一种用于接管焊接的内胀式防变形装置的制作方法

本发明用于焊接技术领域，特别是涉及一种用于接管焊接的内胀式防变形装置。

背景技术：

在第三代核电产品反应堆压力容器中接管与顶盖的焊接时，接管的焊接截面为球面，在接管焊接时由于焊接位置在轴向上存在一段距离，而焊接产生的热量和焊接应力对接管产生一定的弯矩，使得接管发生弯曲变形。

技术实现要素：

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种用于接管焊接的内胀式防变形装置，其能够抵消焊接过程中产生的变形应力，达到减少变形的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于接管焊接的内胀式防变形装置，包括：

内芯，设有多个沿长度方向的斜槽；

多个楔形块，与所述斜槽配合，多个所述楔形块沿所述内芯周向分布在所述内芯外侧，并通过固定环限定于所述内芯上；

压紧套，与所述内芯螺纹连接，用于顶推所述楔形块沿所述斜槽运动，以使所述楔形块向外膨胀。

在一些实施例中，所述内芯沿长度方向开设第一螺孔，所述压紧套上设有第一过孔，还包括吊装组件，所述吊装组件包括：

第一螺杆，穿过所述第一过孔与所述第一螺孔连接，所述第一螺杆顶部设有第一吊装结构；

在一些实施例中，所述吊装组件还包括：

预紧部件，套装于所述第一螺杆，所述预紧部件上设有施力结构，所述预紧部件与所述压紧套通过销连接。

在一些实施例中，所述吊装组件还包括：

安装保护套，套装于所述第一螺杆，并罩在所述预紧部件外侧，所述安装保护套能够沿所述第一螺杆升起，以露出所述预紧部件上的施力结构。

在一些实施例中，所述第一吊装结构包括：

起吊保护套，套装于所述第一螺杆，所述起吊保护套设有避让所述安装保护套的内腔；

吊耳，与所述起吊保护套连接；

第一螺母，与所述第一螺杆连接，并锁紧于所述起吊保护套顶部。

在一些实施例中，所述内芯沿长度方向开设第二螺孔，所述压紧套具有内套管，所述内套管内部限定出所述第一过孔，所述内套管与所述第二螺孔螺纹连接。

在一些实施例中，还包括:

扭力扳手，与所述压紧套通过销连接。

在一些实施例中，还包括：

储水部件，内部设有储水腔，所述储水部件底部设有能够与所述第一过孔连接的凸台，所述储水部件底部设有出水孔，所述储水部件顶部设有进水通道。

在一些实施例中，所述内芯具有沿长度方向的通孔，还包括拆卸组件，所述拆卸组件包括：

第二螺杆，贯穿所述通孔，所述第二螺杆的底部连接楔形块承托部件；

第二螺母，与所述第二螺杆的顶部连接；

连接套，套装于所述第二螺杆，并位于所述第二螺母和所述内芯之间。

在一些实施例中，所述第二螺杆连接第二吊装结构。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：应用时，将内芯和楔形块一同放入接管中，然后旋转压紧套，使内芯相对于楔形块向上运动，则楔形块随之沿径向向外移动，紧固在接管的内壁上；在工作中，根据接管的直径和紧固程度，通过压紧套调整楔形块与接管内壁的贴合程度，以抵消焊接过程中产生的变形应力，并达到增强接筒刚性的目的，减小在焊接过程中的变形。该装置便于调整，操作方便，能够提升焊接质量。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例吊装进入接管内部结构示意图；

图2是本发明一个实施例工作中紧固状态结构示意图；

图3是本发明一个实施例工作中接入循环冷却水状态示意图；

图4是本发明一个实施例完成焊接后拆卸状态示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征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发明的限制。

本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的实施例提供了一种用于接管焊接的内胀式防变形装置，可以应用于管件的焊接，防止管件在焊接中变形。本实施例以反应堆压力容器中接管1与顶盖2的焊接为例进行说明，当然，本发明的实施例并不限于该特定应用。

参见图1，用于接管焊接的内胀式防变形装置包括内芯3、压紧套6和多个楔形块4，内芯3呈圆柱状，内芯3表面设有多个沿长度方向的斜槽，斜槽的槽深沿长度方向逐渐变化。多个楔形块4与斜槽配合，楔形块4嵌入斜槽，楔形块4的斜面与斜槽的槽底配合，楔形块4平面伸出斜槽，用于与接管1的内壁配合，多个楔形块4沿内芯3周向分布在内芯3外侧，并通过固定环5限定于内芯3上，固定环5设置一个或多个，多个楔形块4通过固定环5束缚，与内芯3形成一个组件，方便在接管1中的拆装。

参见图1，楔形块4上开设限位槽，固定环5隐藏于限位槽内，避免凸出于楔形块4而损坏接管1内壁。

参见图1，压紧套6与内芯3螺纹连接，用于顶推楔形块4沿斜槽运动，以使楔形块4向外膨胀。换言之，压紧套6与内芯3螺纹连接，同时与多个楔形块4抵接，旋转压紧套6，压紧套6通过螺纹传动，沿长度方向顶推楔形块4，使楔形块4顶紧外侧的接管1内壁。

参见图1，应用时，将内芯3和楔形块4一同放入接管1中，然后旋转压紧套6，使内芯3相对于楔形块4向上运动，则楔形块4随之沿径向向外移动，紧固在接管1的内壁上；在工作中，根据接管1的直径和紧固程度，通过压紧套6调整楔形块4与接管1内壁的贴合程度，以抵消焊接过程中产生的变形应力，并达到增强接筒刚性的目的，减小在焊接过程中的变形。该装置便于调整，操作方便，能够提升焊接质量。

