CN104475964A - 可承载大扭矩大顶锻力的摩擦焊机主轴箱结构 - Google Patents

Abstract

大扭矩大顶锻力的摩擦焊机主轴箱结构，轴（23）上安装有由齿轮键（22）、相连接的齿轮（21），轴（23）的两端分别由左圆锥滚子轴承（24）、右圆锥滚子轴承（19）支承，轴（23）的右端连接油泵传动轴（18），其上装有油泵大齿轮（15），油泵大齿轮（15）与油泵小齿轮（17）啮合，油泵小齿轮（17）与齿轮油泵（16）连接；轴（13）为齿轮轴，其左端通过轴齿轮键（29）连接齿轮（20），轴（13）的两端分别由左圆锥滚子轴承（11）、右圆锥滚子轴承（28）支承；主轴（2）通过主轴键（5）连接主轴齿轮（4），主轴（2）的前端由主轴径向滚子轴承（7）和球面滚子推力轴承（8）支承，后端由圆锥滚子轴承（31）支承；预拉伸导柱（1）连接于箱体（35）之上；主轴箱盖（3）用箱盖连接螺钉（6）连接在箱体（35）上。

Description

可承载大扭矩大顶锻力的摩擦焊机主轴箱结构

技术领域

本发明涉及一种大截面钢铝摩擦焊机，特别是涉及一种可承载大扭矩、大顶锻力的摩擦焊机主轴箱结构。

背景技术

摩擦焊机工作过程中，主轴箱除需要传递大扭矩以外，还需要承受相当大的顶锻力。因此主轴箱应具备高的刚度和强度指标外，还应提供较大动力，否则会直接影响到焊接质量。而主轴箱的结构与此有着密切关系。

发明内容

本发明的目的是提供一种大扭矩大顶锻力的摩擦焊机主轴箱结构。

本发明是大扭矩大顶锻力的摩擦焊机主轴箱结构，主轴箱体由钢板焊接而成，第一轴23上安装有由第一轴齿轮键22、相连接的第一轴齿轮21，第一轴23的两端分别由第一左圆锥滚子轴承24、第一右圆锥滚子轴承19支承，第一轴23的右端连接油泵传动轴18，其上装有油泵大齿轮15，油泵大齿轮15与油泵小齿轮17啮合，油泵小齿轮17与齿轮油泵16连接；第二轴13为齿轮轴，其左端通过第二轴齿轮键29连接第二轴齿轮20，第二轴13的两端分别由第二左圆锥滚子轴承11、第二右圆锥滚子轴承28支承；主轴2通过主轴键5连接主轴齿轮4，主轴2的前端由主轴径向滚子轴承7和球面滚子推力轴承8支承，后端由圆锥滚子轴承31支承；主轴2内孔连接有油管10；预拉伸导柱1连接于箱体35之上；主轴箱盖3用箱盖连接螺钉6连接在箱体35上。

本发明的有益之处是对结构进行了优化设置，可承受5000KN的轴向力（目前国内重型机床轴向最大承载力为1000 KN），还能提供32000N.m的旋转扭矩。

本发明相对于现有技术，其特别之处在于：1、采用了球面滚子推力轴承8、径向滚子轴承7和圆锥滚子轴承31组合式重载主轴***结构；传动齿轮采用模数12和16的淬火合金钢斜齿轮，使主轴箱可同时承受大载荷轴向顶锻力和传递大扭矩。2、主轴2前端安装液压夹紧的钢爪夹具，主轴设计成空心轴，内装液压管路10，通过旋转接头32，将旋转管路和固定管路有效分离，保证钢爪液压夹具的供油畅通。3、冷却、润滑采用强制方式，主轴箱内装有齿轮油泵16，由一轴23驱动，油泵16将箱底的润滑油通过润滑油管喷淋到各齿轮和各轴承中。

附图说明

图1本发明的主轴箱结构简图，附图标记及名称为：预拉伸导柱1，主轴2，主轴箱盖3，主轴齿轮4，主轴键5，箱盖连接螺钉6，主轴径向滚子轴承7，球面滚子推力轴承8，主轴前端盖9，油管10，第二轴左圆锥滚子轴承11，二轴右端盖12，二轴13，一轴右透盖14，油泵大齿轮15，齿轮油泵16，油泵小齿轮17，油泵传动轴18，第一右圆锥滚子轴承19，二轴齿轮20，一轴齿轮21，一轴齿轮键22，一轴23，第一左圆锥滚子轴承24，平垫25，弹垫26，六角螺钉27，第二右圆锥滚子轴承28，二轴齿轮键29，二轴左端盖30，主轴圆锥滚子轴承31，旋转接头32，主轴左透盖34，箱体35。

