專利名稱：帶有修正正弦曲線焊接坡口的閥門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種閥體，尤其是一種帶有修正正弦曲線焊接坡口的閥門。
背景技術(shù)：
在電站閥門的設(shè)計制造過程中，基于超臨界以上火電機(jī)組產(chǎn)品的鍛焊結(jié)構(gòu)的需要，應(yīng)當(dāng)采取一定的方法來降低制造成本，提高焊接質(zhì)量。由于模鍛和自由鍛的工藝局限性，鍛造幾何形狀較復(fù)雜零件的難度較大，當(dāng)制造形狀較復(fù)雜的閥門時，介于閥體的結(jié)構(gòu)形式，一般將閥體分為法蘭直筒、兩端支管等部件，分別鍛造并通過焊接使法蘭直筒和支管連接成型。焊接過程中，由于法蘭直筒上焊接處的的形狀并非都為標(biāo)準(zhǔn)的圓形，當(dāng)焊接處的形狀為非圓形時，通過現(xiàn)有的焊接方法直接將支管與法蘭直筒焊接，會出現(xiàn)焊接不均勻、焊材截面相差較大等問題，使焊縫處產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致使用時熱膨脹系數(shù)不均勻而產(chǎn)生裂紋。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出了一種帶有修正正弦曲線焊接坡口的閥門，該閥門在焊接過程中，焊材均勻分布，焊縫處內(nèi)應(yīng)力均勻，提高了閥門的強(qiáng)度，延長其使用壽命。本實(shí)用新型是采用以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種帶有修正正弦曲線焊接坡口的閥門，包括中法蘭直筒和支管，中法蘭直筒的至少兩個側(cè)面設(shè)有孔，且各孔之間相互連通，支管對應(yīng)地設(shè)置在孔內(nèi)，孔朝向中法蘭直筒外側(cè)面的一端設(shè)有焊接坡口，焊接坡口呈傾斜狀， 位于中法蘭直筒外側(cè)面處的尺寸大于孔的直徑，支管由大直徑支管和小直徑支管組成，其中小直徑支管的一端設(shè)置在中法蘭直筒的孔內(nèi)，另一端與大直徑支管連接，大直徑支管和小直徑支管的連接處為圓錐面，該圓錐面的傾斜角度與焊接坡口的傾斜角度相同，其中，中法蘭直筒外側(cè)面焊接坡口曲線的形狀為非圓形，圓錐面上與中法蘭直筒外側(cè)面焊接坡口曲線相對應(yīng)的位置處設(shè)有修正正弦曲線焊接坡口，且該坡口對應(yīng)于中法蘭直筒外側(cè)面焊接坡口曲線的短軸處。本實(shí)用新型的有益效果是當(dāng)中法蘭直筒的坡口形狀為非圓形時，通過設(shè)置修正正弦曲線焊接坡口，使焊接時中法蘭直筒和支管焊接坡口處的焊材能夠均勻分布，焊縫處的內(nèi)應(yīng)力均勻，提高了閥門的強(qiáng)度，延長了閥門的使用壽命。

圖1為中法蘭直筒的主視剖視圖；圖2為中法蘭直筒的左視圖；圖3為支管的主視圖；圖4為支管的左視圖；圖5為閥門的主視剖視圖。圖中1、中法蘭直筒；2、焊接坡口 ；3、孔；4、中法蘭直筒外側(cè)面焊接坡口曲線；5、2/3頁
支管；6、大直徑支管；7、小直徑支管；8、修正正弦曲線焊接坡口 ；9、圓錐面。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。圖1至圖5為本實(shí)用新型所述的帶有修正正弦曲線焊接坡口的閥門。該閥門包括中法蘭直筒1和支管5，中法蘭直筒1的至少兩個側(cè)面設(shè)有孔3，且各孔之間相互連通，支管 5對應(yīng)地設(shè)置在孔3內(nèi)?？?朝向中法蘭直筒1外側(cè)面的一端設(shè)有焊接坡口 2。焊接坡口 2呈傾斜狀，其與水平方向的夾角為60°，位于中法蘭直筒1外側(cè)面處的尺寸大于孔3的直徑，且中法蘭直筒外側(cè)面焊接坡口曲線4的形狀為橢圓形。支管5由大直徑支管6和小直徑支管7組成，其中小直徑支管7的一端設(shè)置在中法蘭直筒1的孔3內(nèi)，另一端與大直徑支管6連接，大直徑支管6和小直徑支管7的連接處為圓錐面9，該圓錐面9的傾斜角度與焊接坡口 2的傾斜角度相同，即與水平方向的夾角為 60°。同時圓錐面9上與中法蘭直筒外側(cè)面焊接坡口曲線4即橢圓形的短軸相對應(yīng)的位置處設(shè)有修正正弦曲線焊接坡口 8。通過設(shè)置修正正弦曲線焊接坡口 8，可以使焊接時的焊材均勻分布，焊縫處的內(nèi)應(yīng)力均勻，提高了閥門的強(qiáng)度。該閥門的制造過程如下所述，首先加工中法蘭直筒1和支管5，然后通過劃線在支管5的圓錐面9上畫出帶加工坡口的輪廓線，劃線的具體原理是利用分度頭等工具將支管的圓錐面分成若干等份，然后參照中法蘭直筒的坡口尺寸，在支管圓錐面上劃出相應(yīng)點(diǎn)，最后將圓錐面上的點(diǎn)用圓弧連接起來，進(jìn)而形成與中法蘭直筒坡口形狀近似的接觸輪廓線即為修正正弦曲線。