CN209512290U - 一种热水器内胆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种热水器内胆，包括筒体及两侧的端盖，所述筒体与端盖焊接连接，其特征在于：所述筒体是由金属板材以螺旋焊接的方式制成管筒后以固定长度裁切而成，在筒体壁上具有螺旋延展的焊缝；所述筒体及端盖的焊接端口扩口形成坡壁，筒体与端盖对碰焊接，在相邻坡壁之间形成截面为三角形的环焊缝。本实用新型能提高现有水箱内胆的承压能力，减少焊缝出现开裂、漏水现象，且能够降低产品材料成本，使产品更具竞争力。
Description
技术领域
本实用新型涉及焊接技术领域，更具体地说，是涉及一种具有环缝焊接结构的热水器内胆。
背景技术
在现有技术中，电热水器、热泵热水器、太阳能热水器等储水式热水器的水箱内胆一般由筒体和端盖构成，筒体普遍采用焊接专机对纵缝进行焊接，形成致密的直线状的焊缝，此加工工艺相对简单，但原材料成本高，板材边角料多，而且筒体与端盖组装成水箱内胆后形成的T字焊缝处的焊接残余应力较大，焊缝金属往往处于三向应力状态，增加了产生裂纹的可能性，导致水箱内胆在使用过程中T字焊缝处会出现漏水、开裂现象，不仅影响热水器的使用，而且存在安全隐患。因此，为增加热水器内胆的安全性，有必要改进内胆的焊接的结构。
另一方面，筒体和端盖的环焊缝结构为端盖与筒身普通对接，内壁的焊缝位置偶有搪瓷露铁现象出现，有效熔深不能得到保证。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种热水器内胆，其具有结构合理、焊接质量优良的连接焊缝，具有较强的承压能力，大大提高内胆的使用寿命，以克服现有技术的不足。
本实用新型解决其技术问题的技术方案是：一种热水器内胆，包括筒体及两侧的端盖，所述筒体与端盖焊接连接，其特征在于：所述筒体是由金属板材以螺旋焊接的方式制成管筒后以固定长度裁切而成，在筒体壁上具有螺旋延展的焊缝；所述筒体及端盖的焊接端口扩口形成坡壁，筒体与端盖对碰焊接，在相邻坡壁之间形成截面为三角形的环焊缝。
所述筒体的焊缝螺旋升角为45度。
所述端盖是弧形的。
所述筒体与端盖的板材壁厚相同，筒体与端盖的坡壁斜度相同，所述环焊缝的截面是等腰三角形。
还包括卡箍机构，所述卡箍机构包括箍环、环扣，多段箍环首尾相扣形成环箍，环箍套设在筒体外壁，在环箍的首端和末端设置环扣，所述环扣上设置调节螺栓。
箍环为弧形的窄片，在窄片的内侧布置若干弧形的突起。
箍环在内侧两端分别设置板状的铰座，相邻的箍环铰座以可相对旋转方式搭接。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型采用45度螺旋焊工艺制造热水器内胆，当螺距升程角度为45 度时，焊缝拉应力存在以下公式：F＝δ×cos45゜＝0.707δ，相同的屈服强度的材料省力30％，并有效减小T形位置的焊接漏水隐患。
对于相同的金属板材，螺旋焊筒身的塑性变形能力优于直线焊筒身，而且，即使万一储水内胆因承压能力不足而发生爆破时，由于螺旋焊缝所受正应力与合成应力比较小，爆破口一般只局限于一个螺距内，即螺旋焊缝有效约束了爆破口的扩张。此外，爆破口一般不会起源于螺旋焊缝处，其安全性比直线焊缝高。从韧性和疲劳强度看，同一直径的螺旋焊筒身与直线焊筒身，螺旋焊缝具有较高的冲击强度。因此，本实用新型能提高现有内胆的承压能力，减少焊缝出现开裂、漏水现象。
采用螺旋焊，可以用较窄的钢带生产直径较大的筒体，几乎无边料，材料利用率高，使产品造价更便宜。
焊接前对内胆的端盖与筒身的焊接端口先进行起坡扩口预处理，使得焊接对位更加简单，角形槽的环焊缝有利于填料，大大降低了焊接难度，这结构类似于起骨结构，使筒身刚性增强，有效提高焊缝的承压能力，防止变形漏水。
附图说明
图1是本实用新型热水器内胆结构示意图。
图2是图1的A部放大图。
图3是卡装在本实用新型热水器内胆上的卡箍机构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接。也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。
