本發(fā)明涉及航天火箭貯箱箱底加工領(lǐng)域，具體涉及一種不銹鋼貯箱瓜瓣拼焊設(shè)備及工藝。

背景技術(shù)：

1、國(guó)內(nèi)航天火箭貯箱主要為鋁合金材質(zhì)，尚無(wú)不銹鋼貯箱的先例。國(guó)外已經(jīng)有部分火箭采用了不銹鋼貯箱，如美國(guó)的宇宙神d火箭、半人馬座d和g火箭，以及space?x的starship。不銹鋼材料的強(qiáng)度低于鋁合金材料，但是其焊接性能優(yōu)異，且成本相對(duì)低廉。此外，研究表明，在-196℃的液氧低溫區(qū)，采用深冷應(yīng)變強(qiáng)化技術(shù)后的不銹鋼強(qiáng)度與鋁鋰合金相當(dāng)。例如，追求性價(jià)比的商業(yè)航天spacex等，都在嘗試研制不銹鋼材料的火箭貯箱?，F(xiàn)有的瓜瓣拼焊制造貯箱，一般采用整體模胎來(lái)控制瓜瓣形變的方式。該工裝成本較高，設(shè)備安裝復(fù)雜。

2、為提高不銹鋼瓜瓣的對(duì)接裝配質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)不銹鋼貯箱中的瓜瓣環(huán)焊接，設(shè)計(jì)一種不銹鋼貯箱瓜瓣拼焊設(shè)備顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種不銹鋼貯箱瓜瓣拼焊設(shè)備及工藝。

2、本發(fā)明提供一種不銹鋼貯箱瓜瓣拼焊設(shè)備，包括：至少一組瓜瓣夾緊裝置和瓜瓣支架；每一組所述瓜瓣夾緊裝置包括兩個(gè)對(duì)應(yīng)設(shè)置的內(nèi)外胎裝置；所述內(nèi)外胎裝置包括內(nèi)胎型面和外胎框架，所述內(nèi)胎型面用于對(duì)瓜瓣工件內(nèi)側(cè)面進(jìn)行支撐，所述外胎框架用于從瓜瓣工件外側(cè)面將瓜瓣工件壓緊至所述內(nèi)胎型面；所述瓜瓣支架為圓環(huán)支架，其包括上支架和下支架，所述上支架用于支撐瓜瓣工件上端部，所述下支架用于支撐瓜瓣工件下端部；所述瓜瓣夾緊裝置與所述瓜瓣支架拼接形成與貯箱內(nèi)型面相適配的圓環(huán)；兩個(gè)所述內(nèi)外胎裝置用于分別對(duì)第一瓜瓣工件和第二瓜瓣工件進(jìn)行夾緊，以對(duì)該第一瓜瓣工件和第二瓜瓣工件進(jìn)行焊接。

3、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述內(nèi)外胎裝置還包括底座直線滑臺(tái)；所述內(nèi)胎型面和所述外胎框架設(shè)置于所述底座直線滑臺(tái)上，所述外胎框架與所述底座直線滑臺(tái)可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，以朝向或遠(yuǎn)離所述內(nèi)胎型面轉(zhuǎn)動(dòng)。

4、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述內(nèi)外胎裝置還包括外胎驅(qū)動(dòng)缸；所述外胎驅(qū)動(dòng)缸一端與所述底座直線滑臺(tái)連接，另一端與所述外胎框架的外側(cè)面連接，以推動(dòng)或拉動(dòng)所述外胎框架朝向或遠(yuǎn)離所述內(nèi)胎型面轉(zhuǎn)動(dòng)。

5、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，兩個(gè)所述外胎框架彼此靠近的部分分別設(shè)置至少一組琴鍵壓緊裝置，所述琴鍵壓緊裝置用于將瓜瓣工件壓緊至與所述外胎框架對(duì)應(yīng)的所述內(nèi)胎型面。

6、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述上支架包括上支架底座和橡膠輪，所述橡膠輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于所述上支架底座頂端；所述下支架包括下支架底座和輥?zhàn)虞?，所述輥?zhàn)虞喛赊D(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于所述下支架底座頂端；所述橡膠輪和所述輥?zhàn)虞喎謩e用于對(duì)瓜瓣工件的上端面和瓜瓣工件的下端面進(jìn)行支撐，并通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)配合瓜瓣工件沿所述瓜瓣支架周向轉(zhuǎn)動(dòng)。

