水下摩擦疊焊設(shè)備主軸頭防水型定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種水下摩擦疊焊設(shè)備主軸頭防水型定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]摩擦疊焊技術(shù)可用于水下修復(fù)管道的裂紋及缺陷，它是摩擦疊焊單元成型過(guò)程，即摩擦液柱成型過(guò)程基礎(chǔ)上，將一系列塞棒塞入預(yù)鉆孔中，通過(guò)搭接縫合得到完整的焊縫從而修補(bǔ)了裂紋。
[0003]近年來(lái)，隨著世界海洋資源開(kāi)發(fā)力度的加大，摩擦疊焊引起了世界各國(guó)的重視。各國(guó)研究機(jī)構(gòu)相繼進(jìn)行了相關(guān)的研究工作，取得了一定的成果。目前英國(guó)TW1、德國(guó)GKSS研究中心等科研機(jī)構(gòu)在摩擦疊焊技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面處于世界領(lǐng)先水平，其中又以德國(guó)GKSS研究中心的工作更貼近實(shí)際工程應(yīng)用。中國(guó)于2006年前后開(kāi)始有論文發(fā)表，對(duì)摩擦疊焊技術(shù)進(jìn)行介紹。
[0004]雖然國(guó)外各研究機(jī)構(gòu)對(duì)摩擦疊焊設(shè)備研究做了大量的工作，但是多數(shù)只是局限于實(shí)驗(yàn)探索階段，距離實(shí)際工程應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走。國(guó)內(nèi)雖然也進(jìn)行了一定的探索研究，也還未能實(shí)現(xiàn)鋼的無(wú)缺陷焊接，且局限于在空氣介質(zhì)中。水下摩擦疊焊對(duì)設(shè)備的各方面性能要求極為苛刻，主要原因就是必須滿(mǎn)足水下環(huán)境條件下對(duì)設(shè)備性能、密封等方面的要求，比空氣中摩擦疊焊設(shè)備制造的難度高出很多。對(duì)于摩擦疊焊主軸頭的定位檢測(cè)特別是適于水下環(huán)境條件下主軸頭位置與速度檢測(cè)裝置的研究更是亟待解決的技術(shù)關(guān)鍵。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷而提供一種水下摩擦疊焊設(shè)備主軸頭防水型定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)，利用磁編碼器檢測(cè)主軸頭的環(huán)向與縱向移動(dòng)及速度，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水下摩擦疊焊主軸頭的精確定位，順利完成焊接過(guò)程，保障焊接質(zhì)量，使用效果理想。
[0006]本實(shí)用新型的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0007]本實(shí)用新型水下摩擦疊焊設(shè)備主軸頭防水型定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)，主要包括機(jī)架、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)、主軸頭以及控制機(jī)構(gòu);該移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑道、環(huán)向齒條和縱向齒條;該液壓機(jī)構(gòu)包括縱向行走液壓馬達(dá)和環(huán)向行走液壓馬達(dá)，縱向行走液壓馬達(dá)和環(huán)向行走液壓馬達(dá)分別與控制機(jī)構(gòu)連接;該機(jī)架包括上下兩部分;下部機(jī)架外側(cè)安裝液壓卡爪，該液壓卡爪夾持在被焊工件上，下部機(jī)架頂端安裝環(huán)向齒條;上部機(jī)架的橫梁上安裝主軸頭，橫梁兩端安裝在滑道上，環(huán)向行走液壓馬達(dá)安裝在上部機(jī)架的外側(cè)，該環(huán)向行走液壓馬達(dá)輸出端設(shè)有傳動(dòng)齒輪，該傳動(dòng)齒輪與橫杠一端設(shè)置的齒輪嚙合;橫杠兩端通過(guò)軸承固定在位于橫梁下部的上部機(jī)架上，其伸出機(jī)架外側(cè)的兩端分別設(shè)有一個(gè)相同的齒輪，該齒輪在位于下部機(jī)架頂端的環(huán)向齒條上運(yùn)動(dòng)而帶動(dòng)主軸頭環(huán)向運(yùn)動(dòng);縱向行走液壓馬達(dá)與主軸頭并列安裝在上部機(jī)架上，該縱向行走液壓馬達(dá)輸出端連接傳動(dòng)齒輪，該傳動(dòng)齒輪與安裝在位于橫梁下方的上部機(jī)架上的縱向齒條嚙合運(yùn)動(dòng)而帶動(dòng)主軸頭縱向運(yùn)動(dòng)；其特征在于，所述橫杠上安裝一個(gè)環(huán)向行走編碼器，該環(huán)向行走編碼器的調(diào)理電路與控制機(jī)構(gòu)連接;所述縱向行走液壓馬達(dá)輸出端連接的傳動(dòng)齒輪與縱向行走磁編碼器中心安裝的傳動(dòng)齒輪嚙合，該縱向行走磁編碼器的調(diào)理電路與控制機(jī)構(gòu)連接。
