技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种主轴箱及采用该主轴箱的摩擦焊机，属于摩擦焊设备技术领域。
背景技术
[0002] 旋转摩擦焊是一种典型的
摩擦焊接工艺，常规的旋转摩擦焊设备主要由机械系统、液压系统、电气控制系统三部分组成。其中机械系统指机床部分，主要包含旋转动
力装置、传动装置、旋转夹具、移动夹具、移动装置以及压力装置等。
[0003] 旋转
摩擦焊接时，需要先将第一焊接
工件固定在旋转夹具上，第二焊接工件固定在移动夹具上，通过压力装置使移动夹具靠近旋转夹具，以使第一焊接工件和第二焊接工件对准
接触，并在第一焊接工件和第二焊接工件之间施加压力；启动旋转动力装置，旋转动力装置经传动装置带动旋转夹具和第一焊接工件旋转，使第一焊接工件与第二焊接工件接触摩擦焊接一定的时间，然后迅速地将第一焊接工件旋转速度降至0(从正常旋转到速度为0的停止时间通常需要不大于0.2s)，经过保压，两个焊接工件最终被焊接在一起。
[0004] 为了使第一焊接工件的旋转速度迅速降至0,需要具有极强
刹车能力的刹车部件对传动装置的主轴作用以使得旋转夹具停止转动。
现有技术中，使用直流
电机作为旋转动力的摩擦焊机，为了传动方便，常常把传动装置的主轴和直流电机的电机轴联动设置，而要使旋转夹具停止转动时，则必须使主轴和直流电机的电机轴一同停止，因而需要停止的部件较多，对刹车部件的磨损较为厉害，影响到刹车部件的寿命，同时也会导致刹车不及时，对停止时间的控制不灵敏。实用新型内容
[0005] 因此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中的摩擦焊机的刹车部件寿命低，刹车不及时，对停止时间的控制不灵敏的问题，从而提出一种能够提高刹车部件寿命的，使刹车及时，且能够严格控制停止时间的用于摩擦焊机的主轴箱。
[0006] 本实用新型所要解决的技术问题还在于现有技术中的摩擦焊机的刹车部件寿命低，刹车不及时，对停止时间的控制不灵敏的问题，从而提出一种能够提高刹车部件寿命的，使刹车及时，且能够严格控制停止时间的摩擦焊机。
[0007] 为解决上述技术问题，本实用新型的一种主轴箱，包括，
[0009] 主轴，与驱动轴同轴设置；
[0010] 连接结构，具有动作部分，通过所述动作部分的运动连接所述驱动轴和所述主轴以使得两者处于联动状态，或分离所述驱动轴和所述主轴以使得两者处于分离状态；
[0011] 联动结构，用于改变所述动作部分的状态，以使得所述连接结构连接所述驱动轴和所述主轴，或使得所述连接结构分离所述驱动轴和所述主轴；
[0012] 刹车结构，具有运动部分，通过所述运动部分的运动限制主轴旋转而处于刹车状态，或放开对主轴的限制而处于放开状态；
[0013] 所述刹车结构处于刹车状态时，所述连接结构处于分离状态。
[0014] 本实用新型的主轴箱，所述联动结构包括连接部液压腔，刹车部液压腔，以及连接所述连接部液压腔和所述刹车部液压腔的液压通道；所述连接结构的动作部分处于所述连接部液压腔中，所述刹车结构的运动部分能够压缩或扩充刹车部液压腔，以使刹车部液压腔中的液压通过液压通道传递到连接部液压腔中。
[0015] 本实用新型的主轴箱，所述连接结构包括，成型在驱动轴一端的环形安装端，设置在所述环形安装端上的齿圈，以及设置在所述主轴上以作为所述动作部分的
齿轮，所述齿轮能够沿所述主轴的轴向进行滑动，以与齿圈配合或脱离配合，所述齿轮与齿圈配合时，所述连接结构处于联动状态，所述齿轮与齿圈脱离配合时，所述连接结构处于分离状态。
[0016] 本实用新型的主轴箱，所述连接结构还包括套设在主轴上的
密封件，所述环形安装端、所述齿圈和所述密封件形成连接部液压腔，所述齿轮能够在所述连接部液压腔中注入一定液体后沿所述主轴滑动。
[0017] 本实用新型的主轴箱，所述刹车结构包括，与主轴同轴固定设置的刹
车轮，套设在主轴上以作为所述运动部分的
活塞，以及设置在活塞一端的刹车环，所述活塞能够沿所述主轴的轴向进行滑动，以使得所述刹车环
制动所述刹车轮而使刹车结构处于刹车状态，或使所述刹车环放开所述刹车轮而使刹车结构处于放开状态。
