CN105234577A - 结构部件以及包括此结构部件的电气设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及并提供了一种电气设备的结构部件及相关电气设备。本发明的结构部件包括待焊接在一起的第一构件和第二构件，第一构件和第二构件具有各自的第一面和相对的第二面，在第一构件和第二构件的焊接边缘处，第一面朝向第二面弯折而形成第一构件的第一弯折部和第二构件的第二弯折部，其中，在第一构件和第二构件彼此对接的状态下，第一弯折部和所述第二弯折部彼此抵接而构成坡口部。本发明的结构部件无需使用独立的背衬条也能够顺利地进行焊接操作，并且可以确保得到牢固连接的焊缝。

Description

结构部件以及包括此结构部件的电气设备

技术领域

本发明涉及一种结构部件，具体地涉及电气设备的结构部件。本发明还涉及采用此结构部件的电气设备。

背景技术

本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。

焊接是一种广泛采用的连接技术，应用于多种工程设备中。一般地，为了进行牢固地焊接，需要为待焊接部件设置焊接接合部或独立的焊接辅助部件。比如，在搭接焊接的情况下(如图1所示)，在待焊接部件A和B的其中一个部件B的边缘处形成背衬部B1，将此背衬部B1叠置在另一待焊接部件A的焊接边缘上，进而进行焊接操作，焊接将在标号C指示的位置处进行，进而在此处形成焊缝。

采用搭接焊接，不需要开坡口，并且由于焊接部件B上形成有的背衬部，从而无需设置额外的背垫板。这里需要说明的是，背衬部的主要作用是确定焊接区域，有助于形成熔池，从而提高焊缝根部的焊接质量。焊接操作时，先将部件A和B装配并夹紧(需要额外的夹具)在一起，进而进行焊接。

对于这种焊接方式，本发明的发明人发现，倘若需要焊接的两个部件的几何构型相同，但是由于其中一个部件需要设置有额外的背衬部，因此使得两个部件的实际构型不能完全相同，从而不能实现互换。由此，增加了备用部件的数量，使得维修操作复杂度增大。并且，搭接焊接时，两个构件必须通过额外的夹具夹紧在一起，以保证彼此正确地装配在位，这也增大了焊接操作的复杂程度。

另一种广泛采用的焊接方式是对接焊接，如图2所示。在这种情况下，两个焊接部件A’和B’不需要形成背衬部，而是采用单独的背衬板D来实现焊接。进行焊接操作时，首先将焊接部件A’和B’装配在位，二者之间留出焊接坡口C’，进而将背衬板D点焊固定在两个焊接构件A’和B’上，随后在坡口C’处进行焊接，焊接完成后会在C’处形成焊缝。

本发明的发明人进一步发现，对接焊接中需要在部件A’和B’的待焊接边缘处预先加工出坡口部A1’和B1’，而坡口部A1’和B1’的加工成本相对较高，因此会导致制造成本增加。而且，对接焊接时需要采用单独的背衬板D，一方面背衬板D需要在焊接前点焊固定在部件A’和B’上，另一方面在焊接完成后需要移除背衬板D，因此导致操作复杂度增大。

因此，需要提供一种结构改进的结构部件，其能够克服至少一个上述现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种结构部件，其能够提高焊接操作的便利性。

本发明的另一个目的是提供一种结构部件，其能够改善焊接品质。

本发明的又一个目的是提供一种结构部件，其能够提高结构部件的互换性。

针对上述目的中的一个或多个，根据本发明的第一方面提供了一种电气设备的结构部件，所述结构部件包括待焊接在一起的第一构件和第二构件，第一构件和第二构件具有各自的第一面和相对的第二面，在第一构件和第二构件的焊接边缘处，第一面朝向第二面弯折而形成第一构件的第一弯折部和第二构件的第二弯折部，其中，在第一构件和第二构件彼此对接的状态下，第一弯折部和所述第二弯折部彼此抵接而构成用于焊接的坡口部。

采用上述方案，第一弯折部和第二弯折部自身可以充当焊接背衬条，从而无需使用独立的背衬条也能够顺利地进行焊接操作，并且，第一弯折部和第二弯折部还能够通过彼此抵接配合而自身形成坡口部，从而可以确保得到牢固连接的焊缝。

