一种航空发动机导管焊接夹具

1.本实用新型属于夹持工装技术领域，尤其涉及一种航空发动机导管焊接夹具。


背景技术：

2.航空发动机上有大量的导管类零件，其中涉及的零件号众多但同一零件号大多只使用一件，因此，同型号的导管类零件加工特点为“规格多、批量小”。导管类零件焊接涉及到对数量为2个的导管，即第一导管和第二导管的定位。正因为导管尺寸小，夹持不便，现有技术中存在夹具灵活度较低，一方面造成夹具分别夹紧第一导管和第二导管，需要采用夹持的工具，结构相对复杂，且存在对第一导管和第二导管夹变形的隐患，或在焊接过程中导管受热周向或轴向变形的问题。因此，亟需一种航空发动机导管焊接夹具。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种航空发动机导管焊接夹具，以解决上述问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：一种航空发动机导管焊接夹具，包括相对设置且结构相同的第一夹具体与第二夹具体，所述第一夹具体与所述第二夹具体之间连接有平衡组件，所述平衡组件的外侧抵接设置有焊枪支架，所述平衡组件同轴心转动连接在所述第一夹具体与所述第二夹具体之间；所述第一夹具体与所述第二夹具体的相对面上分别同轴心固定连接有固定环，所述平衡组件的两端分别转动连接在两个所述固定环的外侧；
5.所述平衡组件包括两个第一转动环，两个所述第一转动环分别对应转动连接在两个所述固定环的外侧，两个所述第一转动环的外侧对称连接有可调节距离的两个平衡柱，所述焊枪支架的两端分别抵接在两个所述平衡柱的外侧。
6.优选的，所述第一夹具体包括第一上夹具体与第一下夹具体，所述第一上夹具体的一端与所述第一下夹具体的一端通过一铰接轴铰接，所述第一上夹具体的另一端外侧与所述第一下夹具体的另一端外侧通过螺栓固定连接；
7.所述第二夹具体包括第二上夹具体与第二下夹具体，所述第二上夹具体的一端与所述第二下夹具体的一端通过另一所述铰接轴铰接，所述第二上夹具体的另一端与所述第二下夹具体的另一端外侧通过螺栓固定连接。
8.优选的，一个所述固定环固定连接在所述第一下夹具体的端部，另一个所述固定环固定连接在所述第二下夹具体的端部，两个所述固定环远离相对面的一端面分别固定连接有若干凸块，所述第一上夹具体与所述第二上夹具体的相对端面上开设有若干第一凹槽，若干所述凸块与若干所述第一凹槽相适配。
9.优选的，靠近所述第一上夹具体的所述第一转动环的外侧对称固定连接有两个第一支座，靠近所述第二上夹具体的所述第一转动环的外侧对称固定连接有两个第二支座，两个所述第一支座与两个所述第二支座分别对应设置，所述第一支座轴向开设有第二通孔，所述第二支座轴向开设有第三通孔，所述平衡柱的一端穿过所述第二通孔与所述第一
支座转动连接，所述平衡柱的另一端穿过所述第三通孔与所述第二支座螺纹连接。
10.优选的，所述焊枪支架的中心设置有焊枪连接座，所述焊枪连接座的中心开设有第一通孔，所述第一通孔的中心与所述固定环的中心垂直设置，所述第一通孔内连接有焊枪，所述焊枪支架的两端开设有两个u形槽，两个所述平衡柱分别对应卡接在两个所述u形槽内。
11.优选的，所述第一上夹具体与所述第一下夹具体相对的内侧壁上、所述第二上夹具体与所述第二下夹具体相对的内侧壁上分别设置有夹持垫，所述夹持垫的径向截面为扇形，所述扇形的角度小于80
°
。
12.优选的，所述凸块远离所述固定环的一端外侧固定连接有凸起，所述第一凹槽内远离所述固定环的侧面开设有第二凹槽，所述凸起与所述第二凹槽相适配。
