Устройство для сварки трением Советский патент 1984 года по МПК B23K20/12 

Изобретение относится к области сварки, а именно к устройствам для сварки трением.

Известна машина для сварки трени eMi содержащая привод вращения, центробежный привод осевого давления, вьшолненный в виде двуплечих рычагов, опоры которых расположены на шпинделе, на одном конце каждого рычата установлен груз, а другой конец упирается на упорньй подаипник, установленный на внутренней поверхности торцовой стенки корпуса машины, зажимные устройства для свариваемых деталей, фрикцион, связанный с зажимным устройством неподвижной при нагреве детали lj .

Недостатком устройства является низкая производительность. Кроме того, наличие в устройстве упорных: подшипников, нагруженных осевым сварочным давлением, существенно усложняет конструкцию машины.

Известно устройство Для сварки трением, содержащее привод вращения на валу которого закреплена планшайба с радиальным отверстием, внутри которого на подшипниках установлены шпиндели, несущие зажимные устройства для свариваемых деталей, конструктивно объединенные с центробежными массами, а на выходе закреплены зажимные устройства для неподвижных относительно планшайбы свриваемых деталей, привод вращения шпинделей 2j .

Недостатком известного устройств является то, что подшипники шпинделей нагружены осевым давлением, пропорциональным квадрату угловой скорости планшайбы, массе шпинделя и расстоянию от центра масс шпинделя до оси вращения. Величина этой силы составляет примерно 30% от осевого сварочного давления, так как масса зажимных устройств в три раза больше массы шпинделя. Нагруженность подшипников осевым усилием требует установки более мощных подшипников, более интенсивной их смазки. Все эт усложняет конструкцию известного устройства.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для сварки трением содержащем привод вращения, на валу которого закреплена планшайба с радиальньм отверстием, внутри которого на подшипниках установлены шпиндели, несущие зажимные устройства для свариваемых деталей, конструктивно объединенные с центробежными массами, а на выходе закреплены зажимные устройства для неподвижных относительно планшайбы свариваемых деталей, привод вращения шпинделей,

шпиндели выполнены заодно целое, а их центр масс расположен на оси вращения планшайбы, при этом привод вращения шпинделя выполнен в виде асинхронного электродвигателя, ротор которого закреплен на шпинделе, а статор с обмоткой - на планшайбе.

В этом случае центробежные силы, действующие на шпиндель, оказызаются уравновешенными и осевая нагрузка на подшипники шпинделя равна нулю. Шпиндель в этом случае устанавливается на обыкновенных радиальных подшипниках, конструкция подшипникового узла получается минимально простой.

На чертеже показана конструктивная схема устройства для сварки трением.

Устройство состоит из планшайбы 1, в радиальных отверстиях которой на подшипниках 2 установлен шпиндель 3, несущий зажимные устройства 4

J для свариваемых Деталей 5. Зажимное устройство 4 конструктивно объединено с центробежными массами и установлено с возможностью осевого пе.ремещения относительно шпинделя 3

Q на шпонках 6. На фЛанцах 7 смонтированы зажимные устройства 8 для неподвижных относительно планшайбы 1 свариваемых деталей 9. В качестве привода относительного вращения

5 шпинделя 3 использован обычный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором (ротор предварительно расточен). Ротор 10 электродвигателя закреплен на шпинделе 3, а статор 11 с обмоткой 12 - на планшайбе 1. Для подвода тока на обмотку 12 установлен токосъемник 13. Закрепление устройства на шпинделе металлорежущего станка (не показан) осуществляется при помощи конуса 14. Устройство может быть использовано -в качестве приспособления к металлорежущим станкам - сверлильным, токарным, фрезерным.

Устройство работает- следующим образом.

После закрепления устройства при помощи конуса 14 на шпинделе металлорежущего станка и установки деталей 5 и 9 в зажимных устройствах 4 и 8 включается привод вращения шпинделя, станка (не показан). Посредством конуса 14вращение передаётся планша йбе 1. При вращении планшайбы 1 центробежные массы 4 перемещаются в сторону от оси вращения, создавая давление в сварочном с стыке. При достижении номинальных оборотов планшайбы 1 подается через токосъемник 13 напряжение на обмотку 1 2 статора 11. Шпиндель 3 начинает вращаться в подшипниках 2. Происходит разогрев сварочного стыка. По истечении времени разогрева (устройство снабжено реле времени) обмотка 12 отключается и шпиндель 3 тормозится за счет трения в стыке. После остановки шпинделя 3 планшайба 1 продолжает в ащаться, угловая скорость на металлорежзтдем станке переключается на более высокую, осуществляется приковка. По истечении стадии проковки шпиндель металлорежущего станка тормозится вместе с планшайбой 1, сваренные заготовки вынимаются.

По сравнению с известным устройством предлагаемое имеет более простую констрзтсцию и меньшие затраты на.текущее техническое обслуживание.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ, содержащее привод вращения. на вапу которого закреплена планшайба с радиальным отверстием, внутри которого на подшипниках установлены шпиндели, несущие зажимные устройства для свариваемых деталей, конструктивно объединенные с центробежными массами, а на выходе закреплены зажимные устройства для неподвиж-, ных относительно пданшайбы свариваемых деталей, привод вращения шпинделей, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, шпиндели выполнены заодно целое, а их центр масс расположен на оси вращения планшайбы, при этом привод вращения шпинделя выполнен в виде асинхронного электродвигателя, ротор (Л которого закреплен на шпинделе, а статор с обмоткой - на планшайбе. ;о 4ik