CN113175159A

CN113175159A - 一种摩擦焊半灌浆套筒

Info

Publication number: CN113175159A
Application number: CN202110453546.2A
Authority: CN
Inventors: 陈鲲; 李丽娜
Original assignee: Wuhan Yuanjin Zhuoyuan Machinery Co ltd
Current assignee: WUHAN UJOIN BUILDING MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2021-04-26
Filing date: 2021-04-26
Publication date: 2021-07-27

Abstract

本发明公开一种摩擦焊半灌浆套筒，包括套筒灌浆段和套筒螺纹段，所述套筒灌浆段的管壁端面与所述套筒螺纹段的端面直接接触，所述套筒灌浆段和所述套筒螺纹段通过摩擦焊融合连接形成一体结构；在套筒螺纹段无需坡口及圆台互锁方式，节约了加工成本；无需焊材，无焊缝填充，节约了原料成本；摩擦焊后的焊缝质量高，不会出现常规焊缝缺陷问题，接头牢固性能优于常规焊接与螺纹连接；可实现不同材质之间的高质量焊接，利于套筒灌浆段和套筒螺纹段的材料优化组合，降低材料成本，与此同时，实现了发挥不同材料的机械性能最大效用的组合；节能环保，摩擦焊接效率高，易实现产品的自动化生产。

Description

一种摩擦焊半灌浆套筒

技术领域

本发明涉及到建筑工业技术领域，具体涉及到一种摩擦焊半灌浆套筒。

背景技术

钢筋连接用灌浆套筒在预制装配式住宅混凝土构件中广泛使用，是连接现场钢筋的重要部件，灌浆套筒的使用极大提高了建筑施工效率，节约了时间、人力、场地成本。半灌浆套筒是其中的一个种类，对于分体式的半灌浆套筒，套筒灌浆段和套筒螺纹段之间的连接传统使用的是常规焊接，或螺纹连接。常规焊接效率低，受焊材制约，并会产生各种焊缝缺陷，影响使用质量。而螺纹连接加工成本高，容易损坏。

如中国实用新型专利(公开号：CN208251467U)在2018年公开了一种滚压成型的钢筋半灌浆套筒及其连接结构，钢筋半灌浆套筒由装配端套筒和预制端套筒连接组成，装配端套筒在其筒壁的外表面经过滚压形成具有一组滚压槽的钢管，装配端套筒的筒壁开有注浆口和出浆口，预制端套筒由钢棒或厚钢管整体车削而成，预制端套筒的内壁套丝形成内螺纹，预制端套筒插入装配端套筒通过一圈焊接圈连接成为一体。连接结构包括钢筋半灌浆套筒、上层预制构件和下层预制构件；该实用新型中的半灌浆套筒需要在预制端套筒的端部设置卡合结构，套接后在进行常规焊接操作，结构较为复杂。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种摩擦焊半灌浆套筒，开创性的使用了摩擦焊这一固相焊接方法，使得套筒结构异常简单，无需焊材，焊缝质量高，接头牢固可靠，节能环保，效率高，成本低，是理想的连接方式。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种摩擦焊半灌浆套筒，包括套筒灌浆段和套筒螺纹段，所述套筒灌浆段和所述套筒螺纹段的连接方法为：通过摩擦焊融合工艺将两者融合成为一个整体，所述套筒灌浆段的管壁端面与所述套筒螺纹段的端面直接接触融合连接。

本半灌浆套筒通过采用摩擦焊的方式连接所述套筒灌浆段和所述套筒螺纹段，在套筒螺纹段无需坡口及圆台互锁方式，节约了加工成本。

采用摩擦焊后的焊缝质量高，不会出现常规焊缝缺陷问题，如未焊透，未熔合，裂纹，气孔，夹渣等问题；焊接接头处的牢固性能优于常规焊接方式或者螺纹连接方式。而且采用摩擦焊工艺无需焊材，无焊缝填充，节约了原料成本。

所述套筒灌浆段的管壁端面与所述套筒螺纹段的端面直接接触，内外部结构更加简单，对于所述套筒灌浆段和所述套筒螺纹段本身来说，其加工和制作更加方便、成本更低，而且避免了复杂的卡合连接关系。

另外，采用摩擦焊的连接方式能够实现不同材质之间的高质量焊接，利于所述套筒灌浆段和所述套筒螺纹段的材料优化组合，降低材料成本，与此同时，实现了发挥不同材料的机械性能最大效用的组合；在摩擦焊接过程中，更加节能环保，无火花、无大量气体、废渣产生；而且摩擦焊接效率高，易实现产品的自动化生产，与常规焊接相比，效率至少是2倍。

进一步的，所述套筒灌浆段的管壁端面为圆环面。便于与所述套筒螺纹段的端面直接对接。在摩擦焊接前所述套筒螺纹段也无需开坡口，也无需加工圆台和所述套筒灌浆段互相定位，保持了简单的结构。

