CN87102272A - 把管件焊接在一起的装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于把管件焊接在一起的装置，该装置包括一个在焊缝两侧与管端内部接触从而隔离出一个焊缝区的波纹管结构。本发明的目的是焊后把装置拉出时，热焊缝不能损坏波纹管。方法是给两个波纹管提供径向侧支承，当内部高压不存在时波纹管收缩进径向侧支承内，径向侧支承可与管件摩擦。在波纹管，对中盘之间有用于输送保护气体和压缩空气的软管。借助于一个带弹簧的开口销把软管连结在波纹管夹持件上。

Description

本发明是关于把管件焊接在一起的装置，该装置包括一个在焊缝两端与管件内部接触而隔离焊缝区的波纹管结构，用来把压缩空气导入和排出波纹管的装置，用来把保护气体导入和排出由波纹管隔离出的区域的装置。

一般都知道，如果在所谓的焊根处有保护气体，如氮，焊缝的质量，尤其是焊根会更好。这意味着在把管端焊接在一起时，管件内部应当充有保护气体。

一般的作法是在整个管件内充上保护气体，管件可能很长，保护气体的消耗就会很大，成本会很高。为把管端对中并使它们稳定，使用了独立的机械装置。

借助于开始所述的这种装置，昂贵的保护气体消耗量可大量减少。此外，管端可被对准中心并保持稳定，并防止焊珠粘附于管端内表面上，而把焊珠从那里除去是困难的。

尽管如此，开始所述的装置有一系列缺点。大多数波纹管材料在释放波纹管中的高压后不会完全收缩，并且虽然把装置本身拉出来不困难，但波纹管会与强烈加热的焊缝摩擦而被烧毁。

当焊接直径相对较小的管件时，如在液压管件和类似管件中经常遇到的，出现了另一个困难问题。输送保护气体和压缩空气的所谓半刚性型装置，一般包括三根挠性软管，由于装置相互之间离得很近，所以进行螺纹连接拧紧操作极其困难。原因仅是没有给一般的拧紧工具提供足够的空间。

本发明的目的主要是进一步发展开始所述的装置，以便消除上述缺点。

借助于本发明的装置可达到上述目的，该装置的主要特征是波纹管结构中的波纹管带有径向支承，当装置分别被放入工作位置或从那里移出时，径向支承与管件内表面接触，其特征还在于当内压力不存在时，波纹管径向收缩进上述径向支承内。

在权利要求2到10中更详细地叙述了最佳实施例，参照附图，下面的描述也叙述了最佳实施例。

图1示出了根据本发明的装置处于焊接位置。

图2示出了波纹管收缩时的波纹管结构。

图3示出了焊接弯管时使用本装置情况。

图4和图5示出了当焊接一个法兰盘时使用的一个实施例，此时该装置宽松地插入，然后处于焊接位置。

图6示出了把一个法兰盘焊接在弯管上的实施例。

图7是根据图4到图6所示装置在法兰盘侧的断面透视图。

图8-12示出了把压缩空气装置和保护气体装置各自与波纹管装置连接起来的最佳实施例。

图13-15示出了完成同样连接的另一实施例。

图16示出了根据图8到图12的实施例所带有的开口销。

图1中，要被焊接在一起的管件由数字1和2表示，焊缝由3表示。数字4和5表示安装在夹持件上并各自位于焊缝3两侧的管件1和2内的波纹管，根据图1，处于充气状态的该波纹管隔离了焊接区域，以减小保护气体的消耗。用铺设电缆时一样的方法将装置放入和拉出，即借助于波纹管5右侧可见的一根绳索。三根软管6、7和8中的一根用于分别向波纹管4和5供应压缩空气和导出空气，其余两根软管中的一根将保护气体导入波纹管4和5之间的空间，另一根起排出保护气体的排气管作用;尤其在焊接的最后阶段有必要把保护气体导出。使保护气体进入和排出波纹管4和5之间空间的进气口和排气口-最好在该空间的不同端部-位于如波纹管（图2中的）的夹持件上，尽管在图中看不见。

