CN214661384U - 大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构，属于焊接技术领域，它包括U形钩头、连接螺杆和组对套筒；所述U形钩头一端上部和连接螺杆下端分别相对应开设有用于两者焊接修复的坡口面并组对形成X型整体坡口；所述连接螺杆顶端设置有外螺纹；所述组对套筒套设在U形钩头和连接螺杆所形成X型整体坡口的外侧，并在该X型整体坡口处的筒身两侧分别开设有用于焊接修复的开口槽。本实用新型还公开了上述结构的修复工艺。应用本实用新型不仅能快速更换螺杆，而且减少工人劳动强度，提高劳动效率，降低备件费用，且更换螺杆基本上不需要大的投资，满足了大型水压机基础连接的工艺要求，为提高年度大修进度提供了有利保障。

Description

大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，涉及大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构及修复工艺。

背景技术

马钢轨道交通材料科技有限公司是轴承、齿轮、火车车轮等环件轧制重要生产工艺基地，配套生产合格的环件在许多工业领域中有着广泛的应用。环件生产流程是由钢锭加热、大型水压机墩粗及穿孔、碾环机碾压、热打印、热处理、成品加工等组成。大型水压是生产各种规格环件的首道工序，由于长期的墩粗及穿孔导致设备各种零部件磨损、松动以及轧制精度无法满足各种环件尺寸，故根据设备周期使用寿命状况制定设备年度解体大修，而大型水压机重要的基础连接是通过地面水泥浇注螺杆配合紧固，设计的连接螺杆一半为U形钩头浇注在地面水泥里面，并通过水泥浇注1-3个月保养期牢固连接，另外一半在水泥地面以上为螺杆，螺杆顶端为丝扣配套螺母紧固大型水压机基础连接。由于大型水压机长期的重载和震动轧制，其轧制精度逐渐无法满足要求，在年度解体大修时，发现基础连接的螺杆丝扣磨损而无法使配套的螺母紧固，导致大修时必须更换螺杆以恢复丝扣便于配合螺母和大型水压机基础的规范紧固。传统的方法是把原始水泥基础进行打面积破坏重新安装机械加工的新螺杆，存在的问题：1、由于水泥浇注1-3个月保养期才能牢固连接时间较长。2、原始基础打面积破坏影响整体结构强度。3、增加成本费用。为了使得大型水压机尽快投入使用，需要设计一种大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构及其配套的修复工艺并加以实施，且要确保大型水压机基础连接并在整体使用时不会发生其它组合件配合的精度安装以及产生各种不达标性能。

实用新型内容

针对在背景技术中当前大型水压机基础连接的螺杆丝扣磨损无法使配套的螺母紧固的问题，本实用新型提供了一种大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构及修复工艺，应用本实用新型不仅能快速更换螺杆，而且减少工人劳动强度，提高劳动效率，降低备件费用，且更换螺杆基本上不需要大的投资，满足了大型水压机基础连接的工艺要求，为提高年度大修进度提供了有利保障。

本实用新型解决技术问题的技术方案如下：

本实用新型大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构，它包括U形钩头、连接螺杆和组对套筒；所述U形钩头一端上部和连接螺杆下端分别相对应开设有用于两者焊接修复的坡口面并组对形成X型整体坡口；所述连接螺杆顶端设置有外螺纹；所述组对套筒套设在U形钩头和连接螺杆所形成X型整体坡口的外侧，并在该X型整体坡口处的筒身两侧分别开设有用于焊接修复的开口槽。

进一步地，所述U形钩头与连接螺杆组对的端部分别左右对称开设有第一坡口面和第二坡口面、第三坡口面和第四坡口面以及第五坡口面和第六坡口面；所述连接螺杆下端分别左右对称开设有第七坡口面和第八坡口面、第九坡口面和第十坡口面以及第十一坡口面和第十二坡口面；该第一坡口面、第二坡口面、第三坡口面、第四坡口面、第五坡口面、第六坡口面、第七坡口面、第八坡口面、第九坡口面、第十坡口面、第十一坡口面和第十二坡口面相对应组对形成所述X型整体坡口。