在一些实施例中，参见图1，用于接管焊接的内胀式防变形装置还包括吊装组件，内芯3沿长度方向开设第一螺孔，压紧套6连接在内芯3的顶端，压紧套6上设有第一过孔。吊装组件包括第一螺杆7，第一螺杆7穿过第一过孔与第一螺孔连接。在准备时，第一螺杆7第一过孔与第一螺孔连接，通过人工或吊装设备吊起第一螺杆7，内芯3、压紧套6和多个楔形块4随第一螺杆7一起被放置于接管1中。其中，第一螺杆7顶部设有第一吊装结构，以方便与吊装设备连接，方便提起第一螺杆7。

进一步的，参见图1，吊装组件还包括预紧部件8，预紧部件8套装于第一螺杆7，预紧部件8上设有施力结构，预紧部件8与压紧套6通过销连接，用于传递预紧力。在将内芯3、压紧套6和多个楔形块4随第一螺杆7一起被放置于接管1中后，通过预紧部件8上的施力结构向预紧部件8施加预紧力，预紧部件8以第一螺杆7为轴，带动压紧套6一起转动，使内芯3相对于楔形块4向上运动，则楔形块4随之沿径向向外移动，紧固在接管1的内壁上，即实现在接管1中的预紧。其中，预紧部件8上的施力结构可采用扳手扁位、插接销孔等，其用于方便扳手、驱动销等施力部件与预紧部件8连接。

在一些实施例中，预紧部件8采用碳钢材料制作，反应堆压力容器通常采用不锈钢材料制作，为了避免预紧部件8与反应堆压力容器接触，而污染反应堆压力容器。参见图1，吊装组件还包括安装保护套9，安装保护套9套装于第一螺杆7，并罩在预紧部件8外侧，安装保护套9能够沿第一螺杆7升起，以露出预紧部件8上的施力结构。安装保护套9一方面能够避免预紧部件8与反应堆压力容器接触，另一方面，安装保护套9采用活动套接的结构形式，即，可以沿第一螺杆7升起，以露出预紧部件8上的施力结构，方便对预紧部件8施加预紧力。

第一吊装结构可采用吊环、吊杆等，例如在图1所示的一些实施例中，第一吊装结构包括起吊保护套10、吊耳11和第一螺母12，起吊保护套10套装于第一螺杆7，吊耳11与起吊保护套10连接，第一螺母12与第一螺杆7连接，并锁紧于起吊保护套10顶部。吊装时，吊耳11能够方便与吊装设备连接，方便提起第一螺杆7。

其中，参见图1，起吊保护套10设有避让安装保护套9的内腔13，内腔13的底部开口，安装保护套9沿第一螺杆7升起时，能够嵌入起吊保护套10的内腔13，避免安装保护套9和起吊保护套10相互干涉。

内芯3和压紧套6通过螺纹连接，使用时，通过旋转压紧套6，即可完成内芯3与楔形块4相对位置的调节。内芯3和压紧套6的螺纹连接方式不限，例如在图1所示的一些实施例中，内芯3沿长度方向开设第二螺孔，压紧套6具有内套管14，内套管14内部限定出第一过孔，内套管14具有外螺纹，内套管14与第二螺孔螺纹连接。压紧套6和内套管14同心设置，压紧套6和内套管14作为一体件，压紧套6和内套管14之间形成环形空间，内芯3与内套管14螺纹连接后，内芯3的端部伸入环形空间中，压紧套6的端部抵住楔形块4。

参见图2，在一些实施例中，用于接管焊接的内胀式防变形装置还包括扭力扳手15，扭力扳手15与压紧套6通过销连接，扭力扳手15具有与扳手配合的扁位。内芯3、压紧套6和多个楔形块4通过吊装组件装入接管1中，预紧后，将吊装组件拆除，根据接管1的直径和紧固程度，通过工作扭力扳手15，调整楔形块4与接管1内壁的贴合程度，以达到增强接筒刚性的目的，从而达到在焊接过程中减少变形。

参见图3，在一些实施例中，用于接管焊接的内胀式防变形装置还包括储水部件16，储水部件16内部设有储水腔，储水部件16底部设有能够与第一过孔连接的凸台17，储水部件16底部设有出水孔18，储水部件16顶部设有进水通道。在进行接管1与顶盖2工件的焊接前，需要安装储水部件16，同时安装循环冷却水接头19、密封圈20和接头，并通入冷却循环水，使在楔形块4的间隙中通入循环冷却水，带走部分焊接的热量，减少焊接热。

参见图4，内芯3具有沿长度方向的通孔，用于接管焊接的内胀式防变形装置还包括拆卸组件，拆卸组件包括第二螺杆21、第二螺母22和连接套23，第二螺杆21贯穿通孔，第二螺杆21的底部连接楔形块承托部件24，第二螺母22与第二螺杆21的顶部连接，连接套23套装于第二螺杆21，并位于第二螺母22和内芯3之间。在接管1与顶盖2工件焊接后，取出储水部件16、冷却水接头、密封圈20和接头后，安装第二螺杆21、连接套23、楔形块承托部件24，调整第二螺杆21，使得楔形块4向上移动，楔形块4与斜槽配合，径向尺寸收缩，并通过第二螺杆21将整个装置取出。

参见图4，第二螺杆21连接第二吊装结构25。以方便与吊装设备连接，方便提起第二螺杆21。第二吊装结构25可采用吊环、吊杆等，例如在图4所示的一些实施例中，第二吊装结构25采用与第一吊装结构类似的结构。

在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。