Устройство для сварки трением

 

О П И С А Н И Е «i) 48748 Î

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Зависимый от патента (61) Заявлено 29.09.72 (21) 1835329/25-27 (32) Приоритет 02.10.71 (31) 45948 (33) Великобритания

Опубликовано 05.10.75. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 30.01.76 (51) М. Кл. В 23k 19/00

Государственный комитет

Совета веинистрсв СССР (53) УДК 621.791.14.03 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Иностранец

Дональд Бернард Кларк (Великобритания) Иностранная фирма

«Джозеф Лукас (Электрикал) Лимитед» (Великобритания) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ

Изобретение относится к области сварки трением.

Существуют различные устройства для сварки трением, в том числе и такие, в которых движение одной свариваемой детали относительно другой производится по круговой (орбитальной) траектории без вращения вокруг собственной оси. Таким движением обеспечивается минимальный прогрев свариваемых деталей, что дает возможность сваривать изделия некруглого поперечного сечения. В известном устройстве круговое движение одной свариваемой детали относительно другой осуществляется за счет смещения осей приводных валов.

Недостатком этого устройства является сложность конструкции, обеспечивающей изменение эксцентриситета в процессе сварки.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства и улучшение качества сварки.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве вал, передающий вращение, выполнен полым и в нем установлен дополнительный поворотный вал, на торце которого эксцентрично установлен цилиндрический палец, кинематически связанный с зажимом для установки одной из свариваемых деталей, при этом ось вала, передающего вращение, расположена по отношению к оси дополнительного поворотного вала на расстоянии, равном эксцентриситету цилиндрического кольца, дополнительный вал снабжен средством его углового перемещения, выполненным в виде винтовой

5 пары, и устройство оснащено механизмом для предотвращения вращения зажима вокруг собственной оси.

Механизм для предотвращения зажима вокруг собственной оси может быть выполнен в

10 виде двух пар пальцев, расположенных диаметрально противоположно по окружности с центром на оси вала, передающего вращение, и входящих в соответствующие пазы кольца, свободно установленного вокруг зажима, при15 чем одна пара пальцев прикреплена к зажиму, а другая пара — к корпусу.

Механизм для предотвращения вращения зажима вокруг собственной оси может быть выполнен в виде попарно расположенных на

20 диаметрально противоположных торцах зажима штифтов, проходящих через подшипники, которые, в свою очередь, жестко закреплены в предусмотренном опорном элементе, концы которого в виде штифтов также пропущены че25 рез подшипники, жестко закрепленные на корпусе.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в разрезе; на фиг. 2 — кольцо с пазами, вид сверху; на фиг. 3 — механизм для предотз0 вращения вращения зажима вокруг собствен487480 ной оси, вид сверху; н2 фиг. " — то же, впд сбоку.

Устройство содержит подвижный суппорт 1, расположенный н2д неподвижны.,1 KÎpilу сом

2, который при работе устройства несег за:0товку 3 внутри углубления, выполненного в суппорте. Зажим 4 скользит по корпусу 2 под суппортом 1 на множестве шариковых подшипников 5, несомых корпусом 2, и па нем имеется углубление для входа детали, фрнкцион»о привариваемой к заготовке 3. При рабоге устройства суппорт 1 перемещается вертикаль»0 относительно корпуса 2 из нерабочего поло:кения, в котором заготовка 3 QTcTQII от дсг2 III

6, в рабочее, в котором заготовка 3 совмещ2ется с деталью 6. Когда заготовка 3 и дет2ль

6 должны быть сварены вместе, конструкция устройства такова, что заготовка 3 удерживается неподвижно относительно суппор га тогда как дет2ль 6 перемещается по орбитальному пути без вращения относительно ззготовки 3.

От поверхности зажима 4 выступает вниз выполненная заодно с носителем полая ступица, обращенная к корпусу 2, и в эту ступицу входит цилиндрический палец 7. Между пальцем 7 и внутренней поверхностью ступицы 8 находятся роликовые подшипники 9. так что палец 7 может иметь угловое движение относительно втулки ступицы 8 и зан(пм2 4.

К пальцу 7 н2 его удаленном от зажима 4 торце закреплен дополнительный цилиндрический вал 10, проходящий через отверстие в корпусе 2, с осью, параллельной оси пальца 7, но отстоящей от нее. У его торца, удаленного от пальца 7, вал 10 прикреплен к винтовому валу 11 и, занимая промежуточное положение между его торцами, установлен полый вал 12, передающий вращение. Вал 12 имеет эксцентричное отверстие, так что ось вала 10 является параллельной оси вала 12, но отстоит от него н2 расстояние, равное расстоянию между осями соответственно вала 10 и пальца 7.

Вал 12 установлен в корпусе 13 на подшипниках 14, и у его торца, удаленного от корпуса 2, он выступает из корпуса 13.

