一种用于多叠环外圆焊接的夹具及其焊接装置的制作方法

1.本发明涉及焊接装置技术领域，特别是涉及一种用于多叠环外圆焊接的夹具及其焊接装置。

背景技术：

2.多叠金属封严环(简称多叠环)是一种轴向自紧式静密封元件，主要应用于航空发动机主轴、齿轮箱等部件中的端面密封。多叠环主体部分由不等厚的成型膜片，通过内、外圆端面焊接而成。其组合方式是由两成型中空膜片以同心圆的方式作内圆端焊组成膜片对，再将多个膜片对堆垒一起作外圆端组成波纹段，再于两端和成型端片作焊接组合成多叠环。多叠环密封件在高温、高压、腐蚀性的环境下工作，多叠环材料通常选用高温合金或耐热不锈钢，除了材料要求外，其气密性、弹性、刚度、弹性疲劳等性能都有严格的要求，不同于普通波纹管。
3.多叠环的焊接属于0.12mm箔片类工件焊接，其金属膜片采用am350半奥氏体沉淀硬化不锈钢压制而成。多叠环主要靠组合体的弹性和刚度形成轴向自紧式静密封，而弹性和刚度主要依赖成型膜片的波形，作为航空密封件，膜片的波形特殊，用于内外圆端焊的直线段很小，只有0.3-0.5mm。常规的焊接夹具主要靠压紧直线段的方式进行装夹，该方式在本产品中根本行不通。另外，其组合方式也特殊，目前现有的多叠环焊接仅仅对多叠环或者与之焊接的多叠环进行固定，然后进行焊接，而对于多叠环端部圆环的焊接往往是固定多叠环，然后去焊接端部圆环，其焊接过程不会对端部圆环进行固定，极易造成端部圆环焊接质量不佳或位置发生偏差的问题。如公开号为cn 112809305 b的一种真空多叠环自动焊接设备中，包括焊接设备本体、位于焊接设备本体上方的定位机构、位于焊接设备本体内侧的驱动机构以及位于焊接设备本体上并用于控制多叠环转动的调整机构；焊接设备本体包括工作台、位于工作台顶面的三轴定位机构，三轴定位机构上连接有焊。本发明利用调整机构中两块同步转动的调整部控制多叠环转动，可确保两根多叠环的转动幅度相同，其目的在于避免发生因两根多叠环受力不均匀而造成焊接部位开裂的情况；也就是说该发明对于多叠环端部的圆环焊接并未说明，也并不具备对端部圆环进行固定焊接的定位装置。
4.为了解决上述问题，本发明提供一种用于多叠环外圆焊接的夹具及其焊接装置，来解决以往的多叠环端部圆环焊接质量不佳的问题。

