電阻點(diǎn)焊裝置的制造方法
【專利說明】電阻點(diǎn)焊裝置
[0001] 本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的、用于將渦流形成體 (DraIIeinbaukdrper )固定在蒸汽生成管中的電阻點(diǎn)焊裝置。
[0002] 在電阻焊接時(shí)，待連接的部件被壓合，并且通過焊接電流在部件之間的接觸點(diǎn)處 被電熔化。
[0003] 在此實(shí)際上對(duì)于電阻點(diǎn)焊來說最為重要的是，焊鉗的點(diǎn)狀的電極將待連接的部件 直接相互壓緊。電阻點(diǎn)焊技術(shù)的必要構(gòu)件是帶有焊接電極的焊鉗、與焊鉗相連的配備了焊 接變壓器的焊接電流電源以及焊接控制器和必要時(shí)的過程監(jiān)控系統(tǒng)，用于相應(yīng)地控制焊接 過程。
[0004] 在電阻點(diǎn)焊中，通常用預(yù)設(shè)的力氣動(dòng)地在焊接電極上將待接合的部件壓合。隨后 在焊接時(shí)間的過程中通入焊接電流。在此，兩個(gè)部件之間的接觸點(diǎn)上的電阻明顯大于待接 合的部件的材料的自身電阻。通過由此實(shí)現(xiàn)的在接觸電阻上點(diǎn)狀的熱電加熱形成了透鏡狀 的熔體。同時(shí)由電極壓力導(dǎo)致的按壓實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)狀的材料接合的且不可松脫的連接。在持續(xù) 時(shí)間過程中，電極壓力保持不變，以便這樣確保在避免形成氣孔的情況下使熔體冷卻。
[0005] 如果要在蒸汽生成管的內(nèi)側(cè)上迫使流動(dòng)介質(zhì)的流動(dòng)達(dá)到較高的速度，則使用具有 生成渦流的結(jié)構(gòu)體的蒸汽生成管。這種內(nèi)部形成肋片的管件的使用在此出于多種理由是需 要的，例如在發(fā)電設(shè)備的滿負(fù)載情況下蒸發(fā)器的質(zhì)量流量密度較低時(shí)需要。即使在熱流量 密度較高時(shí)也需要內(nèi)部形成肋片的管件。在此，即形成薄膜沸騰的危險(xiǎn)，也即在蒸汽生成管 的內(nèi)側(cè)上構(gòu)成蒸汽薄膜，該蒸汽薄膜與在氣泡沸騰中良好混合的液體相比具有較高的絕熱 效果。這樣會(huì)導(dǎo)致在熱流量密度保持不變時(shí)壁溫度急劇升高，這則又會(huì)導(dǎo)致加熱面的損毀。 至少可以通過內(nèi)部形成肋片的管件避免在正常負(fù)載運(yùn)行中的流體分層（水相與蒸汽相的 分咼）。
[0006] 文獻(xiàn)EP 2 390 567 Al描述了一種方法，其中，用于生成渦流的結(jié)構(gòu)體固定在仿型 軸的槽中，所述仿型軸則連同結(jié)構(gòu)體被導(dǎo)入蒸汽生成管中，結(jié)構(gòu)體在仿型軸上的固定被松 開并且隨后仿型軸又重新從蒸汽生成管中被去除。
[0007] 文獻(xiàn)EP 2 390 039 Al描述了一種用于借助氣體保護(hù)焊將這種用于生成渦流的結(jié) 構(gòu)體材料接合地固定在蒸汽生成管中的裝置和方法。
[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于將渦流形成體固定在蒸汽生成管 中的電阻點(diǎn)焊裝置。
[0009] 所述技術(shù)問題是通過具有權(quán)利要求1的特征部分的電阻點(diǎn)焊裝置解決的。