优选地，根据本发明第一方面的结构部件，其中，第二面沿与第一面相同的方向进行弯折。

优选地，根据本发明第一方面的结构部件，其中，第二面与第一面以相同的构型弯折。

优选地，根据本发明第一方面的结构部件，其中，第一弯折部和第二弯折部构造为彼此镜面对称。

优选地，根据本发明第一方面的结构部件，其中，坡口部的截面形状总体上为V形或U形。

优选地，根据本发明第一方面的结构部件，其中，第一面和/或第二面形成为圆弧形、折角形或J形。

优选地，根据本发明第一方面的结构部件，其中，第一弯折部和第二弯折部通过折弯或冲压形成。

优选地，根据本发明第一方面的结构部件，其中，在第一构件和第二构件彼此对接的状态下，坡口部位于结构部件的内侧或外侧。

优选地，根据本发明第一方面的结构部件，其中，在第一构件和第二构件焊接在一起的状态下，坡口部处形成焊缝。

优选地，根据本发明第一方面的结构部件，其中，第一面和第二面在结构部件的外表面或内表面附近彼此汇合。

优选地，根据本发明第一方面的结构部件，其中，第一构件和第二构件分别为半壳体。

优选地，根据本发明第一方面的结构部件，其中，所述半壳体为平板型构件或弯曲型构件。

优选地，根据本发明第一方面的结构部件，其中，第一构件和第二构件为用于流量计、传感器、增压泵、调压阀、或变送器的焊接壳体。

优选地，根据本发明第一方面的结构部件，其中，第一弯折部和/或第二弯折部的高度为第一构件和/或第二构件的厚度的0.8～1.2倍。

优选地，根据本发明第一方面的结构部件，其中，第一弯折部或第二弯折部的弯折角度为25～75度。

进一步地，根据本发明的第二方面提供了一种电气设备，所述电气设备包括根据本发明第一方面的结构部件，第一构件和第二构件彼此焊接在一起。

优选地，根据本发明第二方面的电气设备，其中，第一构件和第二构件彼此镜面对称。

优选地，根据本发明第二方面的电气设备，其中，电气设备为流量计、传感器增压泵、调压阀、或变送器。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本发明的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，其中：

图1是现有技术中的搭接焊接方式的示意图；

图2是现有技术中的对接焊接方式的示意图；

图3A至图3F是根据本发明的实施方式的结构部件装配在位后的焊接部位的示意图；以及

图4是根据本发明的实施方式的结构部件焊接在一起后的示意图。

具体实施方式

下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件，因此相同部件的构造将不再重复描述。

下面参照图3A至图4对根据本发明的结构部件以及相关电气设备进行说明。

首先参照图3A至图3F，其中示出了根据本发明的实施方式的结构部件对接状态下的焊接部位。图中示出的结构部件具体包括待焊接在一起的两个构件，即，第一构件10和第二构件20。如图中所示，第一构件10具有第一面10a和相对的第二面10b，同样地，第二构件20具有第一面20a和相对的第二面20b。进而，在第一构件10和第二构件20的焊接边缘处，第一面10a，20a分别朝向第二面10b，20b弯折而形成第一构件10的第一弯折部11和第二构件20的第二弯折部21。在进行焊接时，第一构件10和第二构件20彼此对接，在此状态下，第一弯折部11和第二弯折部21彼此抵接而构成用于焊接的坡口部30。

形成上述的第一弯折部11和第二弯折部21的一个主要目的在于简化焊接操作，同时改进焊接品质。一方面，第一弯折部11和第二弯折部12可以充当焊接背衬条，从而无需使用独立的背衬条也能够顺利地进行焊接操作。另一方面，第一弯折部11和第二弯折部21还能够通过彼此抵接配合而利用自身形成坡口部30，从而可以确保得到牢固连接的焊缝。

图3A至图3F中示出了不同构型的结构部件的焊接部位。具体地，在图3A至图3D示出了的实例中，第一构件10和第二焊接构架20的第二面10b、20b也发生弯折，并且沿与第一面10a、20a相同的方向进行弯折。在图3E和图3F实例中，第一构件10和第二构件20的第二面10b、20b没有随第一面10a、20a发生弯折，而是保持其原本的设计形状。由此，可以形成不同类型的弯折部，这可以根据实际的设计需要进行自由选择。需要说明的，由于为放大图，图中示意性地示出第二面10b、20b为平坦的，但事实上也可以为弯曲的。

总体上，在图3A至图3F示出的实施方式中，无论第一面10a、20a和第二面10b、20b如何弯折，它们都将在结构部件的外表面或内表面附近彼此汇合，以期获得平整的外观。

进一步地，图3A中示出了一种便利的实例，其中，第二面10b、20b与第一面10a、20a以相同的构型弯折，即，第二面10b、20b弯折所成的形状与第一面10a、20a弯折成的形状相同。此实例相对容易加工，通过简单的折弯方式即可获得。对于图中所示的其他实例，可以利用折弯、冲压或任何其他适当的方式加工而成。

有利地，出于操作便利性的考虑，第一弯折部11和第二弯折部21构造为彼此镜面对称的，这种镜面对称的构型显然便于进行焊接操作。在此，对第一构件10和第二构件20的构型并没有特别限定，即使第一构件10和第二构件20的几何形状不同，也可以在焊接边缘处形成这种镜面对称的弯折部。

