一种内冷式可分离搅拌摩擦焊工具及其安装结构的制作方法

1.本实用新型涉及搅拌摩擦焊技术领域，具体涉及一种内冷式可分离搅拌摩擦焊工具及其安装结构。


背景技术：

2.在搅拌摩擦焊焊接过程中，搅拌头与焊接工件摩擦产热，使被焊材料局部熔化。因此，焊接过程中需要对搅拌头进行冷却，否则焊缝易过热，影响焊缝表面质量。
3.目前，惯用的做法是将冷却介质雾化水雾状，直接对准搅拌头喷洒，导致冷却介质随着搅拌头进入焊缝，造成焊缝质量降低。而且，冷却介质材质特殊，造价高，不但导致生产成本高，还存在安全环保风险。另外，现有的搅拌头为一次性耗材，并直接与搅拌头连接轴连接，由于搅拌头的材质特殊，导致搅拌头的更换成本居高不下。
4.解决以上问题成为当务之急。


技术实现要素：

5.为解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种内冷式可分离搅拌摩擦焊工具及其安装结构。
6.其技术方案如下：
7.一种内冷式可分离搅拌摩擦焊工具，其要点在于：包括刀柄和搅拌头，所述搅拌头包括搅拌头过渡端以及分别位于搅拌头过渡端两端的搅拌针和搅拌头安装座，所述搅拌头安装座远离搅拌头过渡端的一端端面凹陷形成有搅拌头过水盲孔，该搅拌头过水盲孔延伸至搅拌头过渡端，所述刀柄的一端端面凹陷形成有与搅拌头安装座相适应的搅拌头安装槽，该刀柄的另一端端面凹陷形成有贯穿至搅拌头安装槽槽底的刀柄过水通孔，所述搅拌头安装座固定在搅拌头安装槽中时，所述刀柄过水通孔与搅拌头过水盲孔连通；
8.当冷却水入水管经刀柄过水通孔插入搅拌头过水盲孔中时，冷却水入水管的外壁与刀柄过水通孔和搅拌头过水盲孔的孔壁之间形成冷却水回流通道。
9.采用以上结构，冷却水入水管通过向搅拌头过水盲孔注水，能够对搅拌头进行冷却，然后热水从冷却水回流通道流出，不仅通过冷却水对搅拌头实现内冷式冷却，冷却介质不会进入焊缝，保证了焊缝的质量，而且冷却介质为水，不仅便宜，而且不存在安全和环保风险，另外，搅拌摩擦焊工具采用刀柄和搅拌头两部分组成，大大减小了搅拌头的尺寸，生产过程中只需要更换容易损坏的搅拌头即可，大幅降低了搅拌头的使用成本。
10.作为优选：所述搅拌头过渡端为直径朝着搅拌针方向逐渐减小的锥形结构，所述搅拌头过水盲孔靠近搅拌针的一端缩径形成锥形孔，所述冷却水入水管的插入端与锥形孔的孔壁之间留有间隙。采用以上结构，能够通过冷却水高效地冷却搅拌头，避免发生焊缝过热问题，保证了焊缝的表面质量。
11.作为优选：所述刀柄包括刀柄主体和设置在刀柄主体一端端面的刀柄安装座，所述搅拌头安装槽成型在刀柄主体远离刀柄安装座的一端端面，所述刀柄过水通孔自刀柄安
装座远离刀柄主体的一端端面贯穿至搅拌头安装槽的槽底。采用以上结构，不仅能够可靠地安装搅拌头，而且便于可靠地与搅拌头连接轴连接。
12.作为优选：所述刀柄主体为直径朝着靠近刀柄安装座逐渐增大的锥形结构。采用以上结构，有利于减少加热热量，减少作业空间，减少整体的重量。
13.作为优选：所述刀柄安装座的外周面上凹陷形成有至少一圈环形连接卡槽。采用以上结构，能够与搅拌头连接轴可靠地连接。
14.作为优选：所述刀柄安装座远离刀柄主体的一端端面凹陷形成有至少一圈密封圈安装槽。采用以上结构，保证冷却水密封在内部，避免发生冷却水泄露问题。