进一步的，摩擦焊融合连接的所述套筒灌浆段的管壁端面具有第一内卷边和第一外卷边，所述套筒螺纹段的端面外围具有第二外卷边；所述第一外卷边和所述第二外卷边相对设置，所述第一内卷边对应所述套筒螺纹段的端面。

所述第一内卷边、所述第一外卷边和所述第二外卷边是摩擦焊焊接后产生的卷边。

进一步的，所述第一外卷边和第二外卷边车削加工为平整外周面。也就是说可以根据实际需要将所述第一外卷边和所述第二外卷边车削加工掉，保持外观的平整光滑。

进一步的，所述套筒螺纹段设有轴向的通孔，所述通孔内设有内螺纹。所述内螺纹的设置便于连接螺杆等部件。

进一步的，所述通孔靠近所述套筒灌浆段的一端设有环状阶梯结构。所述环状阶梯结构的设置具有定位作用，用于螺杆等零部件的定位。

进一步的，所述套筒灌浆段和所述套筒螺纹段连接处的外径相同。所述套筒灌浆段可通过铸造、车削加工、挤压或滚压等方式成型。所述套筒螺纹段为整体圆柱，内设有所述内螺纹，机加工制成，结构异常简单。

进一步的，所述套筒灌浆段分别设有排浆嘴和灌浆嘴，所述排浆嘴靠近所述套筒螺纹段的一侧设置。

所述排浆嘴和所述灌浆嘴的外圆周上均滚压有纹路。

进一步的，所述套筒灌浆段等间距的设有若干环形槽，所述环形槽所在处的内壁是向内凸起的。这些环形槽的设置能够提高灌浆后的连接强度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本半灌浆套筒通过采用摩擦焊的方式连接所述套筒灌浆段和所述套筒螺纹段，在套筒螺纹段无需坡口及圆台互锁方式，节约了加工成本；2、采用摩擦焊后的焊缝质量高，不会出现常规焊缝缺陷问题，如未焊透，未熔合，裂纹，气孔，夹渣等问题；3、焊接接头处的牢固性能优于常规焊接方式或者螺纹连接方式。而且采用摩擦焊工艺无需焊材，无焊缝填充，节约了原料成本；4、所述套筒灌浆段的管壁端面与所述套筒螺纹段的端面直接接触，内外部结构更加简单，对于所述套筒灌浆段和所述套筒螺纹段本身来说，其加工和制作更加方便、成本更低，而且避免了复杂的卡合连接关系；5、采用摩擦焊的连接方式能够实现不同材质之间的高质量焊接，有利于所述套筒灌浆段和所述套筒螺纹段的材料优化组合，降低材料成本，最大程度的利用材料的机械性能；6、摩擦焊接更加节能环保，无火花、无大量气体、废渣产生；7、摩擦焊接效率高，易实现产品的自动化生产，与常规焊接相比，效率至少是2倍。

附图说明

图1为本发明一种摩擦焊半灌浆套筒的剖视结构示意图；

图2为本发明一种摩擦焊半灌浆套筒的立体结构示意图；

图3为本图1中A处的放大结构示意图；

图4为本发明一种摩擦焊半灌浆套筒的去掉外卷边的结构示意图；

图5为本发明一种摩擦焊半灌浆套筒的去掉内外卷边的结构示意图；

图中：1、套筒灌浆段；2、套筒螺纹段；201、通孔；3、排浆嘴；4、灌浆嘴；5、内螺纹；6、环状阶梯结构；7、环形槽；8、第一外卷边；9、第一内卷边；10、第二外卷边。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

如图1和图2所示，一种摩擦焊半灌浆套筒，包括套筒灌浆段1和套筒螺纹段2，所述套筒灌浆段1的管壁端面与所述套筒螺纹段2的端面直接接触，所述套筒灌浆段1和所述套筒螺纹段2通过摩擦焊融合连接形成一体结构。

本半灌浆套筒通过采用摩擦焊的方式连接所述套筒灌浆段1和所述套筒螺纹段2，在套筒螺纹段2无需坡口及圆台互锁方式，节约了加工成本。

所述套筒灌浆段1的管壁端面与所述套筒螺纹段2的端面直接接触，内外部结构更加简单，对于所述套筒灌浆段1和所述套筒螺纹段2本身来说，其加工和制作更加方便、成本更低，而且避免了复杂的卡合连接关系。

另外，采用摩擦焊的连接方式能够实现不同材质之间的高质量焊接，利于所述套筒灌浆段1和所述套筒螺纹段2的材料优化组合，降低材料成本，与此同时，实现了发挥不同材料的机械性能最大效用的组合；在摩擦焊接过程中，更加节能环保，无火花、无大量气体、废渣产生；而且摩擦焊接效率高，易实现产品的自动化生产，与常规焊接相比，效率至少是2倍。

进一步的，所述套筒灌浆段1的管壁端面为圆环面。便于与所述套筒螺纹段2的端面直接对接。在摩擦焊接前所述套筒螺纹段2也无需开坡口，也无需加工圆台和所述套筒灌浆段1互相定位，保持了简单的结构。