根据本发明，能够以对接焊接方式来对第一构件10和第二构件20进行焊接，相对于搭接焊接而言，对接焊接的配装更加方便，更便于稳固，能够适应各种形状的构件。并且，特别地，在第一构件10和第二构件20的几何构型相同的情况下，基于本发明的原理，由于第一构件10和第二构件20设计为具有自身的弯折部11、21，从而使得第一构件10和第二构件20的实际加工出的形状也完全相同，由此能够减少备用更换部件的数量(即，无需针对每个构件10、20准备相应的备用更换部件)，降低了加工成本。同时，第一弯折部11和第二弯折部21自身能够充当背衬条的作用，无需使用额外的背衬条，这是因为当第一构件10和第二构件20对接装配在位后，第一弯折部11和第二弯折部21彼此抵接而形成坡口部30。由此，坡口部30能够用于形成焊接熔池，并且确保熔池延伸至构件10、20的材料内部，在第一构件10和第二构件20焊接在一起后，坡口部30处就得到结实牢固的焊缝。而且，坡口部30由于第一弯折部11和第二弯折部21的紧密抵接而在一侧封闭，这一方面使得无需使用额外的背衬条来确保焊接操作顺利进行，而且另一方面还改善了焊接成品的美观度。此外，由于没有采用额外的背衬条，也就随之省去了在焊接操作完成后在去除背衬条的操作。

根据本发明的构件的设计在利用了搭接和对接焊接的优点的同时，通过改进构件的焊接部分的设计而避免了搭接和对接焊接中存在的缺点。并且，由此形成的焊接成品更加美观。

根据本发明的原理，为了形成牢固的焊缝，坡口部30总体上为上宽下窄的渐收形状。如图3A至图3F的实施方式中所示，坡口部30的截面形状总体上为V形或U形。在此，需要说明的是，V形或U形是指大致的形状，而非绝对精确的形状。这种形式的坡口部30有利于熔池形成，并且只需进行单面焊接。

具体地，可以通过构造多种形式的弯折部11、21来形成上述的坡口部30。在图3A至图3F示出的多个实施方式中，第一面10a、20a可以形成为圆弧形、折角形或J形等。由此，对接后形成的坡口部30的也具有不同的形式。需要说明的是，此处的“J”形也是指大致的形状，并且可以是正“J”或反“J”(如图3C中所示)。同样地，第二面10b、20b也可以形成为上述的圆弧形、折角形或J形等。第一面10a、20a和第二面10b、20b的形式可以随意搭配，根据设计需要而定。

此外，还需要说明的是，尽管图中示出了第一面10a、20a位于上侧，第二面10b、20b位于下侧，从而在第一构件10和第二构件20彼此对接后，形成了位于整个结构部件内侧的坡口部30。但是，这仅仅是示例性的，反之也是可以的，在此情况下，在第一构件10和第二构件20彼此对接后，形成的坡口部30位于整个结构部件的外侧。

根据本发明的思想，第一构件10和第二构件20可以用作电气设备的任何结构部件，例如，壳体结构、板结构等。下面将描述焊接结构10、20实现为壳体结构的实施方式。

具体地，在根据本发明的一个实施方式中，第一构件10和第二构件20分别实施为半壳体。图4示出了这种构造为半壳体的第一构件10和第二构件20焊接在一起后的状态图。在图4的实施方式中，作为半壳体的第一构件10和第二构件20各自具有两个焊接边缘，在这两个焊接边缘处，第一构件10形成有第一弯折部11a和第二弯折部11b，第二构件20形成有第二弯折部21a、21b。对接装配后，第一弯折部11a和第二折弯部21a形成了坡口部30a，第一弯折部11b和第二弯折部21b形成了坡口部30b。焊接就沿着坡口部30a和30b进行，从而形成沿着焊接边缘的连续焊缝

进一步地，尽管图4示出了的焊接壳体具有复杂的弯曲构型，在其他实施方式中，焊接壳体也可以为平板型的构件，或者任意其他形式的弯曲型构件。

特别地，图4中示出的第一构件10和第二构件20可以用于科里奥利质量流量计(CoriolisMassFlowmeter，CMF)的壳体构件。此外，根据具体地应用场合，根据本发明的构件也可以为用于传感器、增压泵、调压阀、或变送器等的焊接壳体。

具体地，参照图3A，根据本发明，第一弯折部11或第二弯折部21的高度H可以为第一构件10或第二构件20的厚度t的0.8～1.2倍。这里，弯折部高度H是指第一弯折部11或第二弯折部21的弯折起始点至弯折部末端的竖直高度。在此高度范围内，所形成的坡口部30的深度基本等于或略大于第一构件10或第二构件20的厚度，由此形成的焊缝基本上与第一构件10和第二构件20的表面平齐。实际中，可以根据第一构件10和第二构件20的实际构型和焊接要求来适当地调整第一弯折部11和第二弯折部21的高度H。