技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种用于多叠环外圆焊接的夹具及其焊接装置，达到提高多叠环端部圆环焊接质量的目的。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.一种用于多叠环外圆端焊的夹具，包括用于从上到下依次套设在多叠环旋转轴上的上垫块、垫片和下垫块，所述下垫块和所述垫片之间用于设置截面为半圆形的第一待焊接件，所述垫片和所述上垫块之间用于设置截面为半圆形的第二待焊接件，所述下垫块的
上表面设置有与第一焊接件的外圆弧匹配的第一凹槽，所述垫片下表面设置有与所述第一焊接件内圆弧相匹配的第一凸起，所述垫片的上表面设置有与所述第二焊接件内圆弧相匹配的第二凸起，所述上垫块下表面设置有与所述外圆弧相匹配的凹槽，所述上垫块和下垫块通过在所述多叠环旋转轴上旋紧固定。
8.优选地，所述垫片包括第一半圆环和第二半圆环，所述第一半圆环和第二半圆环拼接成垫片。
9.一种多叠环外圆焊接装置，包括工作台、设置在所述工作台上的多叠环固定机构、控制面板、角度调节机构、伸缩机构、高度调节机构以及设置在所述高度调节机构上的焊，所述多叠环固定机构包括驱动电机、多叠环导管、依次穿设所述多叠环导管、下垫块、垫片和上垫块的多叠环旋转轴，所述多叠环旋转轴具有外螺纹，所述下垫块和上垫块具有与所述多叠环旋转轴外螺纹相匹配的内螺纹，所述驱动电机的输出端与所述多叠环旋转轴连接，所述焊设置在所述高度调节结构上，所述高度调节机构与所述伸缩机构连接，所护伸缩机构与所述角度调节机构连接，所述控制面板用于控制驱动电机、伸缩机构、角度调节机构以及高度调节机构的开闭并使焊对位于多叠环导管上的多叠环和位于多叠环外援端焊夹具上的带焊接工件进行焊接。
10.优选地，所述角度调节机构包括立柱、套设在所述立柱上并可在立柱上旋转的套筒，所述伸缩机构包括伸缩臂，所述伸缩臂的一端与所述套筒的外壁连接，另外一端与所述高度调节机构连接。
11.优选地，所述高度调节机构包括与所述伸缩臂另一端连接的设置有滑轨的安装座、设置在所述滑轨上的滑块、设置在所述滑块上的焊夹具以及设置在所述焊夹具上的焊。
12.优选地，还包括支撑台、设置在所述支撑台上环状台座以及设置在所述环状台座上定位套，所述多叠环旋转轴依次穿过支撑台、环状台座以及定位套，所述定位套的顶端与所述多叠环导管抵靠，所述定位套的外径大于所述多叠环套管的外径。
13.优选地，所述控制面板包括显示屏和若干控制按钮，若干所述控制按钮分别控制驱动电机、伸缩机构、角度调节机构以及高度调节机构的开闭。
14.优选地，所述驱动电机设置在工作台的下表面。
15.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
16.1.本发明通过在上垫块和下垫块之间设置垫片，并在垫片和上垫块之间，垫片和下垫块之间设置待焊接件，并使得对应的圆弧面相匹配，完成对待焊接件的固定，保证外圆焊接的稳定性；避免多叠环和端部圆环焊接质量不佳或位置发生偏差的问题。
17.2.本发明中所述垫片包括第一半圆环和第二半圆环，第一半圆环和第二半圆环拼接成垫片，其目的是方便焊接完成后垫片的取出且不会划伤多叠环。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.附图1为本发明用于多叠环外圆端焊的夹具结构示意图；
20.附图2为本发明焊接多叠环外圆装置的结构示意图；
21.其中，1、上垫块；2、下垫块；3、第一待焊接件；4、第二待焊接件；5、垫片；6、工作台；7、立柱；8、套筒；9、伸缩臂；10、安装座；11、滑块；12、焊夹具；13、焊；14、支撑台；15、环状台座；16、定位套；17、多叠环导管；18、多叠环旋转轴；19、控制面板；20、驱动电机。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.本发明的目的是提供一种用于多叠环外圆焊接的夹具及其焊接装置，达到提高多叠环端部圆环焊接质量的目的。
24.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
