CN103398057B - 钢管对接结构及具有其的起重机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钢管对接结构及具有其的起重机。其中钢管对接结构包括多个钢管（10）以及连接在相邻两个钢管（10）之间的对接接头（20），对接接头（20）的两端分别嵌设在相邻的两个钢管（10）中，每个钢管（10）的对接端均具有长孔（11），长孔（11）从钢管（10）的对接端面向远离对接接头（20）的方向延伸。本发明的技术方案可以减小因焊接应力导致的钢管变形。
Description
技术领域
本发明涉及起重机械技术领域，具体而言，涉及一种钢管对接结构及具有其的起重机。
背景技术
目前，随着钢管被广泛应用于工程机械的轴心受力部件中，钢管的对接加长不可避免，但是钢管对接加长后的可靠性及对接精度难以得到保证。
如图1所示，现有的钢管对接加长结构主要是在两个对接的钢管10’之间嵌设一个内衬圆管20’，内衬圆管20’的外径小于钢管10’的内径，两个钢管10’的对接端面均加工为锥面，利用内衬圆管20’做为衬板，通过环焊缝焊接而成。
这种钢管10’的对接结构在两个钢管10’承受轴向力方面的设计存在不合理性，容易导致两个钢管10’在焊接过程中受到焊接应力而变形。
发明内容
本发明旨在提供一种钢管对接结构及具有其的起重机，可以减小因焊接应力导致的钢管变形。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种钢管对接结构，包括多个钢管以及连接在相邻两个钢管之间的对接接头，对接接头的两端分别嵌设在相邻的两个钢管中，每个钢管的对接端均具有长孔，长孔从钢管的对接端面向远离对接接头的方向延伸。
进一步地，钢管的长孔沿钢管的轴向方向延伸。
进一步地，每个钢管的长孔有两个，两个长孔的中心连线与钢管的中心轴线之间具有交点。
进一步地，每个钢管的对接端面为锥面，锥面的横截面沿远离对接接头的方向逐渐增加。
进一步地，对接接头的两端的外周壁分别与对接的两个钢管的内周壁间隙配合。
进一步地，对接接头包括：接头本体，两端分别嵌设在相邻的两个钢管中；以及凸缘，位于接头本体的外周壁上，凸缘的两个端面分别与对接的两个钢管的对接端面焊接固定。
进一步地，接头本体具有沿其轴向方向延伸的减重孔。
进一步地，凸缘的每个端面与对接的钢管的对接端面之间具有用于焊接的间隙。
进一步地，凸缘位于接头本体的轴向中部。
根据本发明的另一方面，提供了一种起重机，包括钢管对接结构，钢管对接结构为前述的钢管对接结构。
应用本发明的技术方案，通过在钢管的对接端设置长孔，长孔从钢管的对接端面向远离对接接头的方向延伸，使钢管的对接端面在焊接过程中，所受到的焊接应力能够得以扩散，减小因焊接应力导致的钢管的变形。相较于现有技术中，钢管没有开设长孔而容易因为焊接过程中受到拘束应力导致变形来说，本发明的技术方案实施过程简单，同时可以起到很好的减小钢管变形的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据现有技术的钢管对接结构的示意图；
图2示出了根据本发明的实施例的钢管对接结构的示意图；
图3示出了根据图2的A-A向剖视图；
图4示出了根据图2的B-B向剖视图；
图5示出了根据本发明的实施例的钢管对接结构的钢管的示意图；
图6示出了根据图5的C-C向剖面图；以及
图7示出了根据本发明的实施例的钢管对接结构的对接接头的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图2至图4所示，根据本发明的实施例，提供了一种钢管对接结构，包括钢管10以及对接接头20，钢管10有多个，多个钢管10中至少一对相邻的两个钢管10之间通过对接接头20相连接，对接接头20为柱状结构，其两端分别嵌设在相邻的两个钢管10中。每个钢管10的对接端均设置有长孔11，该长孔11从钢管10的对接端面向远离对接接头20的方向延伸。通过开设长孔11，使相邻的两个钢管10的对接端面在进行焊接时，可以释放焊接应力，减小了由于钢管10受到拘束应力而导致的变形，保证了钢管10对接的质量。
结合参见图5以及图6，为了使应力释放的效果更好，最大限度地减小钢管10变形，钢管10的长孔11沿钢管10的轴向方向延伸。
优选地，钢管10的长孔11有两个，两个长孔11在钢管10的径向两端对称设置，即两个长孔11的中心连线与钢管10的中心轴线之间具有交点，可以使钢管10的焊接端面的应力释放更加均匀。
优选地，钢管10的对接端面设计为锥面12，该锥面12的横截面积沿远离对接接头20的方向逐渐增加，可以方便排出焊接过程中产生的焊渣。
优选地，采用同一批号的钢管10，尽量减小因钢管10的尺寸、形状以及公差对钢管10之间的对接精度的影响，可以确保相邻两个钢管10之间的同轴度。
优选地，对接接头20的两端的外周壁分别与相邻的两个钢管10的内周壁间隙配合，可以起到保证相邻两个钢管10的同轴度的效果。
