CN102554382B - 动量轮壳体密封焊接方法及实施该方法的焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动量轮壳体密封焊接方法及实施该方法的焊接装置，其是在动量轮壳体外周面接缝处包覆涂锡焊带后，通过驱动装置驱动动量轮壳体绕其轴线旋转并用预热装置将动量轮壳体预热，然后通过调整支架固定平头电烙铁并利用该电烙铁加热涂锡焊带使该涂锡焊带与动量轮壳体焊接为一体，实现对动量轮壳体的密封焊接。采用本发明制成的动量轮壳体的密封效果好、结构强度高，使动量轮具有良好的稳定性和抗辐射性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种动量轮壳体密封焊接方法以专用于实施该方法的密封焊接装置。
背景技术
动量轮是卫星控制***的关键执行部件，而密封的效果对动量轮的性能影响比较大。目前国内卫星动量轮壳体的密封技术主要有橡胶圈密封和高强度胶密封：橡胶圈密封的密封结构强度主要由周围螺钉承受，其密封效果不佳，主要应用于低转速或小型号的动量轮；高强度胶密封在密封过程中很容易产生多余物，而且密封结构复杂，使用时动量轮的可靠性较低，且密封开裂后无法修复。
发明内容
本发明的目的是：提供一种动量轮壳体密封焊接方法，以解决现有动量轮壳体密封方式密封效果不佳、使用可靠性低的问题。
本发明的技术方案是：一种动量轮壳体密封焊接方法，第一步、将动量轮壳体外周面接缝处清洁干净后在动量轮壳体外周面接缝处包覆涂锡焊带；第二步，驱动动量轮壳体绕其轴线旋转并将动量轮壳体整体加热至65～75℃，实现对动量轮壳体的预热；第三步，用温度为260～280℃的平头电烙铁加热涂锡焊带使该涂锡焊带与动量轮壳体粘接为一体。
在所述第三步焊接涂锡焊带时，需保证动量轮壳体的整体温度低于90℃。
所述的动量轮壳体在焊接时根据动量轮壳体外径尺寸大小由驱动装置调整转速和转动方向。
本发明还同时提供了一种专用于实施上述密封焊接方法的密封焊接装置，该密封焊接装置的技术方案是：一种动量轮壳体密封焊接装置，包括用于驱动动量轮壳体绕其轴线旋转的驱动机构、用于对动量轮壳体进行整体预热的预热装置、用于将涂锡焊带加热焊接在动量轮壳体外周面接缝处的平头电烙铁及用于安装平头电烙铁并使其靠近动量轮壳体外周面涂锡焊带的调整支架。
所述的预热装置为电热风机。
所述的调整支架包括竖直固定在驱动机构一侧的立杆，立杆上活动套装有第一调整套，第一调整套上通过其外壁固定的水平连接臂固连有与立杆平行的第一固定套，在第一固定套上转动装配有与立杆空间垂直的第二调整套，第二调整套内滑动穿装有横杆，横杆的一端固定有与立杆平行的第二固定套，在第二固定套内滑动穿装有竖向延伸的连接杆，所述的平头电烙铁竖向设置并夹装在连接杆下端对应固设的夹套内。
所述的第一调整套与立杆之间螺纹配合。
本发明采用涂锡焊接带包绕在动量轮壳体外周面的接缝处，通过加热的平头电烙铁将涂锡焊带与动量轮壳体焊接为一体，从而将动量轮壳体外周的接缝密封连接，该焊接工艺操作方便、快捷，而且涂锡焊带的密封效果好，密封后，经氦质谱检漏仪检漏，其密封效果要比现有密封方式提高2-3个数量级，动量轮焊接密封后，动量轮底座与密封罩形成一个整体，结构强度高，且动量轮壳体的渗漏率小，使得动量轮飞轮体受风阻等因素影响小，从而提高了动量轮性能的稳定性，同时，由于涂锡焊带为金属材料，因此该密封焊接方法要比密封胶、橡胶等非金属材料密封材料抗辐照效果强。
附图说明
图1为本发明中动量轮壳体密封焊接装置的结构示意图；
图2为采用本发明焊接方法制作的动量轮使用时的电流变化曲线图；
图3为采用现有制造工艺制成的动量轮使用时的电流变化曲线图。
具体实施方式
本发明的动量轮壳体密封焊接方法是将动量轮壳体外周面接缝处清洁干净后包覆涂锡焊带，然后对动量轮壳体整体进行预热，预热时将动量轮壳体整体加温至65～75℃，最后通过驱动装置驱动动量轮壳体绕其轴线旋转并同时用温度为260～280℃的锡焊用平头电烙铁加热涂锡焊带使该涂锡焊带与动量轮壳体接缝焊接部位粘接为一体，实现对动量轮壳体的密封焊接，焊接过程中需保证动量轮壳体上除焊接点以外的其它部分温度不能高于90℃，以保证焊接质量。