软管6、7和8至少在波纹管4和5之间缠绕在一起。如盘件9和10形式的对中装置最好安装在软管上并在焊缝3的附近。当焊接一根弯管时，这些对中盘件具有更大意义，这将从以后的图3和图6中看出。在盘件9和10之间，最好围绕软管安装一个隔离套13以防止焊缝3的可能的焊珠损坏软管。数字11代表一个与对中盘件9连接的套并夹住软管中的一根，在对中盘件10上有一个相应的夹套，但最好夹住另一根软管而不是夹套11上的那根软管，以保持在盘件9和10之间的区域内的良好弯曲能力。夹套11内的软管最好在内部被强化以经受住夹紧力。盘件9和10上的开孔12使在波纹管4和5隔离出的空间内所需的保护气体易于循环。数字14、15和16表示波纹管4和5的径向侧支承，这些支承的目的是当焊接完成波纹管收缩后而被拉出时，波纹管4和5不会与焊缝3部分被加热的区域接触（图2）。当装置被拉出时，盘14和16与管件1和2摩擦。盘14和16由耐热材料制成。数字17表示一个多重联接器，用于将软管6、7和8快速夹持在波纹管结构上的夹持件18上和与其分离。数字19表示夹持件18上的容纳孔，这些孔与软管6、7和8对应。

图3示出了根据图1的装置在焊接一根弯管。直管用30和31表示，联连弯管用32表示，焊缝用33表示。对中盘件9和10可以向外或向内与弯管32接触，或甚至自由处于其中，如图3所示，这取决于把空气分别输入波纹管4和5内，及把保护气体输入和排出波纹管间区域的软管的刚性。这里，软管的隔离套13沿波纹管4和5间的整个空间延伸。如果焊缝离装置的波纹管中的一个很近，例如把一个法兰盘通过焊接固定在一根管件上，如果波纹管直接与法兰盘接触就存在着通过材料传导的热毁坏波纹管的危险。图4、5、6和7示出了解决这个问题的实施例。

在图4和图5中，所讨论的管件用40表示，一个逐渐变细的连接段用41表示，法兰盘用42表示。管件40，连接段41和法兰盘42之间的焊缝用43表示。数字44表示装置的波纹管，等于图1中的4和5，数字45-48相应地表示了径向支承，一个轴向挡块用49表示，弹性垫用50表示，一个热隔离套用51表示。

图4示出了被宽松地插入的装置;虽然在图4中未示出，在法兰盘42和热隔离套51之间经常存在一个间隙。图5示出了处于焊接位置的装置。

为了获得满意的作用，在焊接期间，热隔离套51与法兰盘42紧紧靠在一起。这一动作是通过与弹性垫50的合作及由于在法兰盘42端最外面的径向支承47是轴向可伸缩而获得的。如果没有这些，在把压缩空气充进波纹管44的同时，装置就会在某种程度上被拉出，热隔离套51就不能与法兰盘42紧密接触。多亏垫50，结合径向支承47的轴向伸缩，在支承45和46间的波纹管44才有时间在热隔离套51与法兰盘42轴向固定之前紧紧地与管件40贴合。如果支承47是轴向可伸缩的，这已足够了，但所有的支承45-48可以是以同样方式轴向可伸缩的。这样，仅当管件40和相应的波纹管44紧密贴合后，热隔离套51才会轴向紧靠在法兰盘42上。结果，所有的支承45-48都宽松地安装在各自的夹持件52上，在根据图1的实施例中也是这样，尽管对相同可伸缩性的需要并不真正存在。从原理上讲，如果最外面的支承47（图4）可轴向移动就足够了;虽然装置总是可以反过来使可移动支承处于最外面，但使另一个外支承45同样可轴向移动，可自然使装配过程一定程度地简化。

图6的实施例是图3和图5的实施例的结合。弯管60替换了图5中的连接段41。

图7是在法兰盘端的零件安装断面透视图。20表示管件，21表示法兰盘，22表示焊缝，23表示软管，24表示波纹管，25和26表示支承，28表示弹性垫，27表示向内支承弹性垫的盘件，29表示热隔离套。

图8-12示出了把软管6、7和8与各自波纹管夹持件连接的最佳实施例，即和图2所示的容纳孔19连结的最佳实施例。在图8中带有容纳软管的容纳孔19的容纳体用70表示，容纳体70有一个外环形槽71和一个通孔72。一个开口销74被插进该孔72中，该开口销借助于环形槽71内的弹簧73被保持定位。开口销74与如图10所示的软管连接件上的环形槽75和76啮合，这样，同时啮合了所有的软管。为了保证给波纹管输送压缩空气的软管被安装在正确位置，这根软管的环形槽，如数字6表示的这根，可以有另一横断面，而不是输送保护气体软管7和8的相应环形槽的横断面。开口销74最好有一相应于槽75和76的断面，如从图10中可见。图16单独示出了开口销74和弹簧73。