具体实施方式

如图1所示，本发明是大扭矩大顶锻力的摩擦焊机主轴箱结构，主轴箱体由钢板焊接而成，第一轴23上安装有由第一轴齿轮键22、相连接的第一轴齿轮21，第一轴23的两端分别由第一左圆锥滚子轴承24、第一右圆锥滚子轴承19支承，第一轴23的右端连接油泵传动轴18，其上装有油泵大齿轮15，油泵大齿轮15与油泵小齿轮17啮合，油泵小齿轮17与齿轮油泵16连接；第二轴13为齿轮轴，其左端通过第二轴齿轮键29连接第二轴齿轮20，第二轴13的两端分别由第二左圆锥滚子轴承11、第二右圆锥滚子轴承28支承；主轴2通过主轴键5连接主轴齿轮4，主轴2的前端由主轴径向滚子轴承7和球面滚子推力轴承8支承，后端由圆锥滚子轴承31支承；主轴2内孔连接有油管10；预拉伸导柱1连接于箱体35之上；主轴箱盖3用箱盖连接螺钉6连接在箱体35上。

如图1所示，主轴2采用了能够承受动、静额定负荷分别为4950KN、19000KN的大轴向载荷的推力球面轴承8和圆锥滚子轴承31组合式重载主轴结构。

如图1所示，主轴2为空心轴，油管10从中穿过，油管10的左端装有旋转接头32。

钢铝钢爪摩擦焊机在焊接时，根据焊接要求，主轴箱需承受5000KN的轴向顶锻力和32000N.m的扭转摩擦力矩。本发明的工作过程是：当进入焊接工作状态时，动力首先传递到主轴箱体35内的一轴23，通过键22传递给一轴齿轮21，一轴齿轮21通过啮合将动力传递给二轴齿轮20，二轴齿轮20通过键29连接传递给二轴13，二轴13为齿轮轴，再由二轴13自身的齿啮合传递到主轴齿轮4，最后通过键5传递给主轴2，主轴2开始旋转。当达到加工要求后，通过电磁离合器切断动力，主轴2停止旋转。

在摩擦预加热阶段，钢爪与铝导杆通过一定的顶锻力相互接触，然后钢爪旋转运动所产生的摩擦，形成摩擦热，此时主轴箱需要承受大扭矩和较大顶锻轴向力。

焊接成形阶段，当接触面的温度上升到焊接所要求的温度后，主轴箱主轴停止转动，由顶锻装置对铝导杆施加更大的顶锻力（约5000KN），钢铝材料实现融焊。焊接温度下降后，最终完成钢爪与铝导杆的焊接。在此阶段主轴箱承受大的轴向顶锻力。

如图1所示，顶锻力通过钢爪液压夹具和与之相连的主轴2传递给主轴前轴承8，前轴承为能够承受大约5000KN轴向力的球面滚子推力轴承，轴向力最后被传递到经过优化设计的箱体35上。

如图1所示，一轴23、二轴13为飞溅润滑，主轴2为油泵16润滑。

如图1所示，主轴箱体由钢板焊接而成，内有经优化设计布置的承重筋板。一轴23上安装有由一轴齿轮键22连接的一轴齿轮21，两端由一轴左圆锥滚子轴承24、一轴右圆锥滚子轴承19支承，一轴23右端连接油泵传动轴18，其上装有油泵大齿轮15与油泵小齿轮17啮合，油泵小齿轮17与齿轮油泵16连接。二轴13为齿轮轴，左端通过二轴齿轮键29连接二轴齿轮20，二轴13两端由二轴右圆锥滚子轴承11、二轴左圆锥滚子轴承28支承。主轴2通过主轴键5连接主轴齿轮4，主轴2前端由主轴径向滚子轴承7和球面滚子推力轴承8，后端由圆锥滚子轴承31支承。主轴2内孔连接有油管10，油管10左端连接有旋转接头32。预拉伸导柱1连接于箱体35之上。主轴箱盖3用箱盖连接螺钉6连接在箱体35上。

Claims (3)

1.大扭矩大顶锻力的摩擦焊机主轴箱结构，主轴箱体由钢板焊接而成，其特征在于第一轴（23）上安装有由第一轴齿轮键（22）、相连接的第一轴齿轮（21），第一轴（23）的两端分别由第一左圆锥滚子轴承（24）、第一右圆锥滚子轴承（19）支承，第一轴（23）的右端连接油泵传动轴（18），其上装有油泵大齿轮（15），油泵大齿轮（15）与油泵小齿轮（17）啮合，油泵小齿轮（17）与齿轮油泵（16）连接；第二轴（13）为齿轮轴，其左端通过第二轴齿轮键（29）连接第二轴齿轮（20），第二轴（13）的两端分别由第二左圆锥滚子轴承（11）、第二右圆锥滚子轴承（28）支承；主轴（2）通过主轴键（5）连接主轴齿轮（4），主轴（2）的前端由主轴径向滚子轴承（7）和球面滚子推力轴承（8）支承，后端由圆锥滚子轴承（31）支承；主轴（2）内孔连接有油管（10）；预拉伸导柱（1）连接于箱体（35）之上；主轴箱盖（3）用箱盖连接螺钉（6）连接在箱体（35）上。

2.根据权利要求1所述的大扭矩大顶锻力的摩擦焊机主轴箱结构，其特征在于主轴（2）采用了能够承受动、静额定负荷分别为4950KN、19000KN的大轴向载荷的推力球面轴承（8）和圆锥滚子轴承（31）组合式重载主轴结构。

3.根据权利要求1所述的大扭矩大顶锻力的摩擦焊机主轴箱结构，其特征在于主轴（2）为空心轴，油管（10）从中穿过，油管（10）的左端装有旋转接头（32）。