13.本实用新型具有如下技术效果：第一夹具体与第二夹具体的作用主要是用来夹持待焊接的两个导管，两个平衡柱的主要作用是为了使两个导管同轴心，使两个导管的待焊接端面紧密贴合，以及调节第一夹具体与第二夹具体之间的距离，从而保证夹持导管的稳定性和精确性；第一转动环的主要作用是：当第一夹具体与第二夹具体被驱动，夹持导管转动时，焊枪保持焊接状态不变，为了使焊枪不受两个平衡柱影响，通过焊枪支架，使两个平衡柱与焊枪保持相对静止的状态，导管做圆周运动，从而完成两个导管的焊接，同时也保证了在焊接过程中，避免两个导管因受热而周向或轴向变形的问题。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本实用新型焊接夹具轴测示意图；
16.图2为本实用新型第一夹具体俯视方向剖视图；
17.图3为本实用新型第二夹具体俯视方向剖视图；
18.图4为本实用新型为图2中a局部放大图；
19.其中，1、第一上夹具体；2、第一转动环；3、第一支座；4、焊枪支架；5、平衡柱；6、第二支座；7、第二上夹具体；8、夹持垫；9、第二下夹具体；10、第二转动环；11、u形槽；12、焊枪连接座；13、第一通孔；14、固定环；15、第一下夹具体；16、凸块；17、第一凹槽；18、第二通孔；19、第一固定块；20、第二固定块；21、铰接轴；23、第三通孔；24、凸起；25、第二凹槽。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
22.参照图1-4所示，本实用新型提供了一种航空发动机导管焊接夹具，包括相对设置且结构相同的第一夹具体与第二夹具体，第一夹具体与第二夹具体之间连接有平衡组件，平衡组件的外侧抵接设置有焊枪支架4，平衡组件同轴心转动连接在第一夹具体与第二夹具体之间；第一夹具体与第二夹具体的相对面上分别同轴心固定连接有固定环14，平衡组件的两端分别转动连接在两个固定环14的外侧；
23.平衡组件包括两个第一转动环2，两个第一转动环2分别对应转动连接在两个固定环14的外侧，两个第一转动环2的外侧对称连接有可调节距离的两个平衡柱5，焊枪支架4的两端分别抵接在两个平衡柱5的外侧。
24.第一夹具体与第二夹具体的作用主要是用来夹持待焊接的两个导管，两个平衡柱5的主要作用是为了使两个导管同轴心，使两个导管的待焊接端面紧密贴合，以及调节第一夹具体与第二夹具体之间的距离，从而保证夹持导管的稳定性和精确性；第一转动环2的主要作用是：当第一夹具体与第二夹具体被驱动，夹持导管转动时，焊枪保持焊接状态不变，为了使焊枪不受两个平衡柱5影响，通过焊枪支架4，使两个平衡柱5与焊枪保持相对静止的状态，导管做圆周运动，从而完成两个导管的焊接，同时也保证了在焊接过程中，避免两个导管因受热而周向或轴向变形的问题。
25.进一步优化方案，第一夹具体包括第一上夹具体1与第一下夹具体15，第一上夹具体1的一端与第一下夹具体15的一端通过一铰接轴21铰接，第一上夹具体1的另一端外侧与第一下夹具体15的另一端外侧通过螺栓固定连接；
26.第二夹具体包括第二上夹具体7与第二下夹具体9，第二上夹具体7的一端与第二下夹具体9的一端通过另一铰接轴21铰接，第二上夹具体7的另一端与第二下夹具体9的另一端外侧通过螺栓固定连接。
27.初始状态下，第一上夹具体1与第一下夹具体15未固定，第二上夹具体7与第二下夹具体9未固定，当两个导管分别穿入后，通过螺栓，分别将第一上夹具体1与第一下夹具体15、第二上夹具体7与第二下夹具体9压紧，从而完成导管的夹持。
28.进一步优化方案，一个固定环14固定连接在第一下夹具体15的端部，另一个固定环14固定连接在第二下夹具体9的端部，两个固定环14远离相对面的一端面分别固定连接有若干凸块16，第一上夹具体1与第二上夹具体7的相对端面上开设有若干第一凹槽17，若干凸块16与若干第一凹槽17相适配。