15.作为优选：所述搅拌头加热后，或能够使搅拌头安装座嵌入搅拌头安装槽中，或能够使搅拌头安装座从搅拌头安装槽中脱出；当搅拌头安装座嵌入搅拌头安装槽中时，冷却所述搅拌头，能够使搅拌头安装座固定在搅拌头安装槽中。采用以上结构，通过“热装”方式进行组装，简单可靠。
16.一种内冷式可分离搅拌摩擦焊工具的安装结构，其要点在于：包括机头基座、可转动地安装在机头基座上的搅拌头连接轴、安装在机头基座上的连接轴驱动电机以及上述的内冷式可分离搅拌摩擦焊工具，所述刀柄远离搅拌头的一端插入搅拌头连接轴中，并通过刀柄连接销锁定，所述搅拌头连接轴上成型有与轴驱动主动齿轮啮合的轴驱动从动齿。
17.采用以上结构，不仅能够稳定可靠地驱动搅拌头转动，而且能够实现快拆快装，稳定可靠。
18.作为优选：所述机头基座包括基座安装板以及设置在基座安装板一端的基座安装块，所述连接轴驱动电机安装在基座安装板上，所述搅拌头连接轴沿基座安装板的长度方向穿设在基座安装块上，所述刀柄安装在搅拌头连接轴远离基座安装板的一端，所述轴驱动从动齿成型在搅拌头连接轴靠近基座安装板的一端。采用以上结构，稳定可靠，便于装配。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
20.采用以上技术方案的一种内冷式可分离搅拌摩擦焊工具及其安装结构，结构新颖，设计巧妙，易于实现，不仅通过冷却水对搅拌头实现内冷式冷却，冷却介质不会进入焊缝，保证了焊缝的质量，而且冷却介质为水，不仅便宜，而且冷却效率高，同时不存在安全和环保风险，另外，搅拌摩擦焊工具采用刀柄和搅拌头两部分组成，大大减小了搅拌头的尺寸，生产过程中只需要更换容易损坏的搅拌头即可，大幅降低了搅拌头的使用成本。
附图说明
21.图1为内冷式可分离搅拌摩擦焊工具的安装结构示意图；
22.图2为刀柄与搅拌头的配合关系示意图；
23.图3为搅拌头的结构示意图；
24.图4为刀柄的结构示意图。
具体实施方式
25.以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
26.如图2-图4所示，一种内冷式可分离搅拌摩擦焊工具，其主要包括刀柄1和搅拌头
2，其中，搅拌头2包括搅拌针2a、搅拌头过渡端2b和搅拌头安装座2c，搅拌针2a和搅拌头安装座2c分别位于搅拌头过渡端2b的两端，刀柄1包括刀柄主体1c和设置在刀柄主体1c一端端面的刀柄安装座1d。
27.搅拌头安装座2c远离搅拌头过渡端2b的一端端面凹陷形成有搅拌头过水盲孔2d，搅拌头过水盲孔2d延伸至搅拌头过渡端2b，刀柄主体1c远离刀柄安装座1d的一端端面凹陷形成有与搅拌头安装座2c相适应的搅拌头安装槽1a，刀柄安装座1d远离刀柄主体1c的一端端面凹陷形成有贯穿至搅拌头安装槽1a槽底的刀柄过水通孔1b。
28.搅拌头安装座2c固定在搅拌头安装槽1a中时，刀柄过水通孔1b与搅拌头过水盲孔2d连通。因此，当冷却水入水管3经刀柄过水通孔1b插入搅拌头过水盲孔2d中时，冷却水入水管3的外壁与刀柄过水通孔1b和搅拌头过水盲孔2d的孔壁之间形成冷却水回流通道4。冷却水入水管3通过向搅拌头过水盲孔2d注水，能够对搅拌头2进行冷却，然后热水从冷却水回流通道4流出。不仅通过冷却水对搅拌头2实现内冷式冷却，冷却效率高，冷却介质不会进入焊缝，保证了焊缝的质量，而且冷却介质为水，不仅便宜，而且不存在安全和环保风险，另外，搅拌摩擦焊工具采用刀柄1和搅拌头2两部分组成，大大减小了搅拌头2的尺寸，生产过程中只需要更换容易损坏的搅拌头2即可，大幅降低了搅拌头2的使用成本。