[0008]前述的水下摩擦疊焊設(shè)備主軸頭防水型定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其中，所述傳動(dòng)齒輪為變速傳動(dòng)齒輪。
[0009]前述的水下摩擦疊焊設(shè)備主軸頭防水型定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其中，所述縱向行走磁編碼器和環(huán)向行走磁編碼器為磁編碼器，該磁編碼器型號(hào)為KSL2210-10000型。
[0010]本實(shí)用新型水下摩擦疊焊設(shè)備主軸頭防水型定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)的有益效果:環(huán)向行走磁編碼器和縱向行走磁編碼器，每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的脈沖信號(hào)不小于5000個(gè)，保證對(duì)移動(dòng)距離的分辯率在0.1_左右;根據(jù)縱向行走和橫向行走兩個(gè)磁編碼器的脈沖數(shù)變化，控制系統(tǒng)可以計(jì)算判斷主軸頭移動(dòng)的距離及速度，以對(duì)主軸頭進(jìn)行準(zhǔn)確定位。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型水下摩擦疊焊設(shè)備主軸頭防水型定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中主要標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1機(jī)架、2主軸頭、3縱向行走液壓馬達(dá)、4環(huán)向行走液壓馬達(dá)、5縱向行走磁編碼器、6環(huán)向行走磁編碼器、7橫杠、8環(huán)向齒條、9液壓卡爪、10橫梁、11縱向齒條、12滑道、A待焊工件、A1工件待修復(fù)位置。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型水下摩擦疊焊設(shè)備主軸頭防水型定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)，主要包括機(jī)架1、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)、主軸頭2以及控制機(jī)構(gòu)；該移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑道12、環(huán)向齒條8和縱向齒條11;該液壓機(jī)構(gòu)包括縱向行走液壓馬達(dá)3和環(huán)向行走液壓馬達(dá)4，縱向行走液壓馬達(dá)3和環(huán)向行走液壓馬達(dá)4分別與控制機(jī)構(gòu)連接;該機(jī)架1包括上下兩部分;下部機(jī)架外側(cè)安裝液壓卡爪9，該液壓卡爪9夾持在被焊工件A上，下部機(jī)架頂端安裝環(huán)向齒條8;上部機(jī)架的橫梁上安裝主軸頭2，橫梁10兩端安裝在滑道12上，環(huán)向行走液壓馬達(dá)4安裝在上部機(jī)架外側(cè)，該環(huán)向行走液壓馬達(dá)4輸出端設(shè)有傳動(dòng)齒輪，該傳動(dòng)齒輪與橫杠7—端設(shè)置的齒輪嚙合；橫杠兩端通過(guò)軸承固定在位于橫梁下部的上部機(jī)架上，其伸出機(jī)架外側(cè)的兩端分別設(shè)有一個(gè)相同的齒輪，該齒輪在位于下部機(jī)架頂端的環(huán)向齒條8上運(yùn)動(dòng)而帶動(dòng)主軸頭2環(huán)向運(yùn)動(dòng)；縱向行走液壓馬達(dá)3與主軸頭2并列安裝在上部機(jī)架上，該縱向行走液壓馬達(dá)3輸出端連接傳動(dòng)齒輪，該傳動(dòng)齒輪與安裝在位于橫梁下方的上部機(jī)架上的縱向齒條11嚙合運(yùn)動(dòng)而帶動(dòng)主軸頭2縱向運(yùn)動(dòng)；其改進(jìn)之處在于，所述橫杠7上安裝一個(gè)環(huán)向行走編碼器6，該環(huán)向行走編碼器6的調(diào)理電路與控制機(jī)構(gòu)連接;所述縱向行走液壓馬達(dá)3輸出端連接的傳動(dòng)齒輪與縱向行走磁編碼器5中心安裝的傳動(dòng)齒輪嚙合，該縱向行走磁編碼器5的調(diào)理電路與控制機(jī)構(gòu)連接。其中，所述傳動(dòng)齒輪為變速傳動(dòng)齒輪;所述縱向行走磁編碼器5和環(huán)向行走磁編碼器6為磁編碼器，該磁編碼器型號(hào)為KSL2210-10000型。
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型水下摩擦疊焊主軸頭防水型定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)使用時(shí)，將環(huán)向行走磁編碼器6安裝在兩端通過(guò)軸承固定在位于橫梁下部的上部機(jī)架上的橫杠7上;將縱向行走磁編碼器5安裝在位于橫杠7上方的機(jī)架1上，并將其中心安裝的變速齒輪與縱向行走液壓馬達(dá)3輸出端