25.参考图1，一种用于多叠环外圆端焊的夹具，包括用于从上到下依次套设在多叠环旋转轴上的上垫块1、垫片和下垫块2，下垫块2和所述垫片5之间用于设置截面为半圆形的第一待焊接件3，垫片和所述上垫块1之间用于设置截面为半圆形的第二待焊接件，下垫块2的上表面设置有与第一焊接件3的外圆弧匹配的第一凹槽，垫片5下表面设置有与第一待焊接件3内圆弧相匹配的第一凸起，垫片5的上表面设置有与第二焊接件4内圆弧相匹配的第二凸起，上垫块1下表面设置有与外圆弧相匹配的凹槽，上垫块1和下垫块2通过在多叠环旋转轴上旋紧固定；本发明通过在上垫块1和下垫块2之间设置垫片5，并在垫片和上垫块1之间，垫片5和下垫块2之间设置待焊接件，并使得对应的圆弧面相匹配，并在多叠环旋转轴上调整上垫块1、下垫块2的位置，使得上垫块1、垫片5以及下垫块2之间的第一待焊接件3和第二待焊接件4夹紧固定，进而保证第一待焊接件3和第二待焊接件4焊接的稳定性，避免多叠环和端部圆环焊接质量不佳或位置发生偏差的问题。
26.进一步的，垫片5包括第一半圆环和第二半圆环，第一半圆环和第二半圆环拼接成垫片5；其目的是方便焊接完成后垫片5的取出且不会划伤多叠环。
27.参考图2，一种焊接多叠环外圆装置，包括工作台6、设置在所述工作台6上的多叠环固定机构、控制面板、角度调节机构、伸缩机构、高度调节机构以及设置在所述高度调节机构上的焊，所述多叠环固定机构包括驱动电机、多叠环导管17、依次穿设所述多叠环导管17、下垫块2、垫片和上垫块1的多叠环旋转轴18，所述多叠环旋转轴18具有外螺纹，所述下垫块和上垫块1具有与所述旋转轴外螺纹相匹配的内螺纹，所述驱动电机的输出端与所述多叠环旋转轴18连接，所述焊设置在所述高度调节结构上，所述高度调节机构与所述伸缩机构连接，所护伸缩机构与所述角度调节机构连接，所述控制面板用于控制驱动电机、伸缩机构、角度调节机构以及高度调节机构的开闭并使焊对位于多叠环导管17上的多叠环和位于多叠环外圆端焊夹具上的带焊接工件进行焊接。
28.参考图2，角度调节机构包括立柱7、套设在立柱7上并可在立柱7上旋转的套筒8，伸缩机构包括伸缩臂9，伸缩臂9的一端与套筒8的外壁连接，另外一端与高度调节机构连
接；进一步的，立柱7上设置有用于安装套筒8的安装槽，安装槽嵌入到立柱7的侧壁中，套筒8套设在安装槽中，且安装槽的深度大于套筒的壁厚，套筒8内壁与安装槽底部间隙配合，保证套筒8在进行旋转的同时不会发生脱落，用于对焊焊接角度的调整。
29.参考图2，高度调节机构包括与伸缩臂9另一端连接的设置有滑轨的安装座10、设置在滑轨上的滑块11、设置在滑块11上的焊夹具12以及设置在焊夹具12上的焊；进一步的，滑块11上滑轨的走向垂直于伸缩杆，所述滑轨的两端均设置有限位块，其目的在于避免滑块11滑出滑轨，焊夹具12可以跟随滑块11进行上下滑动并用于调整焊的高度。
30.参考图2，还包括支撑台14、设置在支撑台14上环状台座15以及设置在环状台座15上定位套16，多叠环旋转轴依次穿过支撑台14、环状台座15以及定位套，定位套16的顶端与多叠环导管抵靠，定位套16的外径大于多叠环套管的外径；多叠环套设在多叠环导管上，定位套16的顶端可以对多叠环的底端进行支撑抵靠，防止多叠环套管在焊接过程中滑落。
31.参考图2，控制面板19包括显示屏和若干控制按钮，若干控制按钮分别控制驱动电机20、伸缩机构、角度调节机构以及高度调节机构的开闭；通过控制面板远程控制焊接的启停，旋转方向以及保护气体的流量；还可以通过显示屏得到焊接的实时数据，及时发现焊接问题并加以控制，从而大大提高焊接多叠环的成型质量与焊接效率。焊装夹以及焊接时焊姿态通过使用手动调节来控制，可以通过焊伸长臂水平角度控制夹具、焊夹具12伸长臂装置、焊夹具12高度控制装置协调控制，达到360
°
调节焊姿态，降低了装置的制造成本同时也不会降低焊接精度，手动调节还可以自由快速的使姿态达到自己的理想状态，降低操作复杂性。
32.参考图2，驱动电机设置在工作台6的下表面。
33.根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。
34.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：

