低了生產(chǎn)制造成本；

(6)應(yīng)用本發(fā)明焊接完的產(chǎn)品與熔焊相比具有接頭性能高，不產(chǎn)生飛濺和煙塵，可進(jìn)行重復(fù)補(bǔ)焊的綠色無污染的生產(chǎn)特點(diǎn)。該產(chǎn)品的成功運(yùn)用有利于提高航天產(chǎn)品質(zhì)量，改善工作人員的工作環(huán)境，具有重要的工程化應(yīng)用意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊工藝裝備結(jié)構(gòu)總體簡圖；

圖2為本發(fā)明內(nèi)撐漲結(jié)構(gòu)簡圖；

圖3為本發(fā)明內(nèi)撐塊組簡圖；

圖4為本發(fā)明內(nèi)撐塊簡圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述：

本裝置是為了實現(xiàn)某型號貯箱箱體總裝摩擦焊時，保證裝配精度，使其裝配間隙及錯縫量均小于0.2mm的近無間隙裝配，

如圖1所示為貯箱總裝環(huán)縫攪拌摩擦焊工藝裝備結(jié)構(gòu)總體簡圖，由圖可知，一種立式攪拌摩擦焊接貯箱總裝環(huán)縫的對中對接定位支撐裝置，包括變位機(jī)座1、底座2、環(huán)座3、內(nèi)撐漲緊結(jié)構(gòu)11、筒段外箍組件7、叉形外箍組件8、支板9、調(diào)整螺桿10、心軸12、支撐套13、壓緊蓋14和壓緊輪15；其中，所述變位機(jī)座1位于對接定位支撐裝置的底端；底座2固定安裝在變位機(jī)座1的上表面；沿底座2頂端上表面周向設(shè)置有調(diào)整螺桿10，支板9固定安裝在調(diào)整螺桿10的內(nèi)側(cè)；調(diào)整螺桿10豎直固定安裝在底座2的上表面；所述支板9垂直固定安裝在調(diào)整螺桿10的內(nèi)表面，且通過重力作用，使支臂9貼合于環(huán)座3的側(cè)圓面上；支板9之間固定安裝有外部箱體結(jié)構(gòu)；在外部箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)部水平固定安裝環(huán)座3；內(nèi)撐漲緊結(jié)構(gòu)11固定安裝在環(huán)座3上；外部箱體結(jié)構(gòu)外壁對應(yīng)內(nèi)撐漲緊結(jié)構(gòu)11的位置，周向安裝有筒段外箍組件7和叉形外箍組件8；壓緊蓋14固定安裝在外部箱體結(jié)構(gòu)的頂端；心軸12周向豎直固定安裝在機(jī)座1中心位置，且心軸12的頂部穿過壓緊蓋14；支撐套13包裹在心軸12的外壁；壓緊輪15固定安裝在心軸12的頂端。

如圖2所示為內(nèi)撐漲結(jié)構(gòu)簡圖，由圖可知，內(nèi)撐漲緊結(jié)構(gòu)11包括連接支座4、支臂5、調(diào)整螺釘支座6、內(nèi)撐塊組16和環(huán)狀支撐結(jié)構(gòu)17；其中，環(huán)狀支撐結(jié)構(gòu)17固定安裝在環(huán)座3的中心位置；支臂5同軸固定在環(huán)狀支撐結(jié)構(gòu)17的外壁上；連接支座4固定安裝在環(huán)狀支撐結(jié)構(gòu)17和支臂5連接處的上表面；調(diào)整螺釘支座6固定安裝在支臂5的一端；內(nèi)撐塊組16固定安裝在調(diào)整螺釘支座6的外端，且內(nèi)撐塊組16與外部箱體內(nèi)壁固定連接。

所述內(nèi)撐塊組16與調(diào)整螺釘支座6之間設(shè)置有墊塊18。

如圖3所示為內(nèi)撐塊組簡圖，由圖可知，內(nèi)撐塊組16為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)撐塊組16包括多個內(nèi)撐塊19，所述內(nèi)撐塊19沿周向均勻緊密分布在內(nèi)撐塊組16的環(huán)狀結(jié)構(gòu)中。

如圖4所示為內(nèi)撐塊簡圖，由圖可知，內(nèi)撐塊19包括環(huán)板20、第一筋板21、第二筋板22和橫板23；其中，環(huán)板20為內(nèi)撐塊19的外壁；第一筋板21為中空結(jié)構(gòu)，且第一筋板21固定安裝在環(huán)板20的內(nèi)壁；第二筋板22安裝在第一筋板21為中空位置；橫板23水平固定安裝在第二筋板22的中部。

本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。