29.进一步地，搅拌头过渡端2b为直径朝着搅拌针2a方向逐渐减小的锥形结构，因此，搅拌头过水盲孔2d靠近搅拌针2a的一端缩径形成锥形孔2d1，冷却水入水管3的插入端与锥形孔2d1的孔壁之间留有间隙，能够通过冷却水更加高效地冷却搅拌头2，避免发生焊缝过热问题，保证了焊缝的表面质量。
30.另外，刀柄主体1c为直径朝着靠近刀柄安装座1d逐渐增大的锥形结构，有利于减少加热热量，减少作业空间，减少整体的重量。
31.并且，搅拌头安装座2c远离搅拌头过渡端2b一端端面的外缘倒角处理，以便于将搅拌头安装座2c嵌入搅拌头安装槽1a中。
32.需要指出的是，当需要将搅拌头2安装到刀柄1上时，需要先加热搅拌头2，然后使搅拌头安装座2c嵌入搅拌头安装槽1a中，最后冷却至室温，搅拌头2就被可靠地固定到刀柄1上。当需要将搅拌头2从刀柄1上取下时，也需要先加热搅拌头2，然后能够采用铁棍将搅拌头2从刀柄1上顶出。
33.请参见图1-图4，一种内冷式可分离搅拌摩擦焊工具的安装结构，包括机头基座5、通过轴承10可转动地安装在机头基座5上的搅拌头连接轴6、安装在机头基座5上的连接轴驱动电机7以及上述的内冷式可分离搅拌摩擦焊工具，刀柄1远离搅拌头2的一端插入搅拌头连接轴6中，并通过刀柄连接销8锁定，连接轴驱动电机7的电机轴上固套有轴驱动主动齿轮9，搅拌头连接轴6靠近基座安装板5a成型有与轴驱动主动齿轮9啮合的轴驱动从动齿6a，连接轴驱动电机7的电机轴带动轴驱动主动齿轮9转动，轴驱动主动齿轮9通过轴驱动从动齿6a带动搅拌头连接轴6转动，就带动内冷式可分离搅拌摩擦焊工具转动，进行搅拌摩擦焊。需要指出的是，连接轴驱动电机7的电机轴与搅拌头连接轴6之间也可以采用皮带传动的方式。
34.进一步地，刀柄安装座1d的外周面上凹陷形成有一圈环形连接卡槽1d1，搅拌头连接轴6上沿周向开设有若干连接销孔，刀柄安装座1d插入搅拌头连接轴6后，各连接销孔分别通过对应的刀柄连接销8卡入环形连接卡槽1d1中，从而锁紧刀柄安装座1d，就能够确保
刀柄1与搅拌头连接轴6的可靠连接。
35.另外，刀柄安装座1d远离刀柄主体1c的一端端面凹陷形成有一圈密封圈安装槽1d2，在密封圈安装槽1d2中设置密封圈，当刀柄安装座1d插入搅拌头连接轴6中时，密封圈与刀柄安装座1d和搅拌头连接轴6均过盈配合，能够保证冷却水密封在内部，避免发生冷却水泄露问题。
36.进一步地，机头基座5包括基座安装板5a以及设置在基座安装板5a一端的基座安装块5b，连接轴驱动电机7安装在基座安装板5a上，搅拌头连接轴6沿基座安装板5a的长度方向穿设在基座安装块5b上，刀柄1安装在搅拌头连接轴6远离基座安装板5a的一端，搅拌头连接轴6靠近基座安装板5a的一端通过连接轴驱动皮带9与连接轴驱动电机7的电机轴连接，稳定可靠，便于装配。
37.最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。