7、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述下支架頂端設(shè)置周長(zhǎng)胎，瓜瓣工件內(nèi)側(cè)面貼合所述周長(zhǎng)胎放置。

8、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述下支架頂端設(shè)置還設(shè)置弧段壓緊裝置，所述弧段壓緊裝置包括弧段驅(qū)動(dòng)缸和壓緊弧段塊；所述弧段驅(qū)動(dòng)缸一端與所述下支架連接，另一端與所述壓緊弧段塊連接，以推動(dòng)所述壓緊弧段塊朝向瓜瓣工件移動(dòng)以將瓜瓣工件壓緊至所述周長(zhǎng)胎，或拉動(dòng)所述壓緊弧段塊遠(yuǎn)離瓜瓣工件。

9、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述底座直線滑臺(tái)包括滑臺(tái)底座和滑臺(tái)，所述滑臺(tái)設(shè)置于所述滑臺(tái)底座上端面，所述內(nèi)外胎裝置設(shè)置于所述滑臺(tái)上；所述滑臺(tái)可相對(duì)所述滑臺(tái)底座滑動(dòng)，以帶動(dòng)所述內(nèi)外胎和瓜瓣工件繞所述瓜瓣支架周向微調(diào)。

10、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述滑臺(tái)上設(shè)置徑向直線滑臺(tái)，所述徑向直線滑臺(tái)包括可沿所述瓜瓣支架徑向相對(duì)所述滑臺(tái)滑動(dòng)的周長(zhǎng)胎短弧板；所述周長(zhǎng)胎短弧板通過(guò)朝向瓜瓣工件移動(dòng)抵住瓜瓣工件內(nèi)側(cè)面。

11、根據(jù)本發(fā)明的不銹鋼瓜瓣拼焊設(shè)備，通過(guò)兩個(gè)內(nèi)外胎裝置分別對(duì)第一瓜瓣工件和第二瓜瓣工件進(jìn)行夾緊，以對(duì)該第一瓜瓣工件和第二瓜瓣工件進(jìn)行切割和焊接，并通過(guò)圓環(huán)形瓜瓣支架對(duì)焊接完成的瓜瓣工件進(jìn)行支撐，能夠解決不銹鋼瓜瓣的對(duì)接裝配和瓜瓣環(huán)長(zhǎng)度控制的問(wèn)題。

12、另一方面，本發(fā)明提供一種瓜瓣拼焊工藝，使用如上所述拼焊設(shè)備進(jìn)行拼焊，包括：將第一瓜瓣工件和第二瓜瓣工件分別貼合所述內(nèi)胎型面放置；利用所述外胎框架從瓜瓣工件外側(cè)面將瓜瓣工件壓緊至所述內(nèi)胎型面，對(duì)第一瓜瓣工件和第二瓜瓣工件進(jìn)行焊接；所述外胎框架釋放對(duì)瓜瓣工件的壓緊，沿拼焊設(shè)備的周向方向轉(zhuǎn)動(dòng)瓜瓣工件，直至第二瓜瓣工件貼合第一瓜瓣工件初始對(duì)應(yīng)的所述內(nèi)胎型面、第一瓜瓣工件轉(zhuǎn)移至所述瓜瓣支架；由所述上支架支撐第一瓜瓣工件上端部，由所述下支架支撐第一瓜瓣工件下端部；將第三瓜瓣工件貼合第二瓜瓣工件初始對(duì)應(yīng)的所述內(nèi)胎型面放置，利用所述外胎框架從第二瓜瓣工件、第三瓜瓣工件外側(cè)面將第二瓜瓣工件、第三瓜瓣工件分別壓緊至所述內(nèi)胎型面，對(duì)第二瓜瓣工件和第三瓜瓣工件進(jìn)行焊接；重復(fù)上述過(guò)程，直接焊接完所有瓜瓣工件形成瓜瓣環(huán)。