在修正正弦曲線焊接坡口的加工過程中，利用不同的機(jī)床，可以采取兩種不同的方案進(jìn)行第一種方法是利用展成法原理進(jìn)行加工，即將劃好線的支管固定在分度頭的三爪卡盤上，然后將其裝夾在鏜床工作臺上，固定分度頭時，使支管中心線與鏜床軸線偏一尺寸，使其不同軸。鏜刀旋轉(zhuǎn)切削，分度頭以等分的一小段圓弧為單位旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一周后即是所需要的修正正弦曲線的曲面；第二種方法是車床上偏心裝夾進(jìn)行加工，即將兩端支管根據(jù)中法蘭直筒的坡口形狀近似畫出其接觸輪廓線后，根據(jù)原坡口角度利用四爪卡盤偏心裝夾在車床上，加工出所需要的坡口形式。其中利用展成法原理在鏜床上進(jìn)行制作時，由于兩端支管上的修正正弦曲線的曲面等分的越多，加工后的形狀與中法蘭直筒的坡口形狀越接近，故兩端支管上的坡口形狀比較精確，但其效率太低，一般采用第二種方法進(jìn)行加工。利用第二種方法加工修正正弦曲線焊接坡口時，偏心距離的確定步驟主要包括 (1)將支管裝夾在四爪卡盤上后，把四爪調(diào)到上、下、前、后位置，把支管偏心裝夾，確保待加工圓弧面在車床軸線最外側(cè)后夾緊，此時偏心距離待定；( 將小托盤角度調(diào)到所需角度即30°，用手轉(zhuǎn)動卡盤到刀尖位置，搖動小托板，使刀尖碰到待加工圓弧的下點(diǎn)，此時刀具前后方向不動，向左或向右移開刀具后轉(zhuǎn)動卡盤，然后移動刀具使刀尖碰到代加工圓弧的上點(diǎn)，碰圓弧上點(diǎn)時，若刀尖與待加工面之間有段距離，說明偏心距離大，減小偏心距離后重新碰圓弧上的點(diǎn)。依照上述方法調(diào)整偏心距離，直到待加工圓弧上的點(diǎn)到刀尖的距離相等時為止。修正正弦曲線焊接坡口加工完成后，通過焊接使焊料填充至中法蘭直筒1和圓錐面9的焊接坡口內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了支管5的圓錐面9與中法蘭直筒1的側(cè)面固定連接。[0019] 本實(shí)用新型中，中法蘭直筒1上中法蘭直筒外側(cè)面焊接坡口曲線4除了可以為橢圓形外，也可以為其他非圓形，只需要通過上述方法根據(jù)中法蘭直筒1上的坡口尺寸在支管5的圓錐面9上加工出焊接坡口的形狀即可，而圓錐面9上焊接坡口的形狀一般為修正正弦曲線，且該形狀對應(yīng)于中法蘭直筒外側(cè)面焊接坡口曲線的短軸處。
權(quán)利要求1. 一種帶有修正正弦曲線焊接坡口的閥門，包括中法蘭直筒(1)和支管(5)，中法蘭直筒(1)的至少兩個側(cè)面設(shè)有孔(3)，且各孔之間相互連通，支管(5)對應(yīng)地設(shè)置在孔(3)內(nèi)， 孔⑶朝向中法蘭直筒⑴外側(cè)面的一端設(shè)有焊接坡口 O)，焊接坡口⑵呈傾斜狀，位于中法蘭直筒(1)外側(cè)面處的尺寸大于孔(3)的直徑，支管(5)由大直徑支管(6)和小直徑支管(7)組成，其中小直徑支管(7)的一端設(shè)置在中法蘭直筒(1)的孔(3)內(nèi)，另一端與大直徑支管(6)連接，大直徑支管(6)和小直徑支管(7)的連接處為圓錐面(9)，該圓錐面 (9)的傾斜角度與焊接坡口⑵的傾斜角度相同，其特征在于中法蘭直筒外側(cè)面焊接坡口曲線的形狀為非圓形，圓錐面(9)上與中法蘭直筒外側(cè)面焊接坡口曲線(4)相對應(yīng)的位置處設(shè)有修正正弦曲線焊接坡口(8)，且該坡口對應(yīng)于中法蘭直筒外側(cè)面焊接坡口曲線 (4)的短軸處。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種閥體，尤其是一種帶有修正正弦曲線焊接坡口的閥門。包括中法蘭直筒和支管，中法蘭直筒的至少兩個側(cè)面設(shè)有相互連通的孔，支管設(shè)置在孔內(nèi)，孔朝向中法蘭直筒外側(cè)面的一端設(shè)有焊接坡口，焊接坡口呈傾斜狀，支管由大直徑支管和小直徑支管組成，其中小直徑支管的一端設(shè)置在中法蘭直筒的孔內(nèi)，另一端與大直徑支管連接，大直徑支管和小直徑支管的連接處為圓錐面，該圓錐面的傾斜角度與焊接坡口的傾斜角度相同，中法蘭直筒外側(cè)面焊接坡口曲線的形狀為非圓形，圓錐面上與中法蘭直筒外側(cè)面焊接坡口曲線相對應(yīng)的位置處設(shè)有修正正弦曲線焊接坡口，且該坡口對應(yīng)于中法蘭直筒外側(cè)面焊接坡口曲線的短軸處。其焊材均勻分布，焊縫處內(nèi)應(yīng)力均勻。
文檔編號F16K27/00GK201982762SQ20112003990
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月16日
發(fā)明者于平, 孔波, 李清兵, 江永峰, 鐘延青, 韓麗娜 申請人:青島電站閥門有限公司