CN111805161A - 一种管件焊接夹具 - Google Patents

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Abstract

一种管件焊接夹具，包括两芯棒、撑开件；芯棒包括配合面、支撑面，芯棒的外侧设置有凹位，凹位包括顶壁、侧壁；芯棒上设置有两个盲孔，侧壁上开设有两列通孔，其中一列通孔均与其中一个盲孔导通、另一列通孔均与另一个盲孔导通；凹位中嵌置有导热件，导热件包括内侧面和外侧面，内侧面贴合于侧壁、外侧面与芯棒的支撑面平齐，导热件内设置有多个导通孔，多个导通孔的一个开口分别与其中一列通孔一一对应并相互连通，多个导通孔的另一个开口分别与另一列通孔一一对应并相互连通；其中一个盲孔的顶端部连通于一冷却系统的冷媒输出端、另一个盲孔的顶端部连通于该冷却系统的冷媒回流端。本发明可避免热量在管件的局部集中。

Description

一种管件焊接夹具
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种管件焊接夹具。
背景技术
在管件外部焊接工件或管件对接焊时，通常需要利用夹具对管件进行定位，现有的夹具通常是在管件外部对管件进行装夹固定，在施焊过程中，由于工件的管壁厚度较薄，焊道处温度较高造成热量集中，且热量难以快速散发，从而导致焊道容易出现漏焊、焊穿等情况，造成工件的报废。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种管件焊接夹具，其能够将焊接导致的热量快速散发，避免热量集中，以提高管件焊接的良率。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种管件焊接夹具，包括两个相对设置且插接于管件内的芯棒、置于两芯棒之间用于撑开两芯棒以使两芯棒朝向彼此远离的方向移动的撑开件；芯棒包括位于其内侧并受撑开件挤压的配合面、以及位于其外侧的支撑面，该支撑面呈弧形且与管件的内壁匹配，芯棒的外侧设置有一凹位，该凹位包括顶壁、以及由顶壁的内侧向着芯棒的下端部延伸的侧壁；芯棒上设置有由芯棒的顶端面向下延伸的两个盲孔，侧壁上开设有两列通孔，每一列通孔均沿芯棒的高度方向排列，且其中一列通孔均与其中一个盲孔导通、另一列通孔均与另一个盲孔导通；每一个芯棒的凹位中均嵌置有一与芯棒固定连接的导热件，该导热件包括内侧面和外侧面，内侧面贴合于侧壁、外侧面与芯棒的支撑面平齐，导热件内设置有沿芯棒的高度方向排列多个导通孔，该导通孔的两开口均位于内侧面上，且多个导通孔的一个开口分别与其中一列通孔一一对应并相互连通，多个导通孔的另一个开口分别与另一列通孔一一对应并相互连通；其中一个盲孔的顶端部连通于一冷却系统的冷媒输出端、另一个盲孔的顶端部连通于该冷却系统的冷媒回流端。
导热件包括多个导热铜块，该多个导热铜块层叠设置，导通孔位于相邻的两导热铜块之间。
相邻的两导热铜块互相贴合的面上均设置有一凹槽，且相邻两导热铜块上的凹槽共同组成一个安装槽，在安装槽内嵌置有一导流管，导通孔位于该导流管内；导流管的两端分别插接于两列通孔中位于同一高度的两个通孔内。
在导热铜块的内侧面上位于凹槽的周缘设置有一容纳槽，相邻两导热铜块上的容纳槽组成一个位于导流管外围的环槽，在该环槽内嵌置有一密封垫圈，该密封垫圈被夹持于导热铜块和凹位的侧壁之间。
凹槽呈弧形并顺延导热铜块的外侧边缘延伸。
每一个导热铜块上均设置有固定孔，在凹位的顶壁上开设有与固定孔正对的螺栓孔，一固定螺栓由下至上依次穿过多个导热铜块的固定孔后锁紧于螺接于螺栓孔内。