1.一种用于多叠环外圆焊接的夹具，其特征在于，包括用于从上到下依次套设在多叠环旋转轴上的上垫块、垫片和下垫块，所述下垫块和所述垫片之间用于设置截面为半圆形的第一待焊接件，所述垫片和所述上垫块之间用于设置截面为半圆形的第二待焊接件，所述下垫块的上表面设置有与第一焊接件的外圆弧匹配的第一凹槽，所述垫片下表面设置有与所述第一焊接件内圆弧相匹配的第一凸起，所述垫片的上表面设置有与所述第二焊接件内圆弧相匹配的第二凸起，所述上垫块下表面设置有与所述外圆弧相匹配的凹槽，所述上垫块和下垫块通过在所述多叠环旋转轴上旋紧固定。2.根据权利要求1所述的一种用于多叠环外圆端焊的夹具，其特征在于，所述垫片包括第一半圆环和第二半圆环，所述第一半圆环和第二半圆环拼接成垫片。3.一种多叠环外圆焊接装置，其特征在于，应用权利要求1或2所述的一种用于多叠环外圆端焊的夹具，包括工作台、设置在所述工作台上的多叠环固定机构、控制面板、角度调节机构、伸缩机构、高度调节机构以及设置在所述高度调节机构上的焊，所述多叠环固定机构包括驱动电机、多叠环导管、依次穿设所述多叠环导管、下垫块、垫片和上垫块的多叠环旋转轴，所述多叠环旋转轴具有外螺纹，所述下垫块和上垫块具有与所述多叠环旋转轴外螺纹相匹配的内螺纹，所述驱动电机的输出端与所述多叠环旋转轴连接，所述焊设置在所述高度调节结构上，所述高度调节机构与所述伸缩机构连接，所述伸缩机构与所述角度调节机构连接，所述控制面板用于控制驱动电机、伸缩机构、角度调节机构以及高度调节机构的开闭并使焊对位于多叠环导管上的多叠环和位于多叠环外圆端焊夹具上的带焊接工件进行焊接。4.根据权利要求1所述的一种多叠环外圆焊接装置，其特征在于，所述角度调节机构包括立柱、套设在所述立柱上并可在立柱上旋转的套筒，所述伸缩机构包括伸缩臂，所述伸缩臂的一端与所述套筒的外壁连接，另外一端与所述高度调节机构连接。5.根据权利要求4所述的一种多叠环外圆焊接装置，其特征在于，所述高度调节机构包括与所述伸缩臂另一端连接的设置有滑轨的安装座、设置在所述滑轨上的滑块、设置在所述滑块上的焊夹具以及设置在所述焊夹具上的焊。6.根据权利要求3所述的一种多叠环外圆焊接装置，其特征在于，还包括支撑台、设置在所述支撑台上环状台座以及设置在所述环状台座上定位套，所述多叠环旋转轴依次穿过支撑台、环状台座以及定位套，所述定位套的顶端与所述多叠环导管抵靠，所述定位套的外径大于所述多叠环套管的外径。7.根据权利要求3所述的一种多叠环外圆焊接装置，其特征在于，所述控制面板包括显示屏和若干控制按钮，若干所述控制按钮分别控制驱动电机、伸缩机构、角度调节机构以及高度调节机构的开闭。8.根据权利要求3所述的一种多叠环外圆焊接装置，其特征在于，所述驱动电机设置在工作台的下表面。

技术总结

本发明公开了一种用于多叠环外圆焊接的夹具及其焊接装置，包括上垫块、垫片和下垫块，下垫块和垫片之间用于设置截面为半圆形的第一待焊接件，垫片和上垫块之间用于设置截面为半圆形的第二待焊接件，下垫块的上表面设置有与第一焊接件的外圆弧匹配的第一凹槽，垫片下表面设置有与第一焊接件内圆弧相匹配的第一凸起，垫片的上表面设置有与第二焊接件内圆弧相匹配的第二凸起，上垫块下表面设置有与外圆弧相匹配的凹槽，上垫块和下垫块通过在旋转轴上旋紧固定；本发明通过在上垫块和下垫块之间设置垫片，并在垫片和上垫块之间，垫片和下垫块之间设置待焊接件，并使得对应的圆弧面相匹配，完成对待焊接件的固定，保证外圆焊接的稳定性。定性。定性。