29.为了使第一夹具体和第二夹具体的开闭不受固定环14的影响，将两个固定环14分别固定在第一下夹具体15和第二下夹具体9的端部，为了保证第一夹具体和第二夹具体的夹持效果不受影响，以及第一转动环2在转动过程中更加稳定，在第一夹具体和第二夹具体闭合的时候，使第一上夹具体1和第二上夹具体7上的第一凹槽17分别与凸块16相适配。
30.进一步优化方案，靠近第一上夹具体1的第一转动环2的外侧对称固定连接有两个第一支座3，靠近第二上夹具体7的第一转动环2的外侧对称固定连接有两个第二支座6，两个第一支座3与两个第二支座6分别对应设置，第一支座3轴向开设有第二通孔18，第二支座6轴向开设有第三通孔23，平衡柱5的一端穿过第二通孔18与第一支座3转动连接，平衡柱5的另一端穿过第三通孔23与第二支座6螺纹连接。
31.在两个导管分别被第一夹具体和第二夹具体夹持后，通过调节平衡柱5，带动第二夹具体向第一夹具体方向移动，可以使两个导管的待焊接端面贴合，而在此调节过程中，两
个导管的夹持和对接状态始终保持稳定。
32.进一步优化方案，焊枪支架4的中心设置有焊枪连接座12，焊枪连接座12的中心开设有第一通孔13，第一通孔13的中心与固定环14的中心垂直设置，第一通孔13内连接有焊枪，焊枪支架4的两端开设有两个u形槽11，两个平衡柱5分别对应卡接在两个u形槽11内。
33.将焊枪螺纹连接在第一通孔13的内侧，可以转动焊枪支架4，从而可以调节焊枪的焊接端与导管的焊接距离，然后将焊枪支架4的两端分别抵接在两个平衡柱5的外侧，然后进行焊接。
34.进一步优化方案，第一上夹具体1与第一下夹具体15相对的内侧壁上、第二上夹具体7与第二下夹具体9相对的内侧壁上分别设置有夹持垫8，夹持垫8的径向截面为扇形，扇形的角度小于180
°
。
35.通过更换不同尺寸的夹持垫8，可以夹持不同尺寸的导管，为了避免夹持垫8尺寸过大而影响第一夹具体和第二夹具体的夹持，将夹持垫8的径向截面夹角小于180
°
，即两块夹持垫8不会完全覆盖在导管的外侧。
36.进一步优化方案，凸块16远离固定环14的一端外侧固定连接有凸起24，第一凹槽17内远离固定环14的侧面开设有第二凹槽25，凸起24与第二凹槽25相适配。
37.这样设置更有利于第一夹具体和第二夹具体在焊接过程中，径向和周向的稳定性，同时约束两个导管周向和轴向在受热时变形。
38.进一步优化方案，第一上夹具体1与第一下夹具体15的固定连接处分别固定连接有第一固定块19，第二上夹具体7与第二下夹具体9的固定连接处分别固定连接有第二固定块20，两个第一固定块19通过螺栓固定连接，两个第二固定块20通过螺栓固定连接。通过第一固定块19与第二固定块20，可以使第一上夹具体1与第一下夹具体15连接更为紧密，使第二上夹具体7与第二下夹具体9连接更为紧密。
39.本实施例的工作过程如下：焊接前，第一夹具体和第二夹具体是打开状态，平衡柱5与第一上夹具体1、第二上夹具体7之间存在间隙，不影响第一上夹具体1与第二上夹具体7松开(此时第一上夹具体1与第二上夹具体7为局部松开，未完全打开)，满足更换夹持垫8以及穿入导管；当夹持导管后，调节第一夹具体和第二夹具体之间的距离，使两个导管对接，然后焊枪支架4与平衡柱5抵接，开始焊接；当焊枪轴向移动时，平衡柱5在u形槽内相对滑动运动，焊枪同时可以完成轴向移动焊接，从而实现导管周向转动、焊枪轴向移动的协同运动，可以焊接较为复杂的导管。
40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。