13、應(yīng)了解的是，上述一般描述及以下具體實(shí)施方式僅為示例性及闡釋性的，其并不能限制本發(fā)明所欲主張的范圍。

技術(shù)特征：

1.一種不銹鋼貯箱瓜瓣拼焊設(shè)備，其特征在于，包括：至少一組瓜瓣夾緊裝置和瓜瓣支架；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拼焊設(shè)備，其特征在于，所述內(nèi)外胎裝置還包括底座直線滑臺(tái)；所述內(nèi)胎型面和所述外胎框架設(shè)置于所述底座直線滑臺(tái)上，所述外胎框架與所述底座直線滑臺(tái)可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，以朝向或遠(yuǎn)離所述內(nèi)胎型面轉(zhuǎn)動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拼焊設(shè)備，其特征在于，所述內(nèi)外胎裝置還包括外胎驅(qū)動(dòng)缸；所述外胎驅(qū)動(dòng)缸一端與所述底座直線滑臺(tái)連接，另一端與所述外胎框架的外側(cè)面連接，以推動(dòng)或拉動(dòng)所述外胎框架朝向或遠(yuǎn)離所述內(nèi)胎型面轉(zhuǎn)動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拼焊設(shè)備，其特征在于，兩個(gè)所述外胎框架彼此靠近的部分分別設(shè)置至少一組琴鍵壓緊裝置，所述琴鍵壓緊裝置用于將瓜瓣工件壓緊至與所述外胎框架對(duì)應(yīng)的所述內(nèi)胎型面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拼焊設(shè)備，其特征在于，所述上支架包括上支架底座和橡膠輪，所述橡膠輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于所述上支架底座頂端；所述下支架包括下支架底座和輥?zhàn)虞啠鲚佔(zhàn)虞喛赊D(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于所述下支架底座頂端；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拼焊設(shè)備，其特征在于，所述下支架頂端設(shè)置周長(zhǎng)胎，瓜瓣工件內(nèi)側(cè)面貼合所述周長(zhǎng)胎放置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的拼焊設(shè)備，其特征在于，所述下支架頂端設(shè)置還設(shè)置弧段壓緊裝置，所述弧段壓緊裝置包括弧段驅(qū)動(dòng)缸和壓緊弧段塊；所述弧段驅(qū)動(dòng)缸一端與所述下支架連接，另一端與所述壓緊弧段塊連接，以推動(dòng)所述壓緊弧段塊朝向瓜瓣工件移動(dòng)以將瓜瓣工件壓緊至所述周長(zhǎng)胎，或拉動(dòng)所述壓緊弧段塊遠(yuǎn)離瓜瓣工件。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拼焊設(shè)備，其特征在于，所述底座直線滑臺(tái)包括滑臺(tái)底座和滑臺(tái)，所述滑臺(tái)設(shè)置于所述滑臺(tái)底座上端面，所述內(nèi)外胎裝置設(shè)置于所述滑臺(tái)上；所述滑臺(tái)可相對(duì)所述滑臺(tái)底座滑動(dòng)，以帶動(dòng)所述內(nèi)外胎和瓜瓣工件繞所述瓜瓣支架周向微調(diào)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的拼焊設(shè)備，其特征在于，所述滑臺(tái)上設(shè)置徑向直線滑臺(tái)，所述徑向直線滑臺(tái)包括可沿所述瓜瓣支架徑向相對(duì)所述滑臺(tái)滑動(dòng)的周長(zhǎng)胎短弧板；所述周長(zhǎng)胎短弧板通過(guò)朝向瓜瓣工件移動(dòng)抵住瓜瓣工件內(nèi)側(cè)面。

10.一種瓜瓣拼焊工藝，使用如權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述拼焊設(shè)備進(jìn)行拼焊，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種不銹鋼貯箱瓜瓣拼焊設(shè)備及工藝，其中，拼焊設(shè)備包括：至少一組瓜瓣夾緊裝置和瓜瓣支架；每一組所述瓜瓣夾緊裝置包括兩個(gè)對(duì)應(yīng)設(shè)置的內(nèi)外胎裝置；所述內(nèi)外胎裝置包括內(nèi)胎型面和外胎框架，所述內(nèi)胎型面用于對(duì)瓜瓣工件內(nèi)側(cè)面進(jìn)行支撐，所述外胎框架用于從瓜瓣工件外側(cè)面將瓜瓣工件壓緊至所述內(nèi)胎型面；所述瓜瓣支架為圓環(huán)支架，其包括上支架和下支架，所述上支架用于支撐瓜瓣工件上端部，所述下支架用于支撐瓜瓣工件下端部；兩個(gè)所述內(nèi)外胎裝置用于分別對(duì)第一瓜瓣工件和第二瓜瓣工件進(jìn)行夾緊，以對(duì)該第一瓜瓣工件和第二瓜瓣工件進(jìn)行焊接。該拼焊設(shè)備能夠提高瓜瓣工件裝配質(zhì)量，并控制焊接瓜瓣環(huán)長(zhǎng)度。

技術(shù)研發(fā)人員：張衛(wèi)攀,李高杰,袁宇,張昌武
受保護(hù)的技術(shù)使用者：藍(lán)箭航天空間科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5