两芯棒的配合面上均设置有沿新芯棒高度方向延伸的通槽，在两芯棒的配合面互相贴合时，两芯棒上的通槽共同组成一个横截面为椭圆形的孔，撑开件包括横截面呈椭圆形的撑开部，撑开部嵌置在孔内，且撑开部椭圆形的长轴大于孔椭圆形的短轴。
在其中一个芯棒上设置有导向槽，另芯棒上设置有滑动的嵌置在导向槽内的嵌块。
本发明在焊接时，管件焊接产生的热量传递至导热件上，将冷却液分流至导热件的不同位置处，通过冷却液在不同位置处与导热件换热，冷却液可快速的将焊接产生的大部分热量带出，从而避免热量在管件的局部集中，提高了件焊接的良率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的安装示意图；
图3为图2中导热件的组装示意图；
图4为图1的A-A剖视图。
具体实施方式
下面，结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步描述：
参见图1、2、3、4所示，为本发明的一种管件焊接夹具，其包括芯棒10、芯棒20、撑开件30、两个导热件40，其中，芯棒10和芯棒20相对设置并插接在管件90中，撑开件30置于芯棒10和芯棒20之间，该撑开件30用于将芯棒10和芯棒20向着彼此远离的方向顶推，使芯棒10和芯棒20组成的组件能够胀开，以与管件90的内壁贴合。芯棒10和芯棒20的结构大体相同，下面以芯棒10为例，来对其结构进行说明；芯棒10包括位于其内侧的配合面102、以及位于其外侧的支撑面101，其中，配合面102为受撑开件30挤压的面，支撑面101为芯棒10在被撑开件30挤压时与管件30的内壁贴合并相互压紧，对管件30进行支撑，因此，支撑面101被设置为弧形并与管件90的内壁形状匹配，且支撑面101的两侧分别通过折弯构造与配合面102衔接，在芯棒10的外侧设置有一由其底端面向上延伸的凹位11，该凹位11包括顶壁111、以及由顶壁111的内侧顺延芯棒10的高度方向延伸至芯棒10底端面的侧壁112；此外，在芯棒10上还设置有盲孔12和盲孔13，盲孔12和盲孔13均是由芯棒10的顶端面向下延伸，并在靠近芯棒10下端面的位置处形成盲端结构，同时，盲孔12和盲孔13在芯棒10的顶部形成开口，盲孔12的开口处通过软管122连通于一冷却系统的冷却液输出端，盲孔13的开口处通过软管132连通于该冷却系统的冷却液回流端。在芯棒10上还设置有一列沿着其高度方向排列的通孔121、以及一列沿其高度方向排列的通孔131，其中，多个通孔121均是由凹位11的侧壁112延伸至盲孔12，多个通孔131则是由凹位11的侧壁112延伸至盲孔13，即是说，多个通孔121分别在不同的高度位置与盲孔12导通，多个通孔131分别在不同的高度位置与盲孔13导通。两个导热件40分别嵌置在芯棒10和芯棒20的凹位中，以与芯棒10配合的导热件40为例来说明，其中，导热件40嵌置在凹位11中，并且导热件40是与芯棒10固定连接在一起的，导热件40包括内侧面和外侧面，其中内侧面与凹位11的侧壁112贴合，外侧面则是与芯棒10的支撑面平齐，可以看做是，导热件40与凹位11的形状和大小相当，在将导热件40填充于凹位11中后，导热件40与芯棒10组成一个组件，该组件的任意横截面的形状和大小均是相同的，如此，导热件40的外侧面同样可以在芯棒10横移时，挤压管件90的内壁并与管件90的内壁压紧，以对管件进行支撑。