[0018] 本实用新型的主轴箱，所述刹车结构还包括套设在活塞外的活塞盖，套设在主轴外的刹车盖和活塞安装件，所述活塞套设在活塞安装件上，刹车盖、活塞安装件、活塞盖和活塞形成刹车部液压腔，所述活塞能够在所述刹车部液压腔中注入一定液体后沿所述主轴滑动。
[0019] 本实用新型的主轴箱，所述活塞盖上设置两个液压孔，所述活塞盖与活塞之间形成分别与两个液压孔一一对应连通的密封的第一液压腔和第二液压腔，第一液压腔和第二液压腔通过密封件密封隔开，通过其中一个液压孔向其中一个液压腔注入液压时，驱动活塞连同刹车环抵靠住刹车轮以使刹车结构处于刹车状态，通过另一个液压孔向另一个液压腔注入液压时，驱动活塞连同刹车环远离刹车轮以使刹车结构处于放开状态。
[0020] 本实用新型的主轴箱，主轴上还设置有旋转夹具安装结构，所述旋转夹具安装结构包括，成型在所述主轴一端的安装空间，设置在安装空间内的活动件，与活动件连接并与主轴同轴设置的安装轴，设置在安装轴一端的夹具安装座，用于使活动件在与主轴一同转动的转动状态和与夹紧件分离的自由状态之间变化的夹紧结构，以及用于在活动件处于自由状态时驱动活动件在安装空间内沿轴向滑动以使夹具安装座伸出或缩回的推动结构。
[0021] 本实用新型的主轴箱，所述夹紧结构包括，设置在主轴内壁与活动件之间的夹紧件，套设在主轴外的液压盖，成型在液压盖的第一液压入口，形成在夹紧件与主轴的径向内壁之间的液压间隙，所述第一液压入口与液压间隙连通，通过第一液压入口向液压间隙注入或排出液压，使夹紧件夹紧或放松活动件。
[0022] 本实用新型的主轴箱，所述推动结构包括，成型在液压盖上的第二液压入口，以及形成在活动件与主轴轴向方向之间的活动液压腔，所述第二液压入口与活动液压腔连通，通过第二液压入口向活动液压腔注入或排出液压时，驱动活动件在安装空间内沿轴向滑动。
[0023] 本实用新型还提供一种摩擦焊机，包括：
[0025] 电机，设置在机架一侧，用于产生旋转动力；
[0026] 传动装置，用于传递电机的旋转动力；
[0027] 旋转夹具，安装在传动装置上，用于固定第一焊接工件，并受传动装置驱动而带动第一焊接工件旋转；
[0028] 滑台，设置在工作台上，具有可沿着机架长度方向移动的滑台；
[0029] 移动夹具，设置在滑台上，用于夹持并固定第二焊接工件；
[0030] 压力装置，设置在工作台上，驱动滑台带动移动夹具靠近旋转夹具从而使第二焊接工件与第一焊接工件接触并向第二焊接工件施加压力，以对第一焊接工件与第二焊接工件进行摩擦焊接；
[0031] 所述传动装置为上述的主轴箱，所述驱动轴与电机的旋
转轴传动连接，所述旋转夹具设置在所述主轴上，并与主轴一同转动。
[0032] 本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0033] (1)本实用新型的主轴箱，在刹车结构处于刹车状态的同时，通过联动结构使连接驱动轴和主轴的连接结构处于分离状态，此时驱动轴和主轴脱离连接，刹车结构只需使主轴停止转动即可，而不需要使驱动轴和电机转轴也停止转动，提高刹车结构的使用寿命，使刹车更加及时，并且更加容易控制停止时间。
[0034] (2)本实用新型的主轴箱，通过液压通道连通连接部液压腔和刹车部液压腔，使刹车结构和连接结构形成联动配合，刹车结构从分离状态转变为刹车状态的同时，使连接结构从联动状态转变为分离状态，刹车结构和连接结构同时变换状态，采用液压驱动刹车结构和连接结构，液压传递的动力大，传动稳定、及时，保证了两个结构变化状态的同步性。
[0035] (3)本实用新型的主轴箱，旋转夹具直接固定安装在夹具安装座上，推动结构使夹具安装座伸出或缩回，以方便安装或取下旋转夹具，当旋转夹具安装完毕时，夹紧结构驱动夹紧件夹紧活动件，从而使活动件与主轴一同转动，同时带动与活动件相固定的安装轴，固定在安装轴上的夹具安装座，固定在夹具安装座上的旋转夹具一同转动，以完成
旋转焊接。
[0036] (4)本实用新型的摩擦焊机，由于采用上述主轴箱，因而具有上述优点。
附图说明
[0037] 为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体
