本發(fā)明涉及一種全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機，特別是涉及一種用于全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機的升降型疊焊裝置。

背景技術：

當今世界海底資源得到各國的高度重視，海底資源的開采利用愈演愈烈。用于海底資源開采的設備修復也相應地被重視起來。

專利文獻CN103071914A公開了一種全液壓驅(qū)動可重構數(shù)控摩擦疊焊機水下作業(yè)裝置。該設備主要包括弧形機架和疊焊機構，設置在弧形機架上面的支撐疊焊機構分別沿弧形機架的軸向和環(huán)向移動的移動支架，分別設置在弧形機架兩側的用于固定被焊管件的夾緊機構。該設備應用時，采用短行程主軸，使得橫梁與管道表面的空間小，橫梁與待修復管道之間的操作空間較小，從而導致水下作業(yè)效率低下，無法滿足快速修復的要求。再者，其一次裝卡疊焊范圍有限；橫向移動由液壓馬達驅(qū)動齒輪齒條實現(xiàn)，結構簡單，移動速度慢，定位精度較差。因此有待改進。

專利文獻CN104259653A和CN204075502U公開了一種水下摩擦疊焊機。該設備主要包括左右對稱設置的兩套定位夾緊機構、移動支撐架、周向移動機構、主軸架、軸向移動機構、低速主軸頭和高速主軸頭幾部分。整個裝置安裝在待修復的管道位置附近，通過軸向移動機構和周向移動機構完成主軸頭定位，由低速主軸頭完成鉆孔過程，然后由高速主軸頭完成疊焊過程。雙主軸的控制比較麻煩，且存在重復定位的問題，對裝置的定位精度要求很高。這對于水下60m的設備上述要求比較苛刻，疊焊過程中主軸頭部位受到較大的軸向力，裝置的夾緊定位機構比較薄弱，恐無法滿足疊焊過程的夾緊定位要求。

專利文獻CN103350278A公開了一種壓力控制攪拌摩擦焊主軸頭裝置，主要包括液壓系統(tǒng)、主軸油缸外殼和主軸活塞機構；主軸油缸外殼由同軸連接的前殼體和后殼體構成。該主軸具有尺寸小、結構緊湊、集成度高、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動方式靈活以及壓力控制原理簡單、精確等特點。但是，該主軸行程較短，導致水下摩擦疊焊設備的橫向移動機構與待修復管道之間空間較小，無法滿足潛水員對于水下操作空間的要求。

綜上所述，上述裝備的局限性在于：操作空間小，水下作業(yè)效率低下；Z向移動不 夠靈活，一次裝卡疊焊范圍有限，夾緊機構適應性差，不夠經(jīng)濟；存在重復定位的問題，且夾緊定位機構強度較差。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種用于全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機的升降型疊焊裝置，該裝置具有較大的操作空間。

本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種用于全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機的升降型疊焊裝置，包括疊焊支架、主軸支撐架和主軸；所述疊焊支架包括左右對稱的兩個側板，兩個所述側板通過前后對稱設置的兩根連系梁固接在一起，兩根所述連系梁和兩個所述側板形成框架結構；所述主軸支撐架包括設置在所述疊焊支架內(nèi)部的框架式橫梁和主軸安裝架，所述主軸安裝架滑動連接在所述框架式橫梁內(nèi)；所述框架式橫梁設有兩個X向橫梁和兩個Y向橫梁；在所述框架式橫梁的兩端各設有一Z向驅(qū)動缸，所述Z向驅(qū)動缸安裝在所述疊焊支架上；所述主軸安裝在所述主軸安裝架內(nèi)。

在所述X向橫梁的端面與位于其外側的所述側板之間設有所述間隙調(diào)節(jié)結構。

所述間隙調(diào)節(jié)結構有4個，4個所述間隙調(diào)節(jié)結構分別布置在所述框架式橫梁的四個角部的外側；每個所述間隙調(diào)節(jié)結構包括形成在X向橫梁端面外角部的倒角面，所述倒角面沿所述X向橫梁端面的整個高度延伸，在所述倒角面上設有上下對稱布置的楔形塊Ⅰ，位于上部的所述楔形塊Ⅰ小端朝上，位于下部的所述楔形塊Ⅰ小端朝下；在每個所述楔形塊Ⅰ上均設有一個與其適配的楔形塊Ⅱ，所述楔形塊Ⅱ滑動配合在所述側板上，在所述楔形塊Ⅱ的大端設有與其垂直固接的壓板，在所述壓板與相應的所述楔形塊Ⅰ的小端之間設有墊片組，所述壓板、所述墊片組和所述楔形塊Ⅰ采用螺栓連接在一起。

所述主軸安裝架與傳動座連接，所述傳動座固定在X向雙作用液壓缸的缸筒上，所述X向雙作用液壓缸的活塞桿沿X向布置并固裝在所述框架式橫梁上。

在所述框架式橫梁的內(nèi)側形成有X向滑動配合面，在所述主軸安裝架的外側設有與所述X向滑動配合面適配的滑塊。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：

