一种水下牺牲阳极连接装置及连接方法_2

文档序号:8451932阅读:来源:国知局
连接;而固定螺母5与固定螺柱3的下部螺纹连接,并将连接垫板2与目标连接物4锁紧。
[0029]其中,该水下牺牲阳极连接装置的各部件的具体实施方案可以包括:
[0030](I)牺牲阳极I可以是圆环形的牺牲阳极材料,而连接垫板2可以是厚度较薄的圆形钢板(连接垫板2的厚度需要考虑固定螺柱3的直径大小以及牺牲阳极I的体积和重量来综合确定,既要保证螺柱通孔21下部留出足够焊接空间,也要保证圆形钢板可以支撑牺牲阳极I的重量。固定螺柱3的直径越大,摩擦螺柱焊所形成的飞边会越大,连接垫板2与目标连接物4之间所需的焊接空间也越大,因此连接垫板2的厚度就需要相应增加;牺牲阳极I的体积和/或重量越大,在使用过程中因碰撞或水下洋流冲刷等作用产生变形的几率越大,因此需要通过增加连接垫板2的厚度来提升刚度以保障连接的可靠性。通常,连接垫板2的厚度最好为15-30mm),牺牲阳极I的底部可以与连接垫板2铸造在一起,从而形成圆盘式的一体式结构;这可以使牺牲阳极I与连接垫板2牢固地固定在一起,而且这一连接结构无需在水下操作实现,在进入水下前就可以实现,因此这一连接结构无需顾虑水下操作的各种不便因素。在实际应用中,牺牲阳极I还可以采用其他形状,而目标连接物4也不限于平板,还可以是其他形状结构物(例如:水下管道),本领域技术人员根据牺牲阳极I和目标连接物4的形状对连接垫板2的形状进行调整,就可以利用该水下牺牲阳极连接装置实现牺牲阳极I与目标连接物4的连接和固定。
[0031](2)螺柱通孔21最好位于连接垫板2的中部,这可以使连接垫板2上各方向所受到的固定螺柱3与固定螺母5的锁紧力达到均衡。该螺柱通孔21最好呈阶梯状,并且其上部的孔径小于其下部的孔径,即螺柱通孔21的上部是一个较小的孔,而螺柱通孔21的下部是一个较大的孔;螺柱通孔21下部是一个较大的孔,这可以留出固定螺柱3的底端与目标连接物4进行摩擦螺柱焊的空间;螺柱通孔21上部是一个较小的孔,并且螺柱通孔21上部的孔径大于固定螺柱3的直径,且小于固定螺母5的直径(该固定螺母5的直径是指固定螺母5外缘的最大直径,例如:当该固定螺母5为外六角螺母时,螺柱通孔21上部的孔径小于外六角螺母横截面的外接圆的直径),这可以保证固定螺柱3能够穿过螺柱通孔21,而固定螺母5无法穿过螺柱通孔21,从而使固定螺柱3能够穿过连接垫板2与目标连接物4通过摩擦螺柱焊连接,而固定螺母5能够将连接垫板2与目标连接物4锁紧。
[0032](3)固定螺柱3的上部设有与摩擦螺柱焊机的焊接夹具相配合的夹持部31,本领域技术人员可以用现有技术中摩擦螺柱焊机的焊接夹具夹住固定螺柱3的夹持部31,并进行固定螺柱3的底端与目标连接物4之间的摩擦螺柱焊;在实际应用中,夹持部31的形状可以根据所使用摩擦螺柱焊机的焊接夹具的形状不同而灵活设设计。固定螺柱3的下部设有与固定螺母5相配合的外螺纹32,这可以实现固定螺母5与固定螺柱3的下部螺纹连接,从而固定螺母5能够沿外螺纹32在固定螺柱3上向上或向下运动。
[0033](4)固定螺母5最好为外六角螺母,并且该外六角螺母的外六方尺寸大于固定螺柱3的夹持部31的尺寸,从而在固定螺柱3的底端与目标连接物4通过摩擦螺柱焊连接完成后,本领域技术人员可以采用现有技术中的套管扳手将固定螺母5旋下,直至将连接垫板2与目标连接物4锁紧,从而即实现连接垫板2与目标连接物4的连接固定。
[0034]具体地,该水下牺牲阳极连接装置的工作原理如下:牺牲阳极I与连接垫板2铸造为一体,可以实现牺牲阳极I与连接垫板2的牢固连接;固定螺柱3的底端穿过螺柱通孔21与目标连接物4通过摩擦螺柱焊连接,可以实现固定螺柱3与目标连接物4的牢固连接;固定螺母5向下拧紧将连接垫板2与目标连接物4锁紧,可以实现连接垫板2与目标连接物4的牢固连接;因此该水下牺牲阳极连接装置实现了牺牲阳极I与目标连接物4的连接和固定。