实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中，
[0038] 图1是本实用新型摩擦焊机的结构示意图；
[0039] 图2是本实用新型实施例1滑台的结构示意图；
[0040] 图3是本实用新型实施例1滑台的剖视图；
[0041] 图4是本实用新型实施例1连接结构、联动结构、刹车结构的装配示意图；
[0042] 图5是本实用新型实施例1旋转夹具安装结构的结构示意图；
[0043] 图6是本实用新型实施例1主轴箱的结构示意图。
[0044] 图中附图标记表示为：1-机架；11-工作台；2-滑台；21-滑台底座；22-滑台滑轨；23-滑台滑
块；3-旋转夹具；4-移动夹具；5-压力装置；6-电机；7-传动装置；71-传动轮；72-驱动轴；72a-齿圈；73-主轴；73a-齿轮；73b-连接部液压腔；73c-
轴承；73d-液压通道；73e、73f-液压孔；73g-刹车部液压腔；73h-活塞；73i-刹车环；73j-第一液压腔；73k-第二液压腔；73l-刹车轮；73m-活塞盖；73n-刹车盖；73o-活塞安装件；73p-密封件；
73q-第二轴承；74-液压盖；74a-第一液压入口；74b-第二液压入口；74c-活动液压腔；
74d-夹紧件；74e-活动件；74f-液压间隙；75-安装轴；76-夹具安装座。
具体实施方式
[0045] 下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明。
[0046] 实施例1
[0047] 本实施例提供一种主轴箱，如图6所示，用于将电机所产生的动力传递给第一焊接工件，从而使第一焊接工件高速旋转，并在焊接结束后使第一焊接工件迅速停止；包括驱动轴72，驱动轴72上同轴设置有传动轮71，传动轮71用于与电机6的转轴连接，电机6的转轴旋转带动传动轮71转动；还包括与驱动轴72同轴设置的主轴73，主轴73和驱动轴72之间设置有连接结构，连接结构具有动作部分，通过所述动作部分通过运动连接所述驱动轴72和所述主轴73以使得两者处于联动状态，或分离所述驱动轴72和所述主轴73以使得两者处于分离状态；还包括联动结构，用于改变所述动作部分的状态，以使得所述连接结构连接所述驱动轴72和所述主轴73，或使得所述连接结构分离所述驱动轴72和所述主轴73；主轴73上设置有刹车结构，刹车结构具有运动部分，通过所述运动部分的运动限制主轴73旋转而处于刹车状态，或放开对主轴73的限制而处于放开状态；所述刹车结构处于刹车状态时，所述连接结构处于分离状态。
[0048] 上述主轴箱，驱动轴72和主轴73之间通过连接结构、联动结构实现分离或者连接，具体地，在刹车结构处于刹车状态的同时，通过联动结构使连接驱动轴和主轴73的连接结构处于分离状态，此时驱动轴和主轴脱离连接，刹车结构只需使主轴停止转动即可，而不需要使驱动轴72和电机6转轴也停止转动，提高刹车结构的使用寿命，使刹车更加及时，并且更加容易控制停止时间。
[0049] 如图4所示，所述连接结构的一种具体实施方式为：包括，成型在驱动轴72一端的环形安装端，设置在所述环形安装端上的齿圈72a，以及设置在所述主轴73上以作为所述动作部分的齿轮73a，所述齿轮73a能够沿所述主轴73的轴向进行滑动，以与齿圈72a配合或脱离配合，所述齿轮73a与齿圈72a配合时，所述连接结构处于联动状态，所述齿轮73a与齿圈72a脱离配合时，所述连接结构处于分离状态。
[0050] 在具体使用过程中，当需要连接结构连接主轴73和驱动轴72时，通过外力驱动齿轮73a在主轴73上滑动，从而使得齿轮73a与齿圈72a相互配合，此时，主轴73和驱动轴72形成连接关系，使得电机6的动力通过驱动轴72传递到主轴73；当刹车时，需要连接结构分离主轴73和驱动轴72，通过外力驱动齿轮73a在主轴73上反向滑动，从而使得齿轮
73a与齿圈72a脱离配合，此时，主轴73和驱动轴72形成分离关系，电机6的动力不能通过驱动轴72传递到主轴73，刹车结构直接使主轴73停止转动即可，而不需要使驱动轴72和电机6转轴也停止转动。这种齿轮73a和齿圈72a相互配合以实现联动和分离的关系，结构简单，易于实现，并且
