焊块制造技术

本申请提供一种焊块。该焊块包括焊接端、连接端、凹槽以及螺纹孔。焊接端包括焊接端端面。连接端包括连接端端面，所述焊接端端面与所述连接端端面背向彼此。凹槽开设于所述焊接端端面，且沿垂直于所述焊接端端面的方向延伸。所述螺纹孔的轴线与所述焊接端端面垂直，所述螺纹孔的一端与所述凹槽连通，另一端贯穿所述连接端端面，所述凹槽的开口面积大于所述螺纹孔的开口面积。该方案中，凹槽使焊块在焊接端的厚度减薄，焊接时产生的热应力的范围减小，残余应力降低。另一方面，凹槽可以在适当减小焊块的刚度的同时，增加焊块的变形能力，在相同载荷作用下，由于焊块的变形量增大，则焊块与固定主体的应变能减小，应力集中现象得到缓解。缓解。缓解。

【技术实现步骤摘要】
焊块


[0001]本申请涉及连接固定
，具体而言，涉及一种焊块。

技术介绍

[0002]在风力发电机中，塔筒内设有附件和操作平台，附件和操作平台通过焊块与筒体连接。例如，焊块与筒体焊接，固定在筒体的内壁上，然后将附件及操作平台通过螺栓连接于焊块，实现塔筒内附件及平台的固定。
[0003]由于焊块的焊接面的几何截面变化、开孔等其他几何不连续性，在外载荷作用下，焊块的焊接面与塔筒内壁连接处容易产生应力集中现象，局部应力的增加，会对塔筒的疲劳强度造成不利影响，限制塔筒整体的设计寿命。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种改进的焊块。
[0005]本申请提供一种焊块，包括：
[0006]焊接端，包括焊接端端面；
[0007]连接端，包括连接端端面，所述焊接端端面与所述连接端端面背向彼此；
[0008]凹槽，开设于所述焊接端端面，且沿垂直于所述焊接端端面的方向延伸；及
[0009]螺纹孔，所述螺纹孔的轴线与所述焊接端端面垂直，所述螺纹孔的一端与所述凹槽连通，另一端贯穿所述连接端端面，所述凹槽的开口面积大于所述螺纹孔的开口面积。
[0010]可选的，所述螺纹孔的轴向长度大于所述凹槽的深度。
[0011]可选的，所述凹槽的深度小于或等于所述焊块在此方向尺寸的1/5。
[0012]可选的，所述焊块为圆柱形焊块，所述焊块的轴线与所述螺纹孔的轴线重合，所述焊块的直径大于或等于所述螺纹孔大径的2.5倍。
[0013]可选的，所述焊块的轴向长度与所述焊块的直径相等。
[0014]可选的，所述凹槽包括锥形凹槽，所述锥形凹槽的大端形成于所述焊接端端面，所述锥形凹槽的小端与所述螺纹孔相接。
[0015]可选的，沿通过所述螺纹孔的中心线的纵向截面中，所述锥形凹槽的轮廓线为等腰梯形，所述等腰梯形的腰与下底的夹角为30
°
～45
°
。
[0016]可选的，所述焊接端端面与所述焊块的外表面相接的棱边处设有倒角，所述倒角沿所述焊块的周向延伸，形成环形结构的倒角。
[0017]可选的，所述焊块包括多个止焊口，所述多个止焊口设于所述倒角处，相邻的两个所述止焊口之间间隔预设距离。
[0018]可选的，相邻两个所述止焊口之间的距离小于或等于50mm。
[0019]本申请提供的技术方案至少可以达到以下有益效果：
[0020]本申请提供了一种焊块，其中，焊接端端面设有凹槽，凹槽使焊块在焊接端的厚度减薄，焊接时产生的热应力的范围减小，残余应力降低。另一方面，焊接端端面上设置凹槽，
可以在适当减小焊块的刚度的同时，适当增加焊块的变形能力，在相同载荷作用下，由于焊块的变形量增大，则焊块与固定主体例如塔筒的连接处的应变能减小，应变能减小意味着应力分布状态改变，焊接端的焊缝处的应力集中现象得到缓解。
附图说明
[0021]图1是本申请一示例性实施例示出的焊块的剖视图；
[0022]图2是本申请一示例性实施例示出的焊块的示意图；
[0023]图3是本申请一示例性实施例示出的焊块的又一剖视图；
[0024]图4是本申请一示例性实施例示出的焊块的又一示意图；
[0025]图5是本申请中焊块的受力示意图；
[0026]图6是本申请中焊块焊缝处的应力分布图；
[0027]图7是现有焊块焊缝处的应力分布图。