[0010] 在此與氣體保護(hù)焊相比，利用根據(jù)本發(fā)明的電阻點(diǎn)焊裝置可以利用更低的費(fèi)用對(duì) 渦流形成體進(jìn)行安裝。通過根據(jù)本發(fā)明的焊接頭的構(gòu)造，可以借助電阻點(diǎn)焊在蒸汽生成管 的任意位置上使渦流形成體與蒸汽生成管的內(nèi)壁材料接合地且不可松脫地連接。隨后，在 本發(fā)明中優(yōu)選設(shè)計(jì)為液壓缸的作用機(jī)構(gòu)去激活，從而使焊接頭在蒸汽生成管中能向下一個(gè) 點(diǎn)焊位置移動(dòng)。為了進(jìn)行特別高效的點(diǎn)焊，電阻點(diǎn)焊裝置的噴槍以有利的方式由具有出色 的導(dǎo)電性的銅制成，并且非耐磨損的點(diǎn)焊電極是可更換的。
[0011] 當(dāng)焊接頭布置在構(gòu)造為仿型軸（該仿型軸用于將渦流形成體導(dǎo)入蒸汽生成管中） 的桿體的端部上時(shí)，可以利用相同的根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的電阻點(diǎn)焊裝置實(shí)施將渦流形成體導(dǎo) 入蒸汽生成管的步驟和固定渦流形成體的步驟。
[0012] 現(xiàn)在結(jié)合以下附圖示例性地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行闡述。在附圖中：
[0013] 圖1是穿過焊接頭的橫截面；
[0014] 圖2是電阻點(diǎn)焊裝置。
[0015] 在圖1中以橫截面方式示出的焊接頭用于將渦流形成體固定在蒸汽生成管的內(nèi) 壁上，該焊接頭具有根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造為大體上圓柱形的由導(dǎo)電材料（優(yōu)選銅）制成的噴 槍11、在徑向方向上突出噴槍11的點(diǎn)焊電極12、作用機(jī)構(gòu)13和在徑向上與作用機(jī)構(gòu)13對(duì) 置的且可通過作用機(jī)構(gòu)13朝蒸汽生成管的內(nèi)壁的方向活動(dòng)的絕緣體14。在此，噴槍11在 相對(duì)于焊接頭端部具有預(yù)定間距的位置上變窄，使得在激活作用機(jī)構(gòu)13時(shí)，絕緣體14以及 由此點(diǎn)焊電極12將渦流形成體按壓在蒸汽生成管的內(nèi)壁上。在圖1所示的實(shí)施例中，作用 機(jī)構(gòu)13是液壓缸，該液壓缸橫向于圓柱形噴槍的軸線嵌入該噴槍中。液壓液可以通過輸入 管路從未詳細(xì)示出的壓力存儲(chǔ)器中或通過輸入管路15從液壓泵中進(jìn)入液壓缸13中，并因 此使安裝在液壓缸中的液壓活塞移動(dòng)。絕緣體14與液壓活塞相連。當(dāng)液壓液通過輸入管 路15泵入液壓缸中時(shí)，液壓活塞從該液壓缸中移出并且由此使絕緣體14朝被焊接頭封閉 的蒸汽生成管的內(nèi)壁的方向移動(dòng)。在此首先，之前借助仿型軸進(jìn)入蒸汽生成管中的渦流形 成體被絕緣體14壓在內(nèi)壁上。隨著液壓活塞從液壓缸中不斷地向外移動(dòng)，噴槍11也在變 窄位置上發(fā)生彎曲并因此使噴槍11的在焊接頭端部上包含點(diǎn)焊電極12的部分朝內(nèi)壁的方 向偏轉(zhuǎn)。由此，點(diǎn)焊電極在與絕緣體14對(duì)置的側(cè)面上將渦流形成體壓向管內(nèi)壁。當(dāng)焊接電 流施加在噴槍11上時(shí)，焊接電流可以通過點(diǎn)焊電極12經(jīng)過蒸汽生成管流向布置在蒸汽生 成管外部的對(duì)應(yīng)電極3 (見圖2)，并因此在點(diǎn)焊電極12按壓渦流形成體的位置上，進(jìn)行渦流 形成體與蒸汽生成管之間的材料接合式連接。由于液壓缸13處于壓力作用下，點(diǎn)焊電極12 在焊接接觸過程中不會(huì)與液化的且變軟的渦流形成體材料失去接觸。為了使所述接觸在焊 接過程中耐久牢固，噴槍11的變窄部的尺寸必須設(shè)計(jì)為，使得通過作用機(jī)構(gòu)13引起的、噴 槍11和絕緣體14的反向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)致點(diǎn)焊電極12在渦流形成體上的耐久的按壓。