进一步的，如图3所示，摩擦焊融合连接的所述套筒灌浆段1的管壁端面具有第一内卷边9和第一外卷边8，所述套筒螺纹段2的端面外围具有第二外卷边10；所述第一外卷边8和所述第二外卷边10相对设置，所述第一内卷边9对应所述套筒螺纹段2的端面。

所述第一内卷边9、所述第一外卷边8和所述第二外卷边10是摩擦焊焊接后产生的卷边。

进一步的，所述套筒螺纹段2设有轴向的通孔201，所述通孔201内设有内螺纹5。所述内螺纹5的设置便于连接螺杆等部件。

进一步的，所述通孔201靠近所述套筒灌浆段1的一端设有环状阶梯结构6。所述环状阶梯结构6的设置具有定位作用，用于螺杆等零部件的定位。

进一步的，所述套筒灌浆段1和所述套筒螺纹段2连接处的外径相同。所述套筒灌浆段1可通过铸造、车削加工、挤压或滚压等方式成型。所述套筒螺纹段2为整体圆柱，内攻所述内螺纹，机加工制成，结构异常简单。

进一步的，所述套筒灌浆段1分别设有排浆嘴3和灌浆嘴4，所述排浆嘴3靠近所述套筒螺纹段2的一侧设置。

所述排浆嘴3和所述灌浆嘴4的外圆周上均滚压有纹路，便于连接和转配。

进一步的，所述套筒灌浆段1等间距的设有若干环形槽7，所述环形槽7所在处的内壁是向内凸起的。这些环形槽7的设置能够提高灌浆后的连接强度。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在去除了内、外卷边。

具体的如图4所示，所述第一外卷边8和第二外卷边10车削加工为平整外周面。也就是说根据实际需要将所述第一外卷边8和所述第二外卷边10车削加工掉，保持外观的平整光滑。

如图5所示，进一步的还可以机加或者磨削的方式去除掉所述第一内卷边9。

实施例三：

本实施例提供了本半灌浆套筒的一种摩擦焊接方式。

将所述套筒灌浆段的胚件和所述套筒螺纹段的胚件分别固定夹持在摩擦焊设备上，所述套筒灌浆段的胚件和所述套筒螺纹段的胚件的中轴线预设在同一轴线上，启动摩擦焊接设备，在旋转摩擦过程中快速升温，使两者熔合。

所述套筒灌浆段的胚件和所述套筒螺纹段的胚件的端部均为粗糙颗粒面，有利于提升摩擦升温速度。

采用本摩擦焊接工艺，每个半灌浆套筒的焊接只需要几秒。而且摩擦焊接不产生电焊烟尘和锰、镍等对人体有害的职业病危害因素。摩擦焊接后的半灌浆套筒连接处的强度也很大，甚至能够超过材料本身的连接强度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种摩擦焊半灌浆套筒，包括套筒灌浆段和套筒螺纹段，其特征在于，所述套筒灌浆段和所述套筒螺纹段的连接方法为：通过摩擦焊融合工艺将两者融合成为一个整体，所述套筒灌浆段的管壁端面与所述套筒螺纹段的端面直接接触融合。

2.根据权利要求1所述的摩擦焊半灌浆套筒，其特征在于，所述套筒灌浆段的管壁端面为圆环面。

3.根据权利要求1所述的摩擦焊半灌浆套筒，其特征在于，摩擦焊融合连接的所述套筒灌浆段的管壁端面具有第一内卷边和第一外卷边，所述套筒螺纹段的端面外围具有第二外卷边；所述第一外卷边和所述第二外卷边相对设置，所述第一内卷边对应所述套筒螺纹段的端面。

4.根据权利要求3所述的摩擦焊半灌浆套筒，其特征在于，所述第一外卷边和第二外卷边车削加工为平整外周面。

5.根据权利要求1所述的摩擦焊半灌浆套筒，其特征在于，所述套筒螺纹段设有轴向的通孔，所述通孔内设有内螺纹。

6.根据权利要求5所述的摩擦焊半灌浆套筒，其特征在于，所述通孔靠近所述套筒灌浆段的一端设有环状阶梯结构。

7.根据权利要求1所述的摩擦焊半灌浆套筒，其特征在于，所述套筒灌浆段和所述套筒螺纹段连接处的外径相同。

8.根据权利要求1所述的摩擦焊半灌浆套筒，其特征在于，所述套筒灌浆段分别设有排浆嘴和灌浆嘴，所述排浆嘴靠近所述套筒螺纹段的一侧设置。

9.根据权利要求1所述的摩擦焊半灌浆套筒，其特征在于，所述套筒灌浆段等间距的设有若干环形槽。

10.根据权利要求1所述的摩擦焊半灌浆套筒，其特征在于，所述套筒灌浆段通过铸造、车削加工、挤压或者滚压的方式成型；所述套筒螺纹段为整体圆柱结构。