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申请/专利权人：天津航天长征火箭制造有限公司

摘要：本发明提供了一种大直径共底贮箱环缝立式搅拌摩擦焊接精细化装配方法，由箱体环缝搅拌摩擦焊接系统实现，所述箱体环缝搅拌摩擦焊接系统包括型架主体、设备基座、筒段上料机构、箱底上料机构、上抱环机构、下抱环机构、提升机构和起吊机构。本发明有益效果：采用立式装焊+长筒段方法，贮箱固定，焊接执行系统围绕贮箱旋转焊接的研发生产模式，可在一定程度上消除重力带来的贮箱结构件变形等不利影响，降低了产品装配难度，同时利用重力作用减小环缝装配间隙，有利于保证形位尺寸，提高环缝装配焊接质量。同时也可以实现长筒段结构应用，大幅减少箱体环缝数量，缩短箱体架上制造周期，缓解型号研制进度压力。

主权项：1.大直径共底贮箱环缝立式搅拌摩擦焊接精细化装配方法，其特征在于：由箱体环缝搅拌摩擦焊接系统实现，所述箱体环缝搅拌摩擦焊接系统包括型架主体、设备基座、筒段上料机构、箱底上料机构、上抱环机构、下抱环机构、提升机构和起吊机构，所述下抱环机构底部安装至设备基座上方，所述下抱环机构两侧分别安装筒段上料机构、箱底上料机构，所述下抱环机构顶部安装型架主体，所述型架主体上安装起吊机构和提升机构；所述方法包括筒段对接环缝装配焊接方法、筒段与共底锁底环缝装配焊接方法，所述筒段对接环缝装配焊接方法包括以下步骤：A1、将长筒段吊装至筒段上料机构后，对长筒段的快速吊装找正；A2、对找正后的筒段对接环缝装配间隙进行控制；A3、对步骤A2中的间隙控制后的筒段进行焊缝装配错边及装配圆度控制；所述筒段与共底锁底环缝装配焊接方法，包括以下步骤：B1、将共底吊装至箱底上料机构后，对共底进行快速吊装找正；B2、对步骤B1找正后的共底与筒段进行立式套装；所述箱底上料机构包括箱底主体结构、锁底环缝支撑机构、螺旋升降装置、共底支撑环和共底下端环向支撑块，所述共底支撑环用于托举共底，若干所述螺旋升降装置等距安装至共底支撑环下方，所述螺旋升降装置用于实现对共底高度和水平度的调整，若干所述共底下端环向支撑块等距安装至共底支撑环上方；所述锁底环缝支撑机构包括锁底液压缸、锁底内外撑块和锁底法向楔块，所述锁底液压缸分别用于撑紧锁底内外撑块和锁底法向楔块，所述锁底内外撑块为环形结构；在步骤B1中，对共底进行快速吊装找正，包括：将共底吊装至箱底上料机构后，需保证共底叉形环L形槽端面水平度、共底轴心与待套装筒段轴心的同轴度：共底装配水平度保证方法为：燃箱筒段共底组合件锁底环缝对接面为共底叉形环L形槽端面，因此需保证共底叉形环L形槽端面的水平度，采用螺旋升降装置调整共底高度的方法控制水平度；整圈内布置12~16件螺旋升降装置，将共底支撑环放置在螺旋升降装置上；将共底吊装至箱底上料机构的共底支撑环上，以共底叉形环L形槽端面为基准，调整各个位置的螺旋升降装置，使共底叉形环L形槽端面保持水平；之后使全部螺旋升降装置整体上升或下降，使锁底环缝支撑机构的撑块垫板中心与共底叉形环L形槽端面齐平，保证锁底环缝支撑机构撑紧后垫板中心与锁底焊缝对正；调整完成后，将螺旋升降装置机械锁紧；共底轴心与待套装筒段轴心的同轴度保证方法为：通过联调，将上抱环机构的压紧装置和共底下端环向支撑块同轴度控制在0.4mm以内；采用自铣方式保证上抱环机构的压紧装置整体圆度，采用整圈同步压紧方式抱紧待套装筒段，将待套装筒段与上抱环机构的压紧装置同轴度控制在0.2mm内；采用整圈同步支撑方法将共底轴心与共底下端环向支撑块轴心的同轴度控制在0.2mm内，从而将共底轴心与待套装筒段轴心的同轴度控制在0.8mm以内；在步骤B2中，对步骤B1找正后的共底与筒段进行立式套装，包括：首先采用对筒段端面进行铣切光平的方法保证套装后的对接间隙满足焊接工艺指标要求，上抱环机构移动至距下抱环机构的200-300mm距离范围内，上抱环机构对筒段进行预抱紧，抱紧后筒段对接端面距抱环压紧板30-35mm；采用设备铣切主轴对筒段对接面进行铣切光平，铣切后清理铝屑，并打磨清理焊接区氧化膜；上抱环机构与筒段同步下降，在筒段端面距离共底叉形环L形槽5mm时，停止下降，旋转共底使共底与筒段象限线对齐；对齐象限线后，上抱环机构与筒段继续同步下降，使筒段套入共底叉形环L形槽，对接面对齐验合，测量对接间隙，对接间隙控制在0.3mm之内；锁底环缝的预撑紧，共底与共底锁底环缝焊接区厚度在12-20mm之间，最大焊接顶锻力10T，锁底环缝支撑机构采用锁底液压缸驱动方式为锁底环缝支撑机构提供撑紧力，锁底环缝支撑机构的锁底内外撑块采用8块锁底内撑块和8块锁底外撑块组合的方式，8件锁底外撑块和8件锁底内撑块分别同时撑出，内撑撑紧后，锁底内外撑块垫板相互契合成为一个圆形整体，并采用与环缝撑块法向布置的锁底法向楔块进行加力锁紧；共底的预撑紧固定过程为：首先8件锁底外撑块同步撑出，保证8件锁底外撑块垫板与筒段焊接区内侧贴合；之后同步撑出8件锁底内撑块，保证撑块垫板与筒段焊接区内侧贴合；下抱环机构的压紧装置压紧共底叉形环，压紧装置距锁底环缝距离30-35mm；锁底内外撑块同步加力支撑，将贴胎间隙控制在0.2mm内；锁底法向楔块加力支撑，锁底法向楔块与锁底内外撑块呈法向布置，采用液压驱动，加力支撑后保证锁底环缝焊接过程中锁底环缝支撑机构不出现回退现象；对筒段与共底锁底环缝进行搅拌摩擦焊接。

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