當(dāng)焊接過 程結(jié)束時(shí)，液壓液重新從液壓缸13中移除，液壓活塞重新更多地插入液壓缸13中，并由此 絕緣體14和噴槍11重新遠(yuǎn)離內(nèi)壁地并且朝焊接頭1的軸線移動(dòng)。然后，焊接頭1可以在 蒸汽生成管中向下一個(gè)位置導(dǎo)引，以便隨后在該位置上重復(fù)焊接過程。這樣可以逐步地實(shí) 現(xiàn)渦流形成體在蒸汽生成管中可靠的且材料接合的固定。
[0016] 圖2以立體圖方式示出電阻點(diǎn)焊裝置的主要部件，在此是具有焊接頭1的絕緣的 桿體2以及布置在下方的扁平的對(duì)應(yīng)電極3,通過所述絕緣的桿體2,可以從前方利用焊接 頭的端面封閉蒸汽生成管，所述對(duì)應(yīng)電極必須與被桿體2和焊接頭1封閉的蒸汽生成管接 觸，以便這樣在焊接過程中確保點(diǎn)焊電極與對(duì)應(yīng)電極之間可靠的電流流通。桿體2的絕緣 在此是通過絕緣管實(shí)現(xiàn)的，所述絕緣管包圍用于焊接頭1的電輸入管路和液壓輸入管路。 所述絕緣管同時(shí)還被用作用于焊接頭1在蒸汽生成管中的輔助導(dǎo)引件，并因此應(yīng)該具有外 徑，所述外徑略小于配備了裝入的渦流形成體的蒸汽生成管的自由內(nèi)徑。
[0017] 為了使利用仿型軸裝進(jìn)蒸汽生成管中的渦流形成體與蒸汽生成管的內(nèi)壁相焊接， 仿型軸的焊接頭1在從蒸汽生成管中旋出時(shí)與對(duì)應(yīng)面保持較小間距。渦流形成體優(yōu)選是螺 旋線形的形成體，所述渦流形成體為了裝進(jìn)蒸汽生成管中而固定在仿型軸的槽中。因?yàn)樵?形成體具有一定程度的固有應(yīng)力并由此貼靠在蒸汽生成管的內(nèi)壁上，所以渦流形成體的位 置也在從槽中旋出后不久就以小允差已知。若在焊接頭伸入時(shí)確定第一焊接點(diǎn)，則可以借 助焊接頭的推進(jìn)根據(jù)渦流形成體的已知的幾何形狀確定所有其他的焊接點(diǎn)。若焊接頭的伸 入和電阻點(diǎn)焊的實(shí)施與仿型軸的旋出同時(shí)完成，則期待渦流形成體在蒸汽生成管中的位置 的特別小的允差。此外，可以通過這種方式加速制備過程。
[0018] 而若桿體已本身構(gòu)造為用于將渦流形成體插入蒸汽生成管中的仿型軸，渦流形成 體在蒸汽生成管中的焊接可以與仿型軸的移出同時(shí)進(jìn)行。
[0019] 總之，通過根據(jù)本發(fā)明的電阻點(diǎn)焊給出了以下優(yōu)點(diǎn)。利用所述焊接裝置可以在蒸 汽生成管中的任意位置上將渦流形成體與蒸汽生成管相焊接。焊接點(diǎn)的定位僅通過焊接頭 在蒸汽生成管內(nèi)部的位置完成。渦流形成體的位置根據(jù)第一焊接點(diǎn)的位置和渦流形成體的 幾何形狀（金屬線的數(shù)量和斜度）得知。因?yàn)闇u流形成體在蒸汽生成管中的位置是已知的， 該位置不必在每次焊接過程之前都精確地確定。與惰性氣體保護(hù)焊相比可期待裝配時(shí)間的 明顯縮短。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于將渦流形成體固定在蒸汽生成管的內(nèi)壁上的電阻點(diǎn)焊裝置，其具有可導(dǎo)入 蒸汽生成管中的焊接頭（1)，該焊接頭包括構(gòu)造為大體上圓柱形的由導(dǎo)電材料制成的噴槍 (11)、在徑向方向上突出噴槍（11)的點(diǎn)焊電極（12)、作用機(jī)構(gòu)（13)和在徑向方向上與點(diǎn)焊 電極（12)對(duì)置的且能通過作用機(jī)構(gòu)（13)朝內(nèi)壁的方向運(yùn)動(dòng)的絕緣體（14)，其中，所述噴槍 (11)在與焊接頭端部具有預(yù)定間距的位置處變窄，使得在作用機(jī)構(gòu)（13)激活時(shí)，所述絕緣 體（14)和由此點(diǎn)焊電極（12)將渦流形成體壓在蒸汽生成管的內(nèi)壁上，并因此當(dāng)焊接電流 施加在所述噴槍（11)時(shí)，點(diǎn)狀的焊接電流通過所述點(diǎn)焊電極（12)流向布置在蒸汽生成管 外部的對(duì)應(yīng)電極（3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻點(diǎn)焊裝置，其特征在于，所述作用機(jī)構(gòu)（13)是液壓缸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電阻點(diǎn)焊裝置，其特征在于，所述噴槍（11)由銅制成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的電阻點(diǎn)焊裝置，其特征在于，所述點(diǎn)焊電極（12)是可 更換的。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電阻點(diǎn)焊裝置，其特征在于，所述焊接頭（1)布 置在被絕緣部（21)包圍的桿體（2)的端部上，其中，所述桿體（2)導(dǎo)引用于所述焊接頭（1) 的輸入管路，并且具有至少等于所述蒸汽生成管的長(zhǎng)度的一半的長(zhǎng)度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電阻點(diǎn)焊裝置，其特征在于，設(shè)有用于將渦流形成體導(dǎo)入蒸 汽生成管中的仿型軸，其中，在所述仿型軸從所述渦流形成體中旋出的同時(shí)，所述焊接頭 (1)不斷地伸入蒸汽生成管中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電阻點(diǎn)焊裝置，其特征在于，所述桿體（2)構(gòu)造為用于將渦流 形成體導(dǎo)入蒸汽生成管中的仿型軸。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于將渦流形成體固定在蒸汽生成管的內(nèi)壁上的電阻點(diǎn)焊裝置，其具有可導(dǎo)入蒸汽生成管中的焊接頭(1)，該焊接頭包括構(gòu)造為大體上圓柱形的由導(dǎo)電材料制成的噴槍(11)、在徑向方向上突出噴槍(11)的點(diǎn)焊電極(12)、作用機(jī)構(gòu)(13)和在徑向方向上與點(diǎn)焊電極(12)對(duì)置的且能通過作用機(jī)構(gòu)(13)朝內(nèi)壁的方向運(yùn)動(dòng)的絕緣體(14)。噴槍(11)在此在與焊接頭端部具有預(yù)定間距的位置處變窄，使得在作用機(jī)構(gòu)(13)激活時(shí)，絕緣體(14)和由此點(diǎn)焊電極(12)將渦流形成體壓在蒸汽生成管的內(nèi)壁上。當(dāng)焊接電流施加在噴槍(11)上時(shí)，點(diǎn)狀的焊接電流通過點(diǎn)焊電極(12)流向布置在蒸汽生成管外部的對(duì)應(yīng)電極(3)。
【IPC分類】F22B37-10, B23K11-00
【公開號(hào)】CN104755217
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380056869
【發(fā)明人】J.布呂克納, M.埃弗特
【申請(qǐng)人】西門子公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年10月17日
【公告號(hào)】DE102012219898A1, DE102012219898B4, EP2888069A1, WO2014067794A1