进一步地，所述第一坡口面、第二坡口面、第三坡口面、第四坡口面、第五坡口面、第六坡口面、第七坡口面、第八坡口面、第九坡口面、第十坡口面、第十一坡口面和第十二坡口面的坡面角度均为30°。

进一步地，所述组对套筒上开口槽两侧的管身分别为上部套管和下部套管；所述开口槽的长度大于X型整体坡口的长度；所述上部套管的长度略大于外螺纹的长度，其外侧端部封闭；所述下部套管的外侧端部开口。

进一步地，所述连接螺杆的直径与U形钩头的直径一致，其采用圆钢制成；所述组对套筒采用钢管制成，其内径略大于连接螺杆和U形钩头的直径。

本实用新型解决技术问题的另一技术方案如下：

基于上述技术方案所述大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构的修复工艺，将原有U形钩头在水泥地面以下部分保持不变，水泥地面以上部分根据设计标高在U形钩头的螺杆丝扣以下位置切断并分别切割加工第一、二、三、四、五和六坡口面；机械加工好带外螺纹以及第七、八、九、十、十一和十二坡口面的连接螺杆，并将其第七、八、九、十、十一和十二坡口面分别与U形钩头的第一、二、三、四、五和六坡口面相对应组对对接并形成X型整体坡口，并确保组对更换后的结构高度、直径保持原有标准；然后按如下步骤进行焊接修复：

步骤一、焊前准备；

1.1)、焊件材料：45#钢；

1.2)、坡口尺寸：X型坡口；

1.3)、焊接位置：立焊；

1.4)、焊接要求：全焊透，底层要清根，清根采用碳弧气刨ZX5-630和等离子气刨LGK-100MA；

1.5)、焊接材料：E5015焊条；

1.6)、焊接设备：数字化控制逆变式手工直流焊机；

1.7)、辅助设施：样板、放大镜、面罩、手套、清渣锤、锤子、凿子、锉刀、钢丝刷、砂纸、钢直尺、水平尺、活动板手、直磨机、角向磨光机、氧·乙炔全套装置、钢丝钳、钢锯条、劳动防护用品；

1.8)、根据焊件材质、焊接设备、焊条规格及焊接要求确定焊接工艺参数；

步骤二、焊接技法：

2.1)、首先在确定U形钩头上部与连接螺杆下部无间隙装配后，采用氧·乙炔火焰对X型整体坡口及其两侧进行预热并达到预热温度，然后进行上下点固，点固采用E5015焊条进行定位焊，在X型整体坡口上下对称点焊二段；

2.2)、点固完成后，将组对套筒套设安装在X型整体坡口外侧，并确保组对套筒两侧的开口槽与X型整体坡口两侧相对应；

2.3)、在X型坡口任意一侧采用E5015焊条进行打底焊接，因打底层焊接为立焊，操作电流不宜过大，确保把坡口两侧熔合好，并防止焊接缺陷以及变形量过大，焊接完成后，外观采用目测或5倍放大镜检测确认无缺陷后，在X 型整体坡口另一侧采用碳弧气刨ZX5-630和等离子气刨LGK-100MA清根，确认无任何缺陷后采用同样的方法进行该侧根部底层打底焊接，该侧焊接完成后，外观同样采用目测或5倍放大镜检测确认无缺陷；

2.4)、打底层焊接完成后，进行填充层和盖面层的焊接；填充层和盖面层采用两台焊机对称，以同样电流、速度和运条方法同步焊接；焊接时，层层必须通过外观采用目测或5倍放大镜检测确认无缺陷后，才能进行下一层的焊接，并在盖面层焊接冷却到室温后进行整体焊缝探伤，确保焊缝质量合格；