在导热件40内部设置有多个沿芯棒10的高度方向排列的导通孔，该导通孔的两开口均位于导热件40的内侧面上，并且多个导通孔与多个通孔121以及多个通孔131一一对应，在将导热件40与芯棒10固定到位后，导通孔的其中一个开口连通于与导通孔匹配的通孔121、另一个开口则是连通于与导通孔匹配的通孔131，也就是说，导通孔的两开口分别连通于位于同一高度上的通孔121和通孔131，这样，软管122、盲孔12、通孔121、导通孔、通孔131、盲孔13、软管132以及冷却系统组成一个供冷却系统中的冷却液循环流动的回路，在导热件40上设置的多个导通孔配合多个通孔121、通孔131，在盲孔12和盲孔13之间形成多个并联的通路，冷却液从冷却系统流出后，经过盲孔12流动，接着通过多个通孔121分流至不同的导通孔中，由于多个导通孔分别处于导热件40的不同高度位置，因此，可是冷却液在导热件40的不同位置与导热件40换热，换热后的冷却液通过通孔131、盲孔13回流至冷却系统中。
本发明在施焊时，将芯棒10和芯棒20置于管件90中，利用撑开件30将芯棒10和芯棒20撑开，使芯棒10和芯棒20支撑并压紧管件90的内壁，芯棒10和芯棒20上的导热件40置于管件90施焊部位的内侧，在焊接时，管件90焊接产生的热量传递至导热件40上，将冷却液分流至导热件40的不同位置处，通过冷却液在不同位置处与导热件40换热，冷却液可快速的将焊接产生的大部分热量带出，从而避免热量在管件90的局部集中，提高了件焊接的良率。
在一个优选的实施例中，本发明的导热件40包括多个导热铜块41，多个导热铜块41层叠设置并沿芯棒10的高度方向排列，导通孔被设置在相邻的两导热铜块41之间，由于导通孔的两个开口均是位于导热件40的内侧面，即导通孔的两个开口位于同一平面，这样一来导通孔必然是要被设置成为弯曲的构造，由于将导通孔设置在两导热铜块41之间，就能够在导热铜块41的表面加工导通孔，如此，就能够简化导热件40的加工过程。进一步的，在相邻的两导热铜块41相互贴合的面上均设置有一凹槽413，凹槽413的两端均位于导热铜块41的内侧面411上，且相邻的两导热铜块41上的凹槽413共同围成一个安装槽，可以是由该安装槽构成上述的导通孔，当然，为了考虑便于密封的问题，本发明中，在安装槽内嵌置一导流管42，导流管42的延伸方向与凹槽413的延伸方向一致，导流管42的两端分别由安装槽的两开口穿出，即是说，导流管42的两端均凸出于内侧面411，并且，导流管42的一端穿接于通孔121中与通孔12导通，另一端穿接于通孔131与通孔131导通，导流管42的内部形成上述的导通孔。
此外，在导热铜块41的内侧面上位于凹槽413的周缘设置有一容纳槽414，在将相邻的两导热铜块41层叠放置后，两导热铜块41上的容纳槽414组成一个位于导流管42外围的环槽，在该环槽内嵌置有一密封垫圈44，在将导热件40与芯棒10固定后，密封圈44被夹紧在导热铜块41和凹位11的侧壁112之间，这样既可使导流管42与通孔121以及通孔131配合的位置成分的密封，防止冷却液外泄。
本发明的其他优选实施例中，凹槽413呈弧形其形状大于至导热铜块41的外侧面形状一致，并且凹槽413顺延导热铜块41的外侧边缘延伸，并尽量靠近导热铜块41的外侧边缘设置，以使导流管42能够尽可能的接近导热铜块41的外侧面，继而在焊接时接近管件90的内壁。
此外，在每一个导热铜块41上均设置有固定孔415，在凹位11的顶壁111上设置有与固定孔415正对的螺栓孔，一固定螺栓43由下至上依次穿过多个导热铜块41的固定孔415后，固定螺栓43螺接在螺栓孔内，拧紧固定螺栓43，即可将多个导热铜块41固定在一起，同时将多个导热铜块41组成的导热件40固定在芯棒10上。
在芯棒10的配合面102上设置有一由芯棒10的上端面延伸至下端面的通槽103，芯棒20的配合面上同样设置一通槽203，在芯棒10和芯棒20的配合面互相贴合时，芯棒10上的通槽103和芯棒20上的通槽203共同围成一个孔，该孔的横截面为椭圆形，上述的撑开件30的主体部分为一呈柱状的撑开部31，该撑开部31嵌置在由通槽102和通槽203组成的孔内，并且撑开部31的横截面形状同样为椭圆形，撑开部31的椭圆形的长轴大于孔椭圆形的短轴，如此一来，在利用撑开件30上的把手32带动撑开部31转动时，撑开部31将会挤压芯棒10和芯棒20，使得芯棒10和芯棒20向着远离彼此的方向移动，芯棒10和芯棒20的支撑面挤压管件，同时其二者上的导热件40外侧面与管件90施焊处的内侧贴合并压紧。