[0035]由上可见,牺牲阳极I与连接垫板2铸造为一体无需在水下实现,只有“固定螺柱3穿过螺柱通孔21与目标连接物4通过摩擦螺柱焊连接”以及“固定螺母5向下拧紧将连接垫板2与目标连接物4锁紧”需要在水下操作,因此本发明实施例不仅能够在保证焊接质量的前提下有效简化水下牺牲阳极连接操作,而且在应用于深水钢结构的焊接时能够代替饱和潜水焊接,从而大大降低了施工成本。
[0036]( 二 ) 一种水下牺牲阳极连接方法
[0037]如图1至图4所示,一种水下牺牲阳极连接方法,用于将牺牲阳极I固定在目标连接物4上,具体可以包括如下步骤:
[0038]步骤A:将牺牲阳极I与连接垫板2铸造为一体,并在连接垫板2上开设螺柱通孔
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[0039]具体地,该步骤A在实际应用中可以包括如下的具体实施方案:
[0040](I)牺牲阳极I可以是圆环形的牺牲阳极材料,而连接垫板2可以是厚度较薄的圆形钢板(连接垫板2的厚度需要考虑固定螺柱3的直径大小以及牺牲阳极I的体积和重量来综合确定,既要保证螺柱通孔21下部留出足够焊接空间,也要保证圆形钢板可以支撑牺牲阳极I的重量。固定螺柱3的直径越大,摩擦螺柱焊所形成的飞边会越大,连接垫板2与目标连接物4之间所需的焊接空间也越大,因此连接垫板2的厚度就需要相应增加;牺牲阳极I的体积和/或重量越大,在使用过程中因碰撞或水下洋流冲刷等作用产生变形的几率越大,因此需要通过增加连接垫板2的厚度来提升刚度以保障连接的可靠性。通常,连接垫板2的厚度最好为15-30mm),牺牲阳极I的底部可以与连接垫板2铸造在一起,从而形成圆盘式的一体式结构;这可以使牺牲阳极I与连接垫板2牢固地固定在一起,而且这一连接结构无需在水下操作实现,在进入水下前就可以实现,因此这一连接结构无需顾虑水下操作的各种不便因素。在实际应用中,牺牲阳极I还可以采用其他形状,而目标连接物4也不限于平板,还可以是其他形状结构物(例如:水下管道),本领域技术人员根据牺牲阳极I和目标连接物4的形状对连接垫板2的形状进行调整,就可以利用该水下牺牲阳极连接装置实现牺牲阳极I与目标连接物4的连接和固定。
[0041](2)螺柱通孔21最好位于连接垫板2的中部,这可以使连接垫板2上各方向所受到的固定螺柱3与固定螺母5的锁紧力达到均衡。该螺柱通孔21最好呈阶梯状,并且其上部的孔径小于其下部的孔径,即螺柱通孔21的上部是一个较小的孔,而螺柱通孔21的下部是一个较大的孔;螺柱通孔21下部是一个较大的孔,这可以留出固定螺柱3的底端与目标连接物4进行摩擦螺柱焊的空间;螺柱通孔21上部是一个较小的孔,并且螺柱通孔21上部的孔径大于固定螺柱3的直径,且小于固定螺母5的直径(该固定螺母5的直径是指固定螺母5外缘的最大直径,例如:当该固定螺母5为外六角螺母时,螺柱通孔21上部的孔径小于外六角螺母横截面的外接圆的直径),这可以保证固定螺柱3能够穿过螺柱通孔21,而固定螺母5无法穿过螺柱通孔21,从而使固定螺柱3能够穿过连接垫板2与目标连接物4通过摩擦螺柱焊连接,而固定螺母5能够将连接垫板2与目标连接物4锁紧。
[0042]步骤B,将预装有固定螺母5的固定螺柱3竖直穿过螺柱通孔21,并且采用摩擦螺柱焊将固定螺柱3的底端与目标连接物4固定在一起。
[0043]具体地,该步骤B在实际应用中可以包括如下的具体实施方案:
[0044](I)预装有固
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