用于应力释放孔的防裂封板的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于应力释放孔的防裂封板，该应力释放孔位于节点板端部的管子管壁上，包括：平整的盖板，该盖板的边缘具有用于容置所述节点板的开槽，该开槽的槽口宽度与所述节点板的厚度适应；过渡环，其侧壁具有用于容置所述节点板的开口，该开口的宽度与所述节点板的厚度适应，该过渡环与所述盖板的连接端为平面并与所述盖板固定连接，该过渡环与所述管子的连接端的形状与所述管子管壁的外形适应。本实用新型的封板在主结构受力过程中保持较低的应力水平，能够避免开裂，而且有利于降低施工难度。
【专利说明】用于应力释放孔的防裂封板
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于应力释放孔的防裂封板，尤其涉及一种港口运输机械金属结构中节点板与管子间的应力释放孔的防裂封板。
【背景技术】
[0002]随着港口运输业的不断发展，大型集装箱货运逐渐成为远洋运输的主流，岸边集装箱起重机(以下简称岸桥)作为衔接水陆货运流水线的重要环节，作业循环中利用等级非常高。为了保证岸桥高效率地工作，其金属结构的高可靠性显得尤为重要。
[0003]节点板与管子之间的焊接连接是一种典型的结构连接形式，在岸桥的金属结构设计中，使用非常广泛。由于受力和制作工艺需要，此类连接通常在节点板端部位置的管壁上开设应力释放孔，以避免节点板端部与管子连接处产生应力集中。节点板与管子焊接完成后，因管内防腐原因还需要将此应力释放孔密封起来，封板是最简单的一种解决方案。
[0004]现有封板方案通常是采用平板开槽式圆形封板或长腰形封板，见图1至图4。
[0005]参考图1和图2，图1和图2示出了一种圆形封板10，该圆形封板10固定在管子12的管壁上，用于封堵管壁上的应力释放孔；该圆形封板10具有开槽，用于容置节点板11。如果管子12是圆形的(见图2)，那么需要根据管子12的外径形状将圆形封板10压制成相应的圆弧形状，然后将封板10卡在节点板11端部并紧贴在管壁外侧，与节点板11和管子12焊接起来。
[0006]参考图3和图4，图3和图4示出了一种长腰形封板20，该长腰形封板20固定在管子22的管壁上，用于封堵管壁上的应力释放孔；该圆形封板20具有开槽，用于容置节点板21。如果管子22是圆形的(见图4)，那么需要根据管子22的外径形状将圆形封板20压制成相应的圆弧形状，然后将封板20卡在节点板21端部并紧贴在管壁外侧，与节点板21和管子22焊接起来。
[0007]上述连接结构形式构造简单，安装方便，但存在以下缺点和不足:
[0008]I)封板紧贴管壁，在管子轴线方向柔性不足；
[0009]2)对圆管用弧形封板而言，往往还会因封板法线方向刚度比平板时有所增加，而产生额外的附加弯矩，这些对封板的局部受力极为不利；
[0010]3)封板与节点板端部的连接处依然会产生比较大的集中应力，极易导致结构疲劳开裂；
[0011]4)封板与节点板和管子间的焊缝成形要求高，施工复杂，难度高。
实用新型内容
[0012]本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于应力释放孔的防裂封板，该封板在主结构受力过程中保持较低的应力水平，能够避免开裂，而且有利于降低施工难度。
[0013]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于应力释放孔的防裂封板，该应力释放孔位于节点板端部的管子管壁上，包括:[0014]平整的盖板，该盖板的边缘具有用于容置所述节点板的开槽，该开槽的槽口宽度与所述节点板的厚度适应；
[0015]过渡环，其侧壁具有用于容置所述节点板的开口，该开口的宽度与所述节点板的厚度适应，该过渡环与所述盖板的连接端为平面并与所述盖板固定连接，该过渡环与所述管子的连接端的形状与所述管子管壁的外形适应。
[0016]根据本实用新型的一个实施例，所述管子的截面为圆形，所述过渡环与所述管子的连接端的形状为弧形。
[0017]根据本实用新型的一个实施例，所述管子的截面为矩形，所述过渡环与所述管子的连接端的形状为平面。
[0018]根据本实用新型的一个实施例，所述盖板的开槽的槽底具有与所述节点板端部边缘形状相适应的倒圆。
[0019]根据本实用新型的一个实施例，所述盖板为圆形盖板，所述过渡环为圆环，该圆环的直径介于所述圆形盖板的直径和所述应力释放孔的直径之间。
[0020]根据本实用新型的一个实施例，所述盖板的开槽延伸至该盖板的圆心处。