为实现上述密封焊接方法，本发明提供了一种动量轮壳体密封焊接装置，该焊接装置如图1所示，其包括底座1，在底座1上固定有动量轮壳体驱动装置12，该驱动装置12的动力输出端的转动轴向水平设置，使用时将动量轮壳体13固定在驱动装置12的动力输出端上使动量轮壳体12绕其轴线旋转使得其外周面上接缝处在竖直的平面内转动，在动量轮壳体13外周面的接缝处围设涂锡焊带14，在靠近动量轮壳体13外周面处设有用于将涂锡焊带14加热焊接到动量轮壳体13上的平头电烙铁11，该平头电烙铁11固定安装在一个可在空间内多自由度调整的调整支架上，该多自由度调整支架主要用于控制平头电烙铁11在空间内的上下、左右、前后位置，以便根据不同规格的动量轮壳体调整平头电烙铁的空间位置。在驱动装置12的一侧靠近动量轮壳体13还设有用于对动量轮壳体13预热的预热装置15，本实施例中，预热装置15为热风机，其通过向动量轮壳体吹热风对动量轮壳体进行预热，提高焊接速度和焊接质量。多自由度调整支架包括竖向固定在驱动装置12一侧的立杆2，立杆2上活动套装有可沿立杆2上下移动的第一调整套3，第一调整套3上通过其外壁固定的水平连接臂4固连有与立杆2平行的第一固定套5，在第一固定套5上转动装配有与立杆2空间垂直的第二调整套6，第二调整套6内滑动穿装有横杆7，横杆7的一端固定有与立杆2平行的第二固定套8，在第二固定套8内滑动穿装有竖向延伸的连接杆9，平头电烙铁11竖向设置并夹装在连接杆9下端对应固设的夹套10内。其中，第一调整套3与立杆2之间为螺纹配合，以提高第一调整套3在立杆2上的高度的调整精度。在各调整套及固定套上分别旋装有顶紧螺钉，以使该调整支架在平头电烙铁调整到位后固定平头电烙铁的空间位置。平头电烙铁11的位置固定后，启动驱动装置12，使动量轮壳体13绕其轴线转动，同时，预热装置15对动量轮壳体13预热，以方便焊接，动量轮壳体13转动的同时，平头电烙铁11的烙铁头贴近动量轮壳体13外周面上敷设的涂锡焊带14，将涂锡焊带与动量轮壳体13焊接为一体，从而实现对动量轮壳体13外周面上接缝处的密封焊接。
本发明中动量轮壳体外周面接缝处采用涂锡焊带密封焊接后，经氦质谱检漏仪检漏，其密封效果要比现有的密封胶或橡胶圈密封方式提高2-3个数量级，动量轮焊接密封后，动量轮底座与密封罩形成一个整体，结构强度高，且动量轮壳体的渗漏率小，使得动量轮飞轮体受风阻等因素影响小，从而提高了动量轮性能的稳定性，由图2与图3对比可知，采用本发明焊接方法制成的动量轮在使用过程中电流小，而且所时间增加其电流的变化更加的平缓，同时，由于涂锡焊带为金属材料，因此采用本发明密封焊接方法制成的动量轮壳体要比用现有密封胶、橡胶圈等非金属密封材料密封的动量轮壳体抗辐照效果强。
本发明不局限于上述实施例，上述实施例中的预热装置还可以采用红外线加热等辐射式预热装置；调整支架的结构也可以有多种不同的变化：例如上述实施例中第一调整套与立柱之间可以采用滑动配合以调整电烙铁的空间高度位置，其也可以采用轴向限位转动配合，通过第二固定套与连接杆之间的滑动配合调整电烙铁的空间高度；上述的第一固定套与水平连接臂之间以及第二固定套与横杆之间也可以采用铰接方式调整电烙铁的空间高度位置等等，上述各种对本发明密封焊接装置的等效变形均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种动量轮壳体密封焊接方法，其特征在于，第一步、将动量轮壳体外周面接缝处清洁干净后在动量轮壳体外周面接缝处包覆涂锡焊带；第二步，驱动动量轮壳体绕其轴线旋转并对动量轮壳体整体加热至65~75℃，使用电热风机实现对动量轮壳体的预热；第三步，用温度为260~280℃的平头电烙铁加热涂锡焊带使该涂锡焊带与动量轮壳体焊接为一体，焊接涂锡焊带时，需保证动量轮壳体上除焊接点以外的其他部分的温度低于90℃。
2.根据权利要求1所述的动量轮壳体密封焊接方法，其特征在于，所述的动量轮壳体在焊接时根据动量轮壳体外径尺寸大小由驱动装置调整转速和转动方向。
3.一种专用于实施如权利要求1所述焊接方法的动量轮壳体密封焊接装置，其特征在于，包括用于驱动动量轮壳体绕其轴线旋转的驱动机构、用于对动量轮壳体进行整体预热的预热装置、用于将涂锡焊带加热焊接在动量轮壳体外周面接缝处的平头电烙铁及用于安装平头电烙铁并使其靠近动量轮壳体外周面涂锡焊带的调整支架；所述的预热装置为电热风机，焊接涂锡焊带时，需保证动量轮壳体上除焊接点以外的其他部分的温度低于90℃。
4.根据权利要求3所述的动量轮壳体密封焊接装置，其特征在于，所述的调整支架包括竖直固定在驱动机构一侧的立杆，立杆上活动套装有第一调整套，第一调整套上通过其外壁固定的水平连接臂固连有与立杆平行的第一固定套，在第一固定套上转动装配有与立杆空间垂直的第二调整套，第二调整套内滑动穿装有横杆，横杆的一端固定有与立杆平行的第二固定套，在第二固定套内滑动穿装有竖向延伸的连接杆，所述的平头电烙铁竖向设置并夹装在连接杆下端对应固设的夹套内。
5.根据权利要求4所述的动量轮壳体密封焊接装置，其特征在于，所述的第一调整套与立杆之间螺纹配合。
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