具体实施方式
[0028]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0029]在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个，若仅指代“一个”时会再单独说明。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”、“顶部”、“底部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
[0030]请参考图1和图2，图1所示为本申请一实施例示出的焊块10的示意图。图2是图1中示出的焊块10的剖视图。
[0031]本申请提供的焊块10可以用作连接件，例如可以应用于塔筒与内部附件相连接的场景中，内部附件可以是爬梯、接线盒、操作平台等。当然，焊块10的应用场景不仅限于此。焊块10的形状不限，可以是圆柱体、长方体、正方体等。
[0032]焊块10包括焊接端101和连接端102，焊接端101用于与固定主体20例如塔筒焊接，连接端102用于与被连接对象例如爬梯、接线盒、操作平台等连接。焊接端101包括焊接端端面101a，连接端102包括连接端端面102a，其中，焊接端端面101a与连接端端面102a背向彼此。
[0033]焊块10还包括凹槽103和螺纹孔104，凹槽103开设于焊接端端面101a，且沿垂直于
所述焊接端端面101a的方向延伸，凹槽103可以是圆柱形凹槽，但不仅限于此。螺纹孔104的轴线与所述焊接端端面101a垂直，所述螺纹孔104的一端与所述凹槽103连通，另一端贯穿所述连接端端面102a，所述凹槽103的开口面积大于所述螺纹孔104的开口面积。根据以上描述可知，凹槽103设于焊接端端面101a，可以使焊块10的焊接端101的厚度减薄，焊接时产生的热应力的范围减小，残余应力降低。另一方面，在焊接端端面101a上设置凹槽103，可以在适当减小焊块10的刚度的同时增加焊块10的变形能力，在相同载荷作用下，由于焊块10的变形量增大，则焊缝处的应力减小，焊缝处的应力集中现象得到缓解。例如，在风力发电机这一应用场景中，塔筒振动引起内部附件的周期摆动，周期性的载荷通过连接端102传递到焊块10上，载荷作用在焊块10及焊缝上是一个外力做功的过程，外力所做的功一部分转化为焊块10内部的应变能，一部分转为焊块10由于变形产生的势能，由于焊块10的变形能力增大，则焊块10与固定主体20例如塔筒的焊缝处的应变能减小，应变能减小意味着应力分布状态改变，相应的，塔筒的应力分布状态改变，筒体抗疲劳能力提高。并且，焊缝处的集中应力值减小，塔筒的厚度能够减薄，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊块，其特征在于，包括：焊接端，包括焊接端端面；连接端，包括连接端端面，所述焊接端端面与所述连接端端面背向彼此；凹槽，开设于所述焊接端端面，且沿垂直于所述焊接端端面的方向延伸；及螺纹孔，所述螺纹孔的轴线与所述焊接端端面垂直，所述螺纹孔的一端与所述凹槽连通，另一端贯穿所述连接端端面，所述凹槽的开口面积大于所述螺纹孔的开口面积。2.根据权利要求1所述的焊块，其特征在于，所述螺纹孔的轴向长度大于所述凹槽的深度。3.根据权利要求1所述的焊块，其特征在于，所述凹槽的深度小于或等于所述焊块在此方向尺寸的1/5。4.根据权利要求1所述的焊块，其特征在于，所述焊块为圆柱形焊块，所述焊块的轴线与所述螺纹孔的轴线重合，所述焊块的直径大于或等于所述螺纹孔大径的2.5倍。5.根据权利要求4所述的焊块，其特征在于，所述焊块的轴向长度与所述焊块的直径相等。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：严辰成，卓杨，曹广启，张友林，
申请(专利权)人：上海电气风电集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：