2.5)、全部焊接完成后，待修复的螺杆冷却到室温恢复原有螺杆直径后，再整体取下组对套筒，然后采用手工角磨机修磨表面，保持上下焊缝与母材圆滑过渡，然后经过大型水压机周期性轧制检验并达到使用效果后，交付使用。

进一步地，所述步骤2.1)中的预热温度为80-150℃，所述定位焊焊缝长度为20-30mm。

进一步地，焊接修复时，打底层使用直径3.2mm的E5015焊条，焊接电流为70A～120A，电弧电压为23±1V，焊接速度为17±1cm/min；填充及盖面层使用直径4.0mm的E5015焊条，焊接电流为120A～160A，电弧电压为25±1V，焊接速度为17±1cm/min。

进一步地，焊接修复时，打底层的焊接电流优选为80-95A，E5015焊条与U 形钩头与连接螺杆装配结构的垂直夹角为75～85°，运条方法为三角形运条法。

进一步地，采用H01-30型小型割枪配合氧·乙炔火焰对U形钩头切断以及各坡口面的切割；焊接修复采用HT400D数字化控制逆变式手工直流焊机。

相对于现有技术，本实用新型所述的大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构及修复工艺，所述修复结构简单实用，配置合理，投资小，操作方便，使用可靠，配合其修复工艺，不仅实现了当前大型水压机基础连接的螺杆丝扣因磨损无法使配套的螺母紧固的问题，满足了大型水压机基础连接的工艺要求，为提高年度大修进度提供了有利保障；本实用新型采用组对套筒组对拼装U形钩头和连接螺杆，不仅保证修复后螺杆的垂直度，而且可以在组对套筒的开口槽对称焊接X型整体坡口并控制变形以及焊接质量。

附图说明

图1为本实用新型大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构的示意图；

图2为本实用新型大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构的爆炸示意图；

图3为本实用新型中U形钩头的结构示意图；

图4为本实用新型中连接螺杆的结构示意图；

图5为本实用新型中组对套筒的结构示意图；

图中：1、U形钩头；1A、第一坡口面；1B、第二坡口面；1C、第三坡口面； 1D、第四坡口面；1E、第五坡口面；1F、第六坡口面；2A、第七坡口面；2B、第八坡口面；2C、第九坡口面；2D、第十坡口面；2E、第十一坡口面；2F、第十二坡口面；2、连接螺杆；3、组对套筒；4、X型整体坡口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

实施例1：

如图1至图5所示，本实用新型大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构，它包括U形钩头1、连接螺杆2和组对套筒3；所述U形钩头1一端上部和连接螺杆2下端分别相对应开设有用于两者焊接修复的坡口面并组对形成X型整体坡口4；所述连接螺杆2顶端设置有外螺纹21；所述组对套筒3套设在U 形钩头1和连接螺杆2所形成X型整体坡口4的外侧，并在该X型整体坡口4 处的筒身两侧分别开设有用于焊接修复的开口槽31。本例中，将原先与大型水压机基础连接的U形钩头1保护不变，机械加工所述连接螺杆2，使之与U形钩头1焊接修复后形成性能与原先一致的新的螺杆，这里的连接螺杆2的直径要与U形钩头1的直径一致，其采用圆钢制成；所述组对套筒3采用钢管制成，其内径略大于(略大于约1mm-2mm左右)连接螺杆2和U形钩头1的直径，便于套设在U形钩头1和连接螺杆2所形成X型整体坡口4的外侧，即便于焊接，也便于控制焊接的变形量。