1)操作空間大，工作范圍大，運動靈活，能完成復雜形狀裂紋修復。

2)驅(qū)動裝置均為液壓器件，定位精度高，響應速度快，不易受水下環(huán)境的影響，為水下工作的安全可靠進行提供了有力保障。

3)主軸的行程加上Z向驅(qū)動缸的行程即可滿足設備在Z向的移動范圍，保證設備在 Z向上運動靈活，可修復管狀物上不同深度、形狀復雜的裂紋。

4)Z向移動采用楔形導向間隙調(diào)整機構，可以隨時調(diào)整橫梁Z向移動的間隙，使得設備運動更加平穩(wěn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的框架式橫梁的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明的主軸安裝在主軸安裝架內(nèi)的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明的X向雙作用液壓缸的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明的間隙調(diào)節(jié)結構的結構示意圖。

圖中：1、疊焊支架，11、側板，12、連系梁，2、主軸支撐架，21、框架式橫梁，211、X向橫梁，212、Y向橫梁，22、主軸安裝架，221、滑塊，23、Z向驅(qū)動缸，3、X向雙作用液壓缸，31、傳動座，32、缸筒，33、活塞桿，4、主軸，5、間隙調(diào)節(jié)結構，51、楔形塊Ⅰ，52、楔形塊Ⅱ，53、壓板，54、墊片組。

具體實施方式

為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

請參閱圖1～圖5，一種用于全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機的升降型疊焊裝置，包括疊焊支架1、主軸支撐架2和主軸4。

所述疊焊支架1包括左右對稱的兩個側板11，兩個所述側板11通過前后對稱設置的兩根連系梁12固接在一起，兩根所述連系梁12和兩個所述側板11形成框架結構。

所述主軸支撐架2包括設置在所述疊焊支架1內(nèi)部的框架式橫梁21和主軸安裝架22，所述主軸安裝架22滑動連接在所述框架式橫梁21內(nèi)；所述框架式橫梁21設有兩個X向橫梁211和兩個Y向橫梁212；在所述框架式橫梁21的兩端各設有一Z向驅(qū)動缸23，所述Z向驅(qū)動缸23安裝在所述疊焊支架1上。

所述主軸4安裝在所述主軸安裝架22內(nèi)。

本發(fā)明通過將主軸4安裝在可升降的框架式橫梁21上擴大了主軸4的Z向移動范圍，進而擴大了操作空間。

在本實施例中，為了提高主軸4的運行精度，在所述X向橫梁211的端面與位于其外側的所述側板11之間設有所述間隙調(diào)節(jié)結構5。

進一步地，所述間隙調(diào)節(jié)結構5有4個，4個所述間隙調(diào)節(jié)結構5分別布置在所述框架式橫梁21的四個角部的外側；每個所述間隙調(diào)節(jié)結構5包括形成在X向橫梁端面外角部的倒角面，所述倒角面沿所述X向橫梁端面的整個高度延伸，在所述倒角面上設有上下對稱布置的楔形塊Ⅰ51，位于上部的楔形塊Ⅰ51小端朝上，位于下部的楔形塊Ⅰ51小端朝下；在每個所述楔形塊Ⅰ51上均設有一個與其適配的楔形塊Ⅱ52。所述楔形塊Ⅱ52滑動配合在所述側板11上，在所述楔形塊Ⅱ52的大端設有與其垂直固接的壓板53，在所述壓板53與相應的所述楔形塊Ⅰ51的小端之間設有墊片組54，所述壓板53、所述墊片組54和所述楔形塊Ⅰ51采用螺栓連接在一起。

在本實施例中，為了擴大X向的疊焊范圍，所述主軸安裝架22與傳動座31連接，所述傳動座31固定在X向雙作用液壓缸3的缸筒32上，所述X向雙作用液壓缸3的活塞桿33沿X向布置并固裝在所述框架式橫梁21上。

在本實施例中，為了減少加工面，降低成本，在所述框架式橫梁21的內(nèi)側形成有X向滑動配合面213，在所述主軸安裝架22的外側設有與所述X向滑動配合面213適配的滑塊221。

在發(fā)現(xiàn)并定位水下管狀物裂紋后，將設備初步固定在易于實施疊焊的位置，用定位夾緊機構將疊焊裝置固定在管狀物上，為疊焊安全進行提供保障，以便根據(jù)裂縫的具體位置由X向雙作用液壓缸3調(diào)整主軸4的位置。根據(jù)疊焊的深度和疊焊刀具的長度，通過給Z向驅(qū)動缸23供油，使主軸沿Z向移動，將主軸4調(diào)整到適宜的高度。在主軸4上安裝鉆頭，進行鉆孔，再通過特制的刀具加工出塞孔，將主軸頭抬高，更換塞棒，在主軸頭驅(qū)動下完成疊焊；更換砂輪，切掉殘余塞棒，再更換銑刀，銑去疊焊留下的飛邊，至此完成第一個塞焊單元的疊焊；再根據(jù)裂紋的走向，做出適當?shù)淖藨B(tài)調(diào)整，進行下一個塞焊單元的疊焊，最終一系列疊焊單元相互搭接形成完整的焊縫。

盡管上面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍的情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。