进而，根据本发明，第一弯折部11或第二弯折部21的弯折角度α优选地为25～75度。这里，弯折角度α是指弯折部起始点的切线与弯折部末端的切线之间的夹角，如图3A所示。这个角度范围也是为了形成便于焊接操作的坡口部30。

依然根据本发明的原理，还提供了一种电气设备，此电气设备采用了通过上述结构部件形成的壳体，其中第一构件10和第二构件20彼此焊接在一起。在根据本发明的电气设备中，通过上述结构部件形成的壳体可以包括至少两个彼此焊接在一起的构件。当然，根据电气设备的壳体的具体构造方式，可以利用多个构件来形成一个完整的壳体。

特别地，在一个实施方式中，电气设备可以包括两个彼此镜面对称的构件，如图4中所示的第一构件10和第二构件20。在此情况下，如上文所述的，由于第一构件10和第二构件20的几何构型相同，且形成有各自的第一弯折部11和第二弯折部21，因此只需准备一套备用的更换部件就可以完成对两个构件10、20的更换，从而减少了备用部件的数量。

同样地，根据本发明的电气设备可以为流量计、传感器增压泵、调压阀、或变送器等。当然，任何包括壳体的其他电气设备都可以采用根据本发明的原理的焊接构件，这些都同样落在本发明的范围内。

尽管在此已详细描述本发明的各种实施方式，但是应此理解本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本发明的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。

Claims (18)

1.一种电气设备的结构部件，其特征在于，所述结构部件包括待焊接在一起的第一构件(10)和第二构件(20)，所述第一构件(10)和所述第二构件(20)具有各自的第一面(10a，20a)和相对的第二面(10b，20b)，在所述第一构件(10)和所述第二构件(20)的焊接边缘处，所述第一面(10a，20a)朝向所述第二面(10b，20b)弯折而形成所述第一构件(10)的第一弯折部(11)和所述第二构件(20)的第二弯折部(21)，其中，在所述第一构件(10)和所述第二构件(20)彼此对接的状态下，所述第一弯折部(11)和所述第二弯折部(21)彼此抵接而构成用于焊接的坡口部(30)。

2.根据权利要求1所述的结构部件，其中，所述第二面(10b，20b)沿与所述第一面(10a，20a)相同的方向进行弯折。

3.根据权利要求2所述的结构部件，其中，所述第二面(10b，20b)与所述第一面(10a，20a)以相同的构型弯折。

4.根据权利要求1所述的结构部件，其中，所述第一弯折部(11)和所述第二弯折部(21)构造为彼此镜面对称。

5.根据权利要求1所述的结构部件，其中，所述坡口部(30)的截面形状总体上为V形或U形。

6.根据权利要求2所述的结构部件，其中，所述第一面(10a、20a)和/或第二面(10b、20b)形成为圆弧形、折角形或J形。

7.根据权利要求1所述的结构部件，其中，所述第一弯折部(11)和所述第二弯折部(21)通过折弯或冲压形成。

8.根据权利要求1所述的结构部件，其中，在所述第一构件(10)和所述第二构件(20)彼此对接的状态下，所述坡口部(30)位于所述结构部件的内侧或外侧。

9.根据权利要求1所述的结构部件，其中，在所述第一构件(10)和所述第二构件(20)焊接在一起的状态下，所述坡口部(30)处形成焊缝。

10.根据权利要求1所述的结构部件，其中，所述第一面(10a、20a)和所述第二面(10b、20b)在所述结构部件的外表面或内表面附近彼此汇合。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的结构部件，其中，所述第一构件(10)和所述第二构件(20)分别为半壳体。

12.根据权利要求11所述的结构部件，其中，所述半壳体为平板型构件或弯曲型构件。

13.根据权利要求11所述的结构部件，其中，所述第一构件(10)和所述第二构件(20)为用于流量计、传感器、增压泵、调压阀、或变送器的焊接壳体。

14.根据权利要求1-10中任一项所述的结构部件，其中，所述第一弯折部(11)和/或所述第二弯折部(21)的高度(H)为所述第一构件(10)和/或所述第二构件(20)的厚度(t)的0.8～1.2倍。

15.根据权利要求1-10中任一项所述的结构部件，其中，所述第一弯折部(11)或所述第二弯折部(21)的弯折角度(α)为25～75度。

16.一种电气设备，所述电气设备包括根据权利要求1至15中任一项所述的结构部件，所述第一构件(10)和所述第二构件(20)彼此焊接在一起。

17.根据权利要求16所述的电气设备，其中，所述第一构件(10)和所述第二构件(20)彼此镜面对称。

18.根据权利要求16或17所述的电气设备，其中，所述电气设备为流量计、传感器增压泵、调压阀、或变送器。