本实施例中，所述U形钩头1与连接螺杆2组对的端部分别左右对称开设有第一坡口面1A和第二坡口面1B、第三坡口面1C和第四坡口面1D以及第五坡口面1E和第六坡口面1F；所述连接螺杆2下端分别左右对称开设有第七坡口面2A和第八坡口面2B、第九坡口面2C和第十坡口面2D以及第十一坡口面2E和第十二坡口面2F；该第一坡口面1A、第二坡口面1B、第三坡口面1C、第四坡口面1D、第五坡口面1E、第六坡口面1F、第七坡口面2A、第八坡口面2B、第九坡口面2C、第十坡口面2D、第十一坡口面2E和第十二坡口面2F相对应组对形成所述X型整体坡口4。为进一步提升该结构的焊接修复效果，所述第一坡口面1A、第二坡口面1B、第三坡口面1C、第四坡口面1D、第五坡口面1E、第六坡口面1F、第七坡口面2A、第八坡口面2B、第九坡口面2C、第十坡口面2D、第十一坡口面2E和第十二坡口面2F的坡面角度均为30°，也即X型整体坡口 4对称两面的坡口为60°，便于焊接，以可有效确保焊接质量。

进一步地，所述组对套筒3上开口槽31两侧的管身分别为上部套管3A和下部套管3B；所述开口槽31的长度大于X型整体坡口4的长度，便于焊接需要；所述上部套管3A的长度略大于(略大于5mm左右)外螺纹21的长度，其外侧端部封闭，所述下部套管3B的外侧端部开口，便于套设在X型整体坡口4的外侧。

实施例2：

基于实施例1所述大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构的修复工艺，将原有U形钩头1在水泥地面以下部分保持不变，水泥地面以上部分根据设计标高在U形钩头1的螺杆丝扣以下位置处采用H01-30型小型割枪配合氧·乙炔火焰切断并同样采用H01-30型小型割枪配合氧·乙炔火焰分别切割加工第一、二、三、四、五和六坡口面1A、1B、1C、1D、1E、1F，每个坡口面切割出的角度为30°；再机械加工好带外螺纹21以及第七、八、九、十、十一和十二坡口面2A、2B、2C、2D、2E、2F的连接螺杆2，并将其第七、八、九、十、十一和十二坡口面2A、2B、2C、2D、2E、2F分别与U形钩头1的第一、二、三、四、五和六坡口面1A、1B、1C、1D、1E、1F相对应组对对接并形成X型整体坡口4，并确保组对更换后的结构高度、直径保持原有标准；然后按如下步骤进行焊接修复：

步骤一、焊前准备；

1.1、焊件材料：45#钢；

1.2、坡口尺寸：X型坡口(对称双面坡口角度为60°)；

1.3、焊接位置：立焊；

1.4、焊接要求：全焊透，底层要清根，清根采用碳弧气刨ZX5-630和等离子气刨LGK-100MA；

1.5、焊接材料：E5015焊条；

1.6、焊接设备：HT400D数字化控制逆变式手工直流焊机；

1.7、辅助设施：样板、放大镜、面罩、手套、清渣锤、锤子、凿子、锉刀、钢丝刷、砂纸、钢直尺、水平尺、活动板手、直磨机、角向磨光机、氧·乙炔全套装置、钢丝钳、钢锯条、劳动防护用品；

1.8、根据焊件材质、焊接设备、焊条规格及焊接要求确定焊接工艺参数；

焊接工艺参数

步骤二、焊接技法：

2.1、因焊件材质为45#钢，首先在确定U形钩头1的上部与连接螺杆2的下部无间隙装配后，采用氧·乙炔火焰对X型整体坡口4及其两侧进行预热并达到预热温度80-150℃，然后进行上下点固，点固采用E5015焊条进行定位焊，在X型整体坡口4上下对称点焊二段，定位焊焊缝长度为20-30mm；

2.2、点固完成后，将组对套筒3套设安装在X型整体坡口4外侧，并确保组对套筒3两侧的开口槽31与X型整体坡口4两侧相对应，组对套筒3可以防止焊接时变形量过大；

2.3、在X型坡口任意一侧采用直径3.2mm的E5015焊条进行打底焊接，因打底层焊接为立焊，操作电流不宜过大，焊接电流为70A～120A，优选80-95A，首先把坡口两侧熔合好，其次防止焊接缺陷以及变形量过大，运条方法采用三角形运条法，且E5015焊条与U形钩头1与连接螺杆2装配结构的垂直夹角要保持在75～85°，焊接完成后，外观采用目测或5倍放大镜检测确认无缺陷后，在X型整体坡口4另一侧采用碳弧气刨ZX5-630和等离子气刨LGK-100MA清根，确认无任何缺陷后采用上述同样的打底焊接方法进行该侧根部底层打底焊接，该侧焊接完成后，外观同样采用目测或5倍放大镜检测确认无缺陷；