[0021]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0022]本实用新型实施例的防裂封板通过过渡环将盖板与管子之间隔离开来，盖板是平整的，无需随管壁形状而压弯，使得盖板的整体受力显著降低，其与节点板端部连接处的局部应力也得到了极大改善，封板开裂风险明显降低，施工难度也减小。
[0023]根据数值模拟结果分析，本实用新型实施例的防裂封板使得管子与节点板的连接接头的使用期限显著提高，不仅降低了产品后期的预期维修成本，还大大提高了其整体结构的安全可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是现有技术中一种圆形封板的俯视图；
[0025]图2是图1沿A-A方向的剖面图；
[0026]图3是现有技术中一种长腰形封板的俯视图；
[0027]图4是图3沿B-B方向的剖面图；
[0028]图5是本实用新型第一实施例的防裂封板的主视图；
[0029]图6是本实用新型第一实施例的防裂封板的俯视图；
[0030]图7是图6中区域D的局部放大图；
[0031]图8是图7沿A方向的侧视图；
[0032]图9是图7沿B方向的侧视图；
[0033]图10是本实用新型第一实施例的防裂封板中的盖板的俯视图；
[0034]图11是本实用新型第一实施例的防裂封板中的盖板的侧视图；
[0035]图12是本实用新型第一实施例的防裂封板中的过渡环的俯视图；
[0036]图13是本实用新型第一实施例的防裂封板中的过渡环的侧视图；
[0037]图14是本实用新型第一实施例的防裂封板中的过渡环的展开图；
[0038]图15是本实用新型第二实施例的防裂封板的主视图；
[0039]图16是本实用新型第二实施例的防裂封板的俯视图；[0040]图17是图16中区域D的局部放大图；
[0041]图18是图17沿A方向的侧视图；
[0042]图19是图17沿B方向的侧视图；
[0043]图20是本实用新型第二实施例的防裂封板中的过渡环的俯视图；
[0044]图21是本实用新型第二实施例的防裂封板中的过渡环的侧视图；
[0045]图22是本实用新型第二实施例的防裂封板中的过渡环的展开图。
【具体实施方式】
[0046]下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。
[0047]第一实施例
[0048]参考图5至图9，本实施例的防裂封板100包括平整的盖板101以及过渡环102。过渡环的一端与盖板101固定连接，例如焊接；过渡环102的另一端与管子300的管壁外形适应并与管子300固定连接，例如焊接。
[0049]结合图5至图11，该盖板101的边缘具有用于容置节点板200的开槽1011，该开槽2011的宽度与节点板200的厚度适应，使得节点板200可以插入开槽1011内。本实施例中，盖板101为圆形，其直径与管子300上的应力释放孔的大小相适应。该开槽1011延伸至盖板101的圆心处，也就是开槽101的深度达到盖板101的圆心处。优选地，该开槽1011的槽底具有和节点板200端部边缘形状相适应的倒圆，例如可以根据节点板200端部边缘尺寸大小相应倒圆，使二者相适应。
[0050]该盖板101例如可以是圆形的薄钢板，平整无弯折。盖板101的钢板材料可以和起重机金属结构主材或辅材同等级。与盖板101的形状相适应，该过渡环102为圆环。
[0051]需要说明的是，盖板101的形状不限于是圆形，例如还可以是长腰形或者其他适当的形状。相应地，该过渡环102的形状也不限于圆环，其形状与盖板101的形状适应。
[0052]结合图5至图9以及图12至图14，过渡环102的侧壁具有用于容置节点板200的开口 1021，该开口 1021的宽度与节点板200的厚度适应，使得节点板200能够插入该开口1021。与圆形盖板101相适应，该过渡环102的形状为圆环。
[0053]过渡环102的直径介于盖板101的直径与管子300上的应力释放孔的直径之间，便于施焊。
[0054]过渡环102与盖板101的连接端为平面，与管子300的连接端的形状根据管子300的外形而加工。结合图7至图9以及图12至图14，本实施例中，管子300为圆管，也就是管子300的截面为圆形，过渡环102与管子300的连接端的形状为弧形(参见图13)，过渡环102与盖板101的连接端为平面。
[0055]该过渡环102可以采用薄扁铁按照图示要求备料，一端保留为平整的平面，另一端制成圆弧状，并折弯成具有开口的圆环。
[0056]参考图5至图14，在盖板101和过渡环102制备完成后，可将盖板101与过渡环102焊接成防裂封板100。之后，可以将防裂封板100安装到管子300与节点板200的应力释放孔处，根据要求施焊固定。
[0057]本实施例通过过渡环102将盖板101与主受力管子300隔离开来，使得盖板101的整体受力显著下降，其与节点板200端部连接处的局部应力也得到了极大改善，封板101的开裂风险明显降低，而且施工难度也相应降低。