在实际装配时，先分别将相邻两个钢管10与对接接头20相接触的内周壁进行加工，以使相邻两个钢管10更好地与对接接头20相配合，通过将一个整体的对接接头两端嵌设在两个钢管10中，确保了相邻两个钢管10的对接精度，提高了对接质量。
结合参见图7，对接接头20为加工件，优选采用焊接性能较好的材质以保证焊接质量。对接接头20包括接头本体21以及凸缘22。其中接头本体21为圆柱状，两端分别嵌设在相邻的两个钢管10中并与钢管10间隙配合。凸缘22位于接头本体21的外周壁上，并沿接头本体21的周向延伸。凸缘22的两个端面分别用于与相邻的两个钢管10的对接端面焊接，可以较大程度提高焊接质量。
为了加强两个钢管10的连接强度，钢管10的长孔11处焊接对接的钢管10与接头本体21，相较于现有技术中在两个钢管10的对接端面之间形成一条焊缝而导致的焊接强度较低的问题，钢管10的长孔11处的焊缝可以加强相邻的两个钢管10之间的焊接强度。
优选地，凸缘22的端面与对应侧的钢管10的对接端面之间具有间隙30，在焊接时，在该间隙30中采用环缝焊焊接，可以进一步保证焊接质量。
优选地，凸缘22位于接头本体21的轴向中部，可以保证质量分布均匀，防止出现一端过重而另一端过轻的现象。
优选地，在接头本体21内开设有减重孔23，该减重孔23沿接头本体21的轴向方向延伸，可以减轻钢管对接结构的整体的重量。该减重孔23可以是通孔，也可以是盲孔。一般情况下，为了保证与相邻两个钢管10的连接强度以及焊接质量，接头本体21开设减重孔23后的壁厚一般不小于10毫米。
在焊接时，先将钢管对接结构放入固定座中，以保证钢管对接结构在焊接过程中不受附加弯矩的影响。然后使钢管10的对接端面与凸缘22的对应端面之间存在间隙，采用环焊缝焊接，焊接前预热，焊后保温一定时间，最后采用人工时效，以减小焊接残余应力影响。
优选地，固定座选择合适的槽钢，槽钢具有选材方便、便于操作且经济实惠的优点。
本发明的技术方案实用可行、安全可靠，对接接头20的凸缘22两端连接两个钢管10，形成了两条焊缝，对比现有技术，焊接强度更高；同时，对接精度提高，避免对接偏心引起的破坏失效；此外，钢管10开有长孔11，在环焊缝焊接时，引导应力扩散，不会引起钢管10变形，如果钢管不开设长孔11，在环焊缝焊接时，拘束应力会导致钢管10变形，影响焊接质量；再者，本发明可以.利用现有材料实现，节约成本，提高效率。
本发明还提供了一种起重机，包括钢管对接结构，该钢管对接结构为前述的钢管对接结构。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：通过在钢管的对接端设置长孔，长孔从钢管的对接端面向远离对接接头的方向延伸，使钢管的对接端面在焊接过程中，所受到的焊接应力能够得以扩散，减小因焊接应力导致的钢管的变形。相较于现有技术中，钢管没有开设长孔而容易因为焊接过程中受到拘束应力导致变形来说，本发明的技术方案实施过程简单，同时可以起到很好的减小钢管变形的效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种钢管对接结构，包括多个钢管(10)以及连接在相邻两个所述钢管(10)之间的对接接头(20)，所述对接接头(20)的两端分别嵌设在相邻的两个所述钢管(10)中，其特征在于，每个所述钢管(10)的对接端均具有长孔(11)，所述长孔(11)从所述钢管(10)的对接端面向远离所述对接接头(20)的方向延伸，所述钢管(10)的所述长孔(11)沿所述钢管(10)的轴向方向延伸，所述对接接头(20)包括：接头本体(21)，两端分别嵌设在相邻的两个所述钢管(10)中；以及凸缘(22)，位于所述接头本体(21)的外周壁上，所述凸缘(22)的两个端面分别与对接的两个所述钢管(10)的所述对接端面焊接固定。
2.根据权利要求1所述的钢管对接结构，其特征在于，每个所述钢管(10)的所述长孔(11)有两个，两个所述长孔(11)的中心连线与所述钢管(10)的中心轴线之间具有交点。
3.根据权利要求1所述的钢管对接结构，其特征在于，每个所述钢管(10)的所述对接端面为锥面(12)，所述锥面(12)的横截面沿远离所述对接接头(20)的方向逐渐增加。
4.根据权利要求1所述的钢管对接结构，其特征在于，所述对接接头(20)的两端的外周壁分别与对接的两个所述钢管(10)的内周壁间隙配合。
5.根据权利要求1所述的钢管对接结构，其特征在于，所述接头本体(21)具有沿其轴向方向延伸的减重孔(23)。
6.根据权利要求1所述的钢管对接结构，其特征在于，所述凸缘(22)的每个所述端面与对接的所述钢管(10)的所述对接端面之间具有用于焊接的间隙(30)。
7.根据权利要求1所述的钢管对接结构，其特征在于，所述凸缘(22)位于所述接头本体(21)的轴向中部。
8.一种起重机，包括钢管对接结构，其特征在于，所述钢管对接结构为权利要求1至7中任一项所述的钢管对接结构。
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