2.4、打底层焊接完成后，进行填充层和盖面层的焊接；填充层和盖面层采用两台焊机对称，以同样电流、速度和运条方法同步焊接；焊接时，层层必须通过外观采用目测或5倍放大镜检测确认无缺陷后，才能进行下一层的焊接，并在盖面层焊接冷却到室温后进行整体焊缝探伤，确保焊缝质量合格；

2.5、全部焊接完成后，待修复的螺杆冷却到室温恢复原有螺杆直径后，再整体取下组对套筒3，然后采用手工角磨机修磨表面，保持上下焊缝与母材圆滑过渡，然后经过大型水压机周期性轧制检验并达到使用效果后，交付使用。

本实用新型在3000T环件轧机以及其它各类大型设备上应用时，均取得了非常好的应用效果，值得推广。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (5)

1.大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构，它包括U形钩头(1)，其特征在于，还包括连接螺杆(2)和组对套筒(3)；所述U形钩头(1)一端上部和连接螺杆(2)下端分别相对应开设有用于两者焊接修复的坡口面并组对形成X型整体坡口(4)；所述连接螺杆(2)顶端设置有外螺纹(21)；所述组对套筒(3)套设在U形钩头(1)和连接螺杆(2)所形成X型整体坡口(4)的外侧，并在该X型整体坡口(4)处的筒身两侧分别开设有用于焊接修复的开口槽(31)。

2.根据权利要求1所述的大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构，其特征在于，所述U形钩头(1)与连接螺杆(2)组对的端部分别左右对称开设有第一坡口面(1A)和第二坡口面(1B)、第三坡口面(1C)和第四坡口面(1D)以及第五坡口面(1E)和第六坡口面(1F)；所述连接螺杆(2)下端分别左右对称开设有第七坡口面(2A)和第八坡口面(2B)、第九坡口面(2C)和第十坡口面(2D)以及第十一坡口面(2E)和第十二坡口面(2F)；该第一坡口面(1A)、第二坡口面(1B)、第三坡口面(1C)、第四坡口面(1D)、第五坡口面(1E)、第六坡口面(1F)、第七坡口面(2A)、第八坡口面(2B)、第九坡口面(2C)、第十坡口面(2D)、第十一坡口面(2E)和第十二坡口面(2F)相对应组对形成所述X型整体坡口(4)。

3.根据权利要求2所述的大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构，其特征在于，所述第一坡口面(1A)、第二坡口面(1B)、第三坡口面(1C)、第四坡口面(1D)、第五坡口面(1E)、第六坡口面(1F)、第七坡口面(2A)、第八坡口面(2B)、第九坡口面(2C)、第十坡口面(2D)、第十一坡口面(2E)和第十二坡口面(2F)的坡面角度均为30°。

4.根据权利要求1-3任一项所述的大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构，其特征在于，所述组对套筒(3)上开口槽(31)两侧的管身分别为上部套管(3A)和下部套管(3B)；所述开口槽(31)的长度大于X型整体坡口的长度；所述上部套管(3A)的长度略大于外螺纹(21)的长度，其外侧端部封闭；所述下部套管(3B)的外侧端部开口。

5.根据权利要求4所述的大型水压机基础连接螺杆快速焊接修复结构，其特征在于，所述连接螺杆(2)的直径与U形钩头(1)的直径一致，其采用圆钢制成；所述组对套筒(3)采用钢管制成，其内径略大于连接螺杆(2)和U形钩头(1)的直径。

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