[0058]第二实施例
[0059]参考图15至图19，本实施例的防裂封板100包括平整的盖板101以及过渡环102。过渡环102的一端与盖板101固定连接，例如焊接；过渡环102的另一端与管子300的管壁外形适应并与管子300固定连接，例如焊接。
[0060]结合图15至图16以及图10和图11，该盖板101的边缘具有用于容置节点板200的开槽1011，该开槽2011的宽度与节点板200的厚度适应，使得节点板200可以插入开槽1011内。本实施例中，盖板101为圆形，其直径与管子300上的应力释放孔的大小相适应。该开槽1011延伸至盖板101的圆心处，也就是开槽101的深度达到盖板101的圆心处。优选地，该开槽1011的槽底具有和节点板200端部边缘形状相适应的倒圆，例如可以根据节点板200端部边缘尺寸大小相应倒圆,使二者相适应。
[0061]该盖板101例如可以是圆形的薄钢板，平整无弯折。盖板101的钢板材料可以和起重机金属结构主材或辅材同等级。与盖板101的形状相适应，该过渡环102为圆环。
[0062]需要说明的是，盖板101的形状不限于是圆形，例如还可以是长腰形或者其他适当的形状。相应地，该过渡环102的形状也不限于圆环，其形状与盖板101的形状适应。
[0063]结合图15至图22，过渡环102的侧壁具有用于容置节点板200的开口 1021，该开口 1021的宽度与节点板200的厚度适应，使得节点板200能够插入该开口 1021。与圆形盖板101相适应，该过渡环102的形状为圆环。
[0064]过渡环102的直径介于盖板101的直径与管子300上的应力释放孔的直径之间，便于施焊。
[0065]过渡环102与盖板101的连接端为平面，与管子300的连接端的形状根据管子300的外形而加工。结合图7至图22，本实施例中，管子300为方管，也就是管子300的截面为矩形，过渡环102与管子300的连接端的形状为平面(参见图21)，过渡环102与盖板101的连接端也为平面。
[0066]该过渡环102可以采用薄扁铁按照图示要求备料，一端保留为平整的平面，另一端制成圆弧状，并折弯成具有开口的圆环。
[0067]参考图15至图22,在盖板101和过渡环102制备完成后,可将盖板101与过渡环102焊接成防裂封板100。之后，可以将防裂封板100安装到管子300与节点板200的应力释放孔处，根据要求施焊固定。
[0068]本实施例通过过渡环102将盖板101与主受力管子300隔离开来，使得盖板101的整体受力显著下降，其与节点板200端部连接处的局部应力也得到了极大改善，封板101的开裂风险明显降低，而且施工难度也相应降低。
[0069]对于上述两个实施例的方案，根据实验模拟结果分析，该防裂封板可使管子与节点板连接接头的使用期限显著提高，不仅降低了产品后期的预期维修成本，还可以大大提高整体结构的安全可靠性。
[0070]本实施例的防裂封板可以适用于港口运输机械金属结构中节点板与管子的应力释放孔的密封，还可以适合其他其中运输设备以及大型钢结构中的应力释放孔的密封。
[0071]本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种用于应力释放孔的防裂封板，该应力释放孔位于节点板端部的管子管壁上，其特征在于，包括: 平整的盖板，该盖板的边缘具有用于容置所述节点板的开槽，该开槽的槽口宽度与所述节点板的厚度适应； 过渡环，其侧壁具有用于容置所述节点板的开口，该开口的宽度与所述节点板的厚度适应，该过渡环与所述盖板的连接端为平面并与所述盖板固定连接，该过渡环与所述管子的连接端的形状与所述管子管壁的外形适应。
2.根据权利要求1所述的防裂封板，其特征在于，所述管子的截面为圆形，所述过渡环与所述管子的连接端的形状为弧形。
3.根据权利要求1所述的防裂封板，其特征在于，所述管子的截面为矩形，所述过渡环与所述管子的连接端的形状为平面。
4.根据权利要求1所述的防裂封板，其特征在于，所述盖板的开槽的槽底具有与所述节点板端部边缘形状相适应的倒圆。
5.根据权利要求1所述的防裂封板，其特征在于，所述盖板为圆形盖板，所述过渡环为圆环，该圆环的直径介于所述圆形盖板的直径和所述应力释放孔的直径之间。
6.根据权利要求5所述的防裂封板，其特征在于，所述盖板的开槽延伸至该盖板的圆心处。
【文档编号】B66C17/00GK203806997SQ201420221116
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】李义明, 罗磊, 王芝斌 申请人:上海振华重工(集团)股份有限公司