一般来説，电热水器由外壳、进水管、出水管、镁棒、电热管、内胆等组成，内胆安装外壳中，镁棒、电热管安装在内胆中，进水管、出水管分别穿过外壳伸进内胆中，内胆在设有搪瓷层。参见图1-3，本实施例中的内胆包括筒体1和焊接在筒体两端的端盖2，其中，筒体与端盖以环焊缝4连接，而且，筒体1为螺旋焊管，螺旋焊缝7位于筒体壁。
本实用新型采用螺旋焊接工艺制造内胆，不仅提高了内胆的塑性变形能力，而且一旦内胆发生爆破时，由于螺旋焊缝一般能使爆破口局限于一个螺距内，有效约束了爆破口的扩张。其次，制造同一直径的筒身，采用螺旋焊工艺与采用直线焊工艺相比，采用螺旋焊工艺的筒身不仅造价更便宜，而且冲击强度更高。因此，本实用新型能提高现有内胆的质量，减少焊缝出现开裂、漏水现象。
为了加强筒体刚度，围绕筒体外壁设置卡箍机构8，卡箍机构由4段箍环 81、环扣86组成，箍环以连接组件铰链连接，连接组件包括连接付82、连接铰轴83，连接付为一对，分别固定在相邻箍环81的内侧端部，连接付的连接端相搭接，并通过连接铰轴83可旋转连接，连接付以铰座的方式焊接在箍环内侧，呈薄板结构。
各段箍环首尾相接形成环箍，由于它们之间是可转动的，当拉紧或放松环扣86时，可使卡箍机构的环箍直径得到轻微调整，环扣86为一对，分别安装在环箍的首端和末端，环扣通过调节螺栓87紧固连接，调节螺栓分别穿过环扣对的螺孔，使环箍安装在筒体壁上并将筒体箍紧。箍环为弧形的窄片，在窄片的内侧布置若干弧形的突起85，突起呈长条状，相邻突起之间有间隙可避让螺旋焊管的凸起，而突起的设置使箍环对于筒体壁施加更牢固的爪着力，使箍环更贴近筒体壁面。
热水器内胆的筒体1及两侧的端盖2通过环缝焊连接，如图2所示，筒体及端盖的焊接端口扩口形成坡壁3，筒体与端盖对接，在相邻坡壁之间形成截面为三角形的环焊缝4，图中的黑色涂块表示在环焊缝4中的填焊。焊接前，将焊接端口预处理，将筒体待焊接的两侧端口扩口起坡制作成具有斜坡的焊接接头。由于筒体及端盖的板材具有一定厚度，当焊接端口起坡后，端口的板材侧壁形成倾斜的平面a和平面b，端盖与筒体两焊接端口靠近形成上端开口、下端碰接的角形环槽，然后在截面为三角形的环焊缝上采用焊丝进行氩弧焊焊接。坡壁向中心轴倾斜的倾斜角度为C，使两口部碰接处形成一个用于焊接的坡口，从而提高其焊接质量。坡壁的倾斜角度为C，坡壁使焊接对位更加简单快捷，对位更整齐，大大降低了焊接难度。环焊缝使熔深得到保证，类似增加起骨，使刚性增强。采用上述环缝焊接方法，使得焊缝处焊接质量高，具有较强的承压能力，可有效防止焊缝漏水。内胆的焊接过程一气呵成，一次起弧、收弧，克服了焊不透、背面焊瘤过大等现象，生产自动化程度大大提升。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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，本实用新型的范围由权利要求及其等同替换所限定，在未经创造性劳动所作的改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种热水器内胆，包括筒体及两侧的端盖，所述筒体与端盖焊接连接，其特征在于：所述筒体是由金属板材以螺旋焊接的方式制成管筒后以固定长度裁切而成，在筒体壁上具有螺旋延展的焊缝；所述筒体及端盖的焊接端口扩口形成坡壁，筒体与端盖对碰焊接，在相邻坡壁之间形成截面为三角形的环焊缝。
2.根据权利要求1所述热水器内胆，其特征在于：所述筒体的焊缝螺旋升角为45度。
3.根据权利要求2所述热水器内胆，其特征在于：所述端盖是弧形的。
4.根据权利要求1或2或3所述热水器内胆，其特征在于：所述筒体与端盖的板材壁厚相同，筒体与端盖的坡壁斜度相同，所述环焊缝的截面是等腰三角形。
5.根据权利要求4所述热水器内胆，其特征在于：还包括卡箍机构，所述卡箍机构包括箍环、环扣，多段箍环首尾相扣形成环箍，环箍套设在筒体外壁，在环箍的首端和末端设置环扣，所述环扣上设置调节螺栓。
6.根据权利要求5所述热水器内胆，其特征在于：箍环为弧形的窄片，在窄片的内侧布置若干弧形的突起。
7.根据权利要求6所述热水器内胆，其特征在于：箍环在内侧两端分别设置板状的铰座，相邻的箍环铰座以可相对旋转方式搭接。
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