芯棒20的结构与上述芯棒10大致相同，并且芯棒20与导热件40的配合结构与上述相同，在这里不做重复描述。芯棒10与芯棒20的不同之处在于，在芯棒20上设置有导向槽204，在芯棒10上设置有嵌块104，嵌块104滑动的嵌置在导向槽204中，使芯棒10和芯棒20相互滑动的配合，避免在相对运动时发生偏移。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施局限于这些说明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种管件焊接夹具，其特征在于，包括两个相对设置且插接于管件内的芯棒、置于两芯棒之间用于撑开两芯棒以使两芯棒朝向彼此远离的方向移动的撑开件；芯棒包括位于其内侧并受撑开件挤压的配合面、以及位于其外侧的支撑面，该支撑面呈弧形且与管件的内壁匹配，芯棒的外侧设置有一凹位，该凹位包括顶壁、以及由顶壁的内侧向着芯棒的下端部延伸的侧壁；芯棒上设置有由芯棒的顶端面向下延伸的两个盲孔，侧壁上开设有两列通孔，每一列通孔均沿芯棒的高度方向排列，且其中一列通孔均与其中一个盲孔导通、另一列通孔均与另一个盲孔导通；每一个芯棒的凹位中均嵌置有一与芯棒固定连接的导热件，该导热件包括内侧面和外侧面，内侧面贴合于侧壁、外侧面与芯棒的支撑面平齐，导热件内设置有沿芯棒的高度方向排列多个导通孔，该导通孔的两开口均位于内侧面上，且多个导通孔的一个开口分别与其中一列通孔一一对应并相互连通，多个导通孔的另一个开口分别与另一列通孔一一对应并相互连通；其中一个盲孔的顶端部连通于一冷却系统的冷媒输出端、另一个盲孔的顶端部连通于该冷却系统的冷媒回流端。
2.如权利要求1所述的管件焊接夹具，其特征在于，导热件包括多个导热铜块，该多个导热铜块层叠设置，导通孔位于相邻的两导热铜块之间。
3.如权利要求2所述的管件焊接夹具，其特征在于，相邻的两导热铜块互相贴合的面上均设置有一凹槽，且相邻两导热铜块上的凹槽共同组成一个安装槽，在安装槽内嵌置有一导流管，导通孔位于该导流管内；导流管的两端分别插接于两列通孔中位于同一高度的两个通孔内。
4.如权利要求3所述的管件焊接夹具，其特征在于，在导热铜块的内侧面上位于凹槽的周缘设置有一容纳槽，相邻两导热铜块上的容纳槽组成一个位于导流管外围的环槽，在该环槽内嵌置有一密封垫圈，该密封垫圈被夹持于导热铜块和凹位的侧壁之间。
5.如权利要求4所述的管件焊接夹具，其特征在于，凹槽呈弧形并顺延导热铜块的外侧边缘延伸。
6.如权利要求2所述的管件焊接夹具，其特征在于，每一个导热铜块上均设置有固定孔，在凹位的顶壁上开设有与固定孔正对的螺栓孔，一固定螺栓由下至上依次穿过多个导热铜块的固定孔后锁紧于螺接于螺栓孔内。
7.如权利要求1所述的管件焊接夹具，其特征在于，两芯棒的配合面上均设置有沿新芯棒高度方向延伸的通槽，在两芯棒的配合面互相贴合时，两芯棒上的通槽共同组成一个横截面为椭圆形的孔，撑开件包括横截面呈椭圆形的撑开部，撑开部嵌置在孔内，且撑开部椭圆形的长轴大于孔椭圆形的短轴。
8.如权利要求7所述的管件焊接夹具，其特征在于，在其中一个芯棒上设置有导向槽，另芯棒上设置有滑动的嵌置在导向槽内的嵌块。
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