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

Изобретение относится к сварке, а именно к устройствам для сварки трением. Известна машина для сварки трение содержащая зажимы для свариваемых д талей, привод вращения одной из деталей, а также привод осевого усили сжатия деталей, выполненный в виде пневматического или гидравлического цилиндра iL Однако данная известная машина для сварки трением требует наличия двух самостоятельных приводов, а именно электропривода вращения одной из деталей и пневмо-гидроприво да осевого усиления сжатия деталей, требующих средств для подачи рабочей среды, это ограничивает возможность применения машины и, креме того, в процессе сварки трением под шипники известной машины подвергаются нагружению осевьам усилием от сжатия деталей, это снижает срок их службы. Известна также машина для сварки трением, содержащая станину, шпиндель с зажимом для вращающейся детали, соединенный с приводом вращения и приводом осевого усилия сжатия деталей, включающим грузы и средство для изменения осевого усилия, зажим для невращающейся детали. Привод осе вого усилия сжатия деталей выполнен в виде двуплечих рычагов, опоры которых расположены нашпинделе. На одном конце каждого рычага установле груз, а другой конец снабжен ролико опирающимся на опорное кольцо. Дня создания переменного осевого усилия сжатия деталей опорное кольцо выполнено в виде торцового кулачка . Недостатком известной машины является невысокая надежность узла ролик-опорное кольцо, так как при преобразовании центробежных сил гру° зов в осевое усилие этот испытывает большие нагрузки вследствие большого числа оборотов роликов, что снижает срок их службы. Цель изобретения - повышение надежности работы и производительности машины. Поставленная цель достигается тем что машина для сварки трением, содер жащая станину, шпиндель с зажимом дл вращающейся детали, соединенный с приводом вращения и приводом осево го усилия сжатия деталей, включающим грузы и средство для изменения осевого усилия, зажим.для невращающейся детали, снабжена валом, на котором с возможностью осевого перемещения установлен выполненный в виде двух, подпружинеявных одна относительно дру гой частей, каждая из Тсоторых снабжена конусообразным диском, шпиндель и дополнительными зажимами для вращающейся и Невращающейся деталей, при этом грузы выполнены в виде установленных между дисками и подпружиненных в радиальном направлении клиньев, одна из боковых сторон которых выполнена с выемками, а средство для изменения осевого усилия выполнено в виде подпружиненных фиксаторов, установленных в выполненных в одном из дисков отверстиях с возможностью взаимодействия с выемками на клиньях. На чертеже схематично изображена машина для сварки трением, общий вид, Машина для сварки трением содержит станину 1, на которой с возможностью осевого перемещения в подшипниках 2 и на валу 3, выполненному в средней части шлидевым, установлен выполненный в виде двух частей шпиндель 4, каждая из частей снабжена выполненными за одно целое с ними конусообразными дисками 5 и зажимами .6 для вращающихся деталей 7. На одной из частей шпинделя 4 установлено . зубчатое колесо 8, осуществляющее связь дисков 5 с приводом вращения (на чертеже не показан). Соосно дискам 5 в направляющих 9 станины 1 установлены с возможностью осевого перемещения зажимы Ю для невращающихся деталей И, поджатые упругими элементами 12 и зафиксирог« ванные от поворота. В пазах 13 дисков 5 установлены с помощью выступов 14 клинья. 15, имеющие возможность радиального переМещения. Диски 5 стянуты между собой пружинами 16, которые в своей средней части присоединены через тяги ,17 к клиньям 15. На боковой конической поверхности одного из дисков 5 размещены фиксаторы 18, поджимаемые винтами 19 через упругие элементы 20. |На рабочих поверхностях клиньев 15 выполнены коническая выемка 21, выемки, образующие волновую поверхность 22, и коническая выемка 23. В исходном положении каждый из фиксаторов 18 входит в конические выемки 21. Машина для сварки трением работает следующим образом.В зажимы 6 И 10 устанавливают детали 7 и 11 до касания их торцов. Включают привод, который передает вращение через зубчатое колесо. 8 на шпиндель. 4,. при этом приходят во вращение детали 7, установленные в зажимах б. В начале процесса сварки фиксатор 18, находясь в конической выемке 21, препятствует перемещению клиньев 15, которые в это время находятся в фиксированном положении. При достижении определенного числа оборотов привода вращения клинья 15 под действием центробежных сил, преодолевая сопротивление фиксатора

18, который выходит из конической выемки 21, перемещаются.в радиальном направлении. В результате этого диски 5 расходятся в противоположные стороны и возникает осевое усилие сжатия в стыке свариваемых деталей 7 и 11.

При.дальнейшем увеличении числа оборотов привода клинья 1Ь продол,жают перемещение в радиальном направ лении и благодаря взаимодействию фиксаторов 18 с волновой поверхностью 2-2. возникает переменное- (пульсирующее) осевое усилие. В процессе перемещения клиньев 15 они через тяг 17 отклойяют и .растягивают пружины 16.

Фиксаторы 18, пройдя по волновым поверхностям 22, попадают в конические выемки 23, что обеспечивает фиkсированное положение клиньев 15. Этому положению соответствует мак-, римальное осевое усилие сжатия дета пей 7 и 11. При снижении числа оборотов привода это усилие сохраняется на некоторое время, необходимое для

сШеспечения проковки, в процессе которой упругие элементы 12 обеспечивают постоянное поджатие неподвижных деталей 11 к вращающимся деталям 7.

После сварки отключают привод вращения, при-этом клинья 15 и диски 5 под дейс;гвием пружины 16 возвращаются в исходное положение.

При обратном движении клииьей 15 фиксатор 18 сначала выходит из конической выемки 23, взаимодействует с волновой поверхностью 22 к попадает в коническую выемку 21. После остановки вала 3 сваренные детали 7 и 1 вынимают.

Предлагаемое выполнение привода осевого усилия сжатия деталей позволяет уменьшитЁ мощность прийода вращения, так как благодаря фиксированному положению клиньев в начальный момент работы машины мощность привода расходуется только на обеспечение вращения, и разгрузить подшипники машины.от осевого усилия тем самым повысив срок их службы и надежность машины.

МАШИНА ДЛЯ СВАРКИ Т1РЕНИЕМ, содержащая станину, шпиндель с зажимом пдя вращающейся детали, соёди.ненный с приводом вращения и приводом осевого усилия сжатия деталей, включающим грузы и средство для изменения осевого усилия, зажим для изменения осевого усилия, зажим дпя невращающейся детали, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы и производительности, она снабжена валом, на котором с возможностью осевого перемещения установле.н выполненный в виде двух подпружиненных одна относительно другой частей, каждая из которых снабжена крнсуообразным диском, шпянделъ, и дополнительными зажимами для вращающейся и невращающейся деталей, при этом грузы выполнены в виде у.становлекных между и подпружиненных в радиальном направлении клиньев, одна из боковых сторон Которых выполнена с выемками, (П а средство для изменения осевого усилия выполнено в виде подпружиненных фиксаторов, установленных в выполненных в одном из дисков отверстиях с возможностью взаимодействия с выемками на клиньях.