Заодно с валом 12 выполнен шкив 15 с iKCлобком. При работе устройства приводной ремень (не показан) проходит вокруг шкива 15 и приВодится i12pi iKIiûì дв!«Гзтелем (пе пок2зан) для сообщения вращательного движения шкиву 15 и валу 12. В cooòBeòcTB017ï«;!õ отверстиях, выполненных в шкивс 15, имеются четыре стойки 16, прикрепленные к кольцу 17 с внутренней винтовой нарезкой. Кольцо 17;!аходится в винтовом зацеплении с валом 11 и у его торца, удаленного от стоек 16, чер.-з подпятник 18 соединено с поршне.,! 19 ппевмнт«ческого узла пор «ень — цилиндр (не I«OK«lзан). Таким образом, благодаря стойквм 16, входящим скользящей посадкой в свои соответственные отверстия в шкиве 15, кольцо 17 перемещается поршнем 19 аксизль«ю вдоль вала 11, хотя стойки 16 предотврящают врнщение кольца 17 около вяла 12. Поэтому во

05 заднется т2ким образом, ч«0 радиус орбитальНОГО дв»(cнпя 72,1ьц2 7 имеет неооходимую

Е 1«И ц«, )Д

01!«битаг!ь!!Ое движение пальца 7 передается

22жнму 4, и, следовательно, детали 6, перемещая деталь по круговому пути с центром на время 2кси2льнОГО дв«!жения колъц2 17 Вдоль

Биля 1 1 последн!!«! п1«иВО, lи 1 ся Е3 у ГлОВОе дВиiKC i1fC 0TI 0 "Ill 07111 ко;!ьц2 17, 2 Взл 10 110 lg .20«уг70Boc движспис огпосительно вала 12.

Кроме Toi 0, когда приводной ремень псредаc1 Б} зш, . Гельное двихкенпе шкиВу 10, стОики

16, предотгpaп«2я Bp2»IC«»IB кольца 17 около взл2 i2",,cOB7IIII»ioT кольцо 17, вал 11, вал 10 и цили»дри «еский палец 7 Во вращательном

:0 д г!акен!«и B iccT(l со шкивом 15 и валом 12.

Н2 з2>кпме 4 закрс «лена пара пальцев 20, рllclio !Оже ° !«Iых В дивметр2льно IIpoTHBQ»оложном положении друг к другу на окружно01н с цс !тром »2 оси вала 12, выступающих

:5 в«гпз с поверхности зажима. Другая пара пальцев (не показаны) выступает вертикально вверх 01 корпуса 2 и расположена в дпаметрзл!и!о противоположном положении друг к .«ругу »2 той же окруж«исти, что и пальцы 20, 20 причем об2 диаметра находятся под прямым углом друг к другу. 112льцы 20 и другая пара !

«!«льцси проходят в соответственные радизльр 2 C I I 0. I 0 iK P l I I I >I C lI 2 2 Bi 2 1, 0 б р 2 з 0 В 2 н Н ы е II O окру1кности кольца 22 (фпг. 2), которое сво25 бодно установлено вокруг ступицы 8. Таким

OOp220AI, П2 lb!lb(h K07bl«0 22 предоТВрзщ2IOT врзщсппе зажим2 4 вокруг собственной оси, »о позволяют зажиму двигаться относительно суппорта 1 по орбитальному пути с ограничен20 пым радиусом.

Для осуществления операции сварки трением устройство сначала устанавливается так, :тобы ось вала 12 совмещалась с осью цилиндрического пальца 7. Затем приводной peç5 мень приводит во вращение шкив 15, сообщая

Baлу 12 вращательное движение, и на этой стадии, поскольку оси вала 12 и кольца 7 совмещены, палец просто вращается в подшипниках 9 относительно за>ким2 4, который при

i0 этом остается неподвижным. Затем деталь 6 уста«!2вливается в выемку в зажиме 4, и заготовка 3 кладется «12 деталь в требующемся положен; »! относительно детали. Суппорт 1 опускеется до тех пор, пок2 заготовка 3 не ,5 войдет в выемку в суппорте, причем суппорт освобождается, чтобы обеспечить некоторое смещение детали, пока заготовка пе приложит заданного дзвления к Летали. После этого срабатывает устройство поршень — цилиндр, 50 т2к что поршень 19 перемещает кольцо 17 аксизльно вдоль вала 11 на заданное расстояние, и смещает ось цилиндрического кольца 7 относительно вала 12 в направлении, перпендикулярном оси вала 12. Затем цилиндриче55 ский палец 7 «!а:«11«!ает перемещаться орбит2 7"ü»î вокруг вала 12, так что ось пальца 7 движется по кругу, рндиус которого равен расстояншо между осью пальца 7 и Осью вала 12.

« .Кси««льное движение кольца 17 вдоль вала 11

77

25 гз

2 Ð7 Я 5

Составитель Н. Ращупкин

Редактор И. Бродская Текред Е. Подурушина Корректор А. Дзесова

Заказ 3219/18 Изд. ¹ 49 Тираж 1061 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Миип, Tðîâ СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2