图13-15示出了连接软管6、7和8的可选择实施例。在这个实施例中，所有软管连接件上的槽都用同样方式加工，带有大致呈半圆形断面75。开口销80断面为圆形，弹簧的一部分81扣紧在容纳体的外环槽的半个圆周上，而弹簧的其余部分安装在开口销上。用这个实施例，装配和拆卸也很迅速，但与根据图9-12和图16的实施例相比，这个实施例有一个缺点，带弹簧的开口销可能掉下来，这会引起很大的问题，如暴露在艰苦的外部环境下的桶容器和采油设备。

根据图8-16的多重联接器当然也可以有益地用于其它需要快速装配和拆卸相互靠得很近的软管和管件的连接中。软管和管件的数量分别可以比三根多，这只需加长开口销。

用于波纹管的支承14、15等可由金属制成或由可塑性材料如尼龙制成。焊接完成后，用于提供和排出保护气体的软管可以用来供应和排出浸酸，或完成压力实验。

波纹管最好带有周向折褶，如图4中所示，以便当波纹管内的压力释放时，波纹管适当地收缩。此外，一个弹簧件，如螺旋弹簧，可放在波纹管的折褶中。

代替开口销连结，可以考虑用一个中心盘从内部与环形槽75和76啮合，或用一个带有向内伸出的法兰盘的套从外部与槽75和76啮合。

Claims (10)

1、一种把管件焊接在一起的装置，该装置包括：

在焊缝两侧与管端内部接触从而隔离出焊缝区域的一个波纹管结构，和

把压缩空气导入和排出波纹管结构和把保护气体导入和排出由波纹管隔离出来的区域的装置，其特征在于，在波纹管结构中的两个波纹管上带有径向支承(14、15、16、45、46、47、48)，当装置分别被放入工作位置和从那里移出时，径向支承与管件的内表面接触，并且当内部压力不存在时波纹管收缩进所述径向支承内。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，至少两个外径向支承中的一个（47）可轴向地伸缩。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于径向支承包括环绕波纹管的法兰盘并由抗热材料制成。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于环绕波纹管有一个折褶以保证当内部高压不存在时波纹管进行必要的收缩。

5、根据权利要求1或4所述的装置，其特征在于一个弹簧件，最好是螺旋弹簧围绕波纹管以保证当内部高压不存在时波纹管进行必要的收缩。

6、根据权利要求2所述的用于通过焊接连接一个法兰盘的装置，其特征在于法兰盘（42）侧的波纹管（44）的夹持件上内端带有一个轴向支承（49），并且一个弹性可变形垫（50）靠着这个支承，在垫（50）和波纹管（44）的内径向支承（47）之间有一个伸到法兰盘（42）的外端并围绕波纹管（44）的热隔离套（51），波纹管（44）压热隔离套使其紧靠在法兰盘（42）的开孔上。

7、根据权利要求1或6所述的装置，其特征在于，对中装置（9、10）最好为盘件的形式，并位于分别输送压缩空气和保护气体装置（6、7、8）上及波纹管之间。

8、根据权利要求7所述的装置，其特征在于分别输送压缩空气和保护气体的装置最好为软管（6、7、8）的形式，在波纹管（4、5）之间缠绕在一起，借助于夹套（11），对中盘件中的一个（9）被固定在一根软管上，另一个对中盘件（10）被相应地固定在另一根软管上。

9、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在波纹管夹持件的端部有开孔（19）以容纳用于输送压缩空气和保护气体的装置（6、7、8）的连接嘴，这些连接嘴中的每一个最好带有一个环形槽（75、76），卡在波纹管夹持件上的通孔（72）内的与连接嘴环形槽（75、76）啮合的开口销（74、80）使连接嘴稳定保持在一起。

10、根据权利要求9所述的装置，其特征在于开口销（74、80）带有一个位于波纹管夹持件（70）上的外圆周槽（71）内的螺旋弹簧（73、81、82）。

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