[发明专利]一种活门阀轴坡口结构、活门阀轴及焊接系统

说明书

本发明公开了一种活门阀轴坡口结构、活门阀轴及焊接系统，该活门阀轴坡口结构包括两个阀轴、一个活门，两个阀轴分别插装于活门的两端，活门与阀轴之间的焊接坡口包括相互连接的第一坡口与第二坡口，第一坡口相对于第二坡口更加远离活门外壁。本发明解决了现有技术存在的活门阀轴焊接量大，焊接制造周期长、焊接质量不稳定等问题。

技术领域

本发明涉及抽水蓄能水电机组大型球阀活门阀轴的生产制造技术领域，具体是一种活门阀轴坡口结构、活门阀轴及焊接系统。

背景技术

随着抽水蓄能电站机组容量的增加，水头的增大，高水头大型球阀的质量要求越来越高。球阀的性能对机组的安全稳定运行起着至关重要的作用。活门阀轴作为主受力部件，焊接结构厚度大，最大超过520mm，焊缝受力复杂，焊接难度大，焊缝质量要求高。

活门阀轴焊接结构复杂，阀轴为圆柱形，活门为带圆柱内腔的球形结构。传统焊接方法是开X型坡口，进行多层多道半自动焊，熔敷金属填充量大，焊接周期长。且焊接时需在半封闭空间进行操作，焊工在高温下的作业环境恶劣。焊接位置一般为横焊与立焊，焊接质量不稳定，返修量较大。

由于机器人焊接可大幅提高焊接质量的稳定性，弧焊机器人的应用也越来越广泛。但是对于厚板的焊接，开X型或K型坡口进行多层多道焊接时，随着钢板厚度的增加，坡口横截面积与厚度成平方关系增大，每层焊道数急剧增加，且道间清理时导致机器人焊接中断次数较多，机器人焊接效率优势无法体现。

这些因素极大地限制了机器人焊接技术在厚板、超厚板焊接中广泛的应用。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种活门阀轴坡口结构、活门阀轴及焊接系统，解决现有技术存在的活门阀轴焊接量大，焊接制造周期长、焊接质量不稳定等问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种活门阀轴坡口结构，包括两个阀轴、一个活门，两个阀轴分别插装于活门的两端，活门与阀轴之间的焊接坡口包括相互连接的第一坡口与第二坡口，第一坡口相对于第二坡口更加远离活门外壁。

本发明将两个阀轴分别插装于活门的两端，活门与阀轴之间的焊接坡口包括相互连接的第一坡口与第二坡口，便于采用分段装配和焊接，从而通过改变坡口结构，降低活门阀轴焊接量，减少焊接制造周期、保证了焊接质量稳定。

作为一种优选的技术方案，所述阀轴包括相连的第一圆柱体、第二圆柱体，所述第一圆柱体的直径大于所述第二圆柱体的直径，所述第一圆柱体相对于所述第二圆柱体更靠近活门内部空间。

这样的结构适应于广泛的球阀活门阀轴构造，便于插装，更方便采用分段装配和焊接。

作为一种优选的技术方案，所述第一坡口为I型窄间隙坡口结构，所述第二坡口为V型坡口结构。

常规焊接时，阀轴与活门之间统一开X型坡口，进行人工多层多道焊接。该结构坡口横截面积大，熔敷金属填充量大，焊接周期长。为缩短焊接周期，采用两个工位同时焊接，焊接位置包括横焊、立焊，焊接质量不易保证。以上结构第一坡口为I型窄间隙坡口结构采用一层一道窄间隙焊接，将原多层多道焊接改为一层一道，简化焊接过程，减少焊道间未熔合概率及焊道清理次数，提高焊接效率。第二坡口为V型坡口结构，该部分坡口为马鞍形，最小焊接深度趋近于0，焊接量较小，采用人工焊接。从而便于采用人机结合的方式完成复杂结构件的焊接。

作为一种优选的技术方案，还包括止口，所述第一坡口与所述第二坡口通过止口连接。

采用止口定位，便于控制阀轴与活门插装后的坡口精度。

作为一种优选的技术方案，所述第一坡口根部尺寸小于16mm，所述第一坡口上端尺寸小于20mm。