稳定性好。
[0051] 需要说明的是，驱动齿轮73a沿着主轴73运动的动力可以是多种，例如，气压动力，液压动力等等。在此，具体提供一种连接结构的设置方式，使其可以通过液压驱动的方式实现对于齿轮73a运动的驱动。所述连接结构还包括套设在主轴73上的密封件73p，所述环形安装端、所述齿圈72a和所述密封件73p形成连接部液压腔73b，通过向连接部液压腔73b中注入液压，使得所述齿轮73a能够沿所述主轴73滑动。
[0052] 如图4所示，所述刹车结构的一种具体实施方式为：包括，与主轴73同轴固定设置的刹车轮73l，套设在主轴73上以作为所述运动部分的活塞73h，以及设置在活塞73h一端的刹车环73i，所述活塞73h能够沿所述主轴73h的轴向进行滑动，以使得所述刹车环73i制动所述刹车轮73l而使刹车结构处于刹车状态，或使所述刹车环73i放开所述刹车轮73l而使刹车结构处于放开状态。
[0053] 在具体使用过程中，通过驱动活塞73h在主轴73上运动，以使得所述刹车环73i制动所述刹车轮73l而使刹车结构处于刹车状态，或使所述刹车环73i放开所述刹车轮73l而使刹车结构处于放开状态。这种设置方式结构简单，易于实现，并且稳定性好。
[0054] 需要说明的是，驱动活塞73h运动的动力可以是多种，例如，气压动力，液压动力等等。在此，具体提供一种刹车结构的设置方式，使其可以通过液压驱动的方式实现对于活塞73h运动的驱动。所述刹车结构还包括套设在活塞73h外的活塞盖73m，套设在主轴73外的刹车盖73n和活塞安装件73o，所述活塞73h套设在活塞安装件73o上，刹车盖73n、活塞安装件73o、活塞盖73m和活塞73h形成刹车部液压腔73g。
[0055] 连接部液压腔73b，刹车部液压腔73g通过成型在主轴73上的液压通道73d相连通，连接部液压腔73b，刹车部液压腔73g，以及液压通道73d均充满液体(液压油)，此时，连接部液压腔73b，刹车部液压腔73g以及液压通道73d整体上构成联动结构的一部分，通过压缩或扩张刹车部液压腔73g，液体就可以通过液压通道73d进入连接部液压腔73b液压通道的设置实现了齿轮73a和活塞73h的高效联动。
[0056] 所述活塞盖73m上设置两个液压孔73e、73f，所述活塞盖73m与活塞73h之间形成分别与两个液压孔73e、73f一一对应连通的密封的第一液压腔73j和第二液压腔73k，第一液压腔73j和第二液压腔73k通过密封件密封隔开。
[0057] 具体地，需要刹车时，通过液压孔73e向第一液压腔73j内注入了液体，第一液压腔73j内的液压增大，带动活塞73h沿主轴73轴向方向向图4右侧运动，使刹车环73i贴住刹车轮73l，通过刹车环73i与刹车轮73l的摩擦，使刹车轮73l和主轴73一起停止转动；与此同时，活塞73h的运动还压缩了刹车部液压腔73g，连接部液压腔73b内的液压增大，液体经液压通道73d流动到连接部液压腔73b，连接部液压腔73b内的液压也增大，从而推动齿轮73a沿主轴73轴向向右滑动，齿轮73a脱离与齿圈72a的配合，驱动轴72与主轴73不再共同转动，主轴73因为刹车结构作用而迅速停止转动。
[0058] 当需要进行焊接时，通过液压孔73f向第二液压腔73k注入液压，第二液压腔73k液压增大，带动活塞73h沿主轴73轴向方向向图4左侧运动，使刹车环73i远离刹车轮73l，刹车环73i放开对刹车轮73l的限制，活塞73h的运动扩张了刹车部液压腔73g，液体从连接部液压腔73b经液压通道73d回流到刹车部液压腔73g，连接部液压腔73b内的液压减小，从而推动齿轮73a沿主轴73轴向向左滑动，齿轮73a恢复与齿圈72a的配合，驱动轴72与主轴73恢复共同转动。
[0059] 通过液压通道73d连通连接部液压腔73b和刹车部液压腔73g，使刹车结构和连接结构形成联动配合，刹车结构从分离状态转变为刹车状态的同时，使连接结构从联动状态转变为分离状态，刹车结构和连接结构同时变换状态，采用液压驱动刹车结构和连接结构，液压传递的动力大，传动稳定、及时，保证了两个结构变化状态的同步性。
[0060] 作为改进，主轴73上还设置有旋转夹具安装结构，用于固定下文中所述的旋转夹具3，所述旋转夹具安装结构包括，成型在所述主轴73一端的安装空间，设置在安装空间内的活动件74e，与活动件74e连接并与主轴73同轴设置的安装轴75，设置在安装轴75一端的夹具安装座76，用于使活动件74e在与主轴73一同转动的转动状态和与夹紧件74d分离的自由状态之间变化的夹紧结构，以及用于在活动件74e处于自由状态时驱动活动件74e在安装空间内沿轴向滑动以使夹具安装座76伸出或缩回的推动结构。
[0061] 旋转夹具3直接固定安装在夹具安装座76上，推动结构使夹具安装座76伸出或缩回，以方便安装或取下旋转夹具3，当旋转夹具3安装完毕时，夹紧结构驱动夹紧件74d夹紧活动件74e，从而使活动件74e与主轴73一同转动，同时带动与活动件74a相固定的安装轴75，固定在安装轴75上的夹具安装座76，固定在夹具安装座76上的旋转夹具3一同转动，以完成旋转焊接。
[0062] 具体地，所述夹紧结构包括，设置在主轴73内壁与活动件74e之间的夹紧件74d，套设在主轴73外的液压盖74，成型在液压盖74的第一液压入口74a，形成在夹紧件74d与主轴74的径向内壁之间的液压间隙74f，所述第一液压入口74a与液压间隙74f连通，通过第一液压入口74a向液压间隙74f注入或排出液压，使夹紧件74d夹紧或放松活动件74e。
[0063] 夹紧件74d具有相互配合的并相距一定距离设置的两个夹紧部，通过第一液压入口74a向液压间隙74f注入液压，两个夹紧部相互靠近，对活动件74e施加夹紧力，从而固定住活动件74e，防止活动件74e运动。当要放松活动件74e时，则通过第一液压入口74a向液压间隙74f排出液压，两个夹紧部相互远离，去除对活动件74e的夹紧力，此时，活动件74e可以沿主轴74轴向运动。
[0064] 所述推动结构包括，成型在液压盖74上的第二液压入口74b，以及形成在活动件74e与主轴74轴向方向之间的活动液压腔74c，所述第二液压入口74b与活动液压腔74c连通，通过第二液压入口74b向活动液压腔74c注入或排出液压时，驱动活动件74e在安装空间内沿轴向滑动。
[0065] 通过第二液压入口74b向活动液压腔74c注入液压时，活动液压腔74c液压增大，对活动件74e产生沿轴向图5中向右的推动力，使活动件74e向右运动，从而带动安装轴75和夹具安装座76也向右运动，夹具安装座76逐渐伸出，以方便旋转夹具3的卸除和安装。通过第二液压入口74b向活动液压腔74c排出液压时，活动液压腔74c液压减小，对活动件
74e产生沿轴向图5中向左的推动力，从而带动安装轴75和夹具安装座76也向左运动，夹具安装座76逐渐回缩，以使旋转夹具3固定。
[0066] 实施例2
[0067] 本实施例提供一种摩擦焊机，如图1所示，包括：
[0068] 机架1，具有工作台11；
[0069] 电机6，设置在机架1一侧，用于产生旋转动力；
[0070] 传动装置7，用于传递电机6的旋转动力；
[0071] 旋转夹具3，安装在传动装置7上，用于固定第一焊接工件，并受传动装置7驱动而带动第一焊接工件旋转；
[0072] 滑台2，如图2和3所示，设置在工作台11上，具有可沿着机架长度方向移动的滑台，包括，滑台底座21，设置在滑台底座21上并沿着滑台底座21长度方向设置的两条滑台滑轨22,滑动地设置滑台滑轨22上的滑台滑块23；
[0073] 移动夹具4，设置在滑台2的滑台滑块23上，用于夹持并固定第二焊接工件；
[0074] 压力装置5，设置在工作台11上，驱动滑台2带动移动夹具4靠近旋转夹具3从而使第二焊接工件与第一焊接工件接触并向第二焊接工件施加压力，以对第一焊接工件与第二焊接工件进行摩擦焊接；
[0075] 所述传动装置7为实施例1所述的主轴箱，所述驱动轴72与电机6的
旋转轴传动连接，所述旋转夹具3设置在所述主轴73上，并与主轴73一同转动。
[0076] 由于采用实施例1所述的主轴箱，因而具有实施例1所述的优点。
[0077] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的
基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
