一種大型雙層d型截面真空室中平面窗口與支撐塊組焊裝置的制造方法
【專利摘要】本新型屬于組焊裝置，尤其涉及一種大型雙層D型截面真空室中平面窗口與支撐塊組焊裝置，該裝置包括作為底板的槽鋼，在槽鋼上設(shè)置三個(gè)支撐板，該三個(gè)支撐板的形狀與被焊接件的形狀相匹配。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：在真空室中平面窗口與支撐塊組焊時(shí)，通過該裝置及其焊接方法來保證其相對(duì)尺寸要求的同時(shí)控制焊接變形，同時(shí)保證5個(gè)中平面窗口與支撐塊組件尺寸的一致性，提高焊接效率。
【專利說明】
一種大型雙層D型截面真空室中平面窗口與支撐塊組焊裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本新型屬于組焊裝置，尤其涉及一種大型雙層D型截面真空室中平面窗口與支撐 塊組焊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 托卡馬克是環(huán)形磁約束核聚變試驗(yàn)研究裝置，它的主體主要由真空室、支撐和若 干組磁場線圈組成。環(huán)流器2號(hào)A(HL-2A)改造與升級(jí)項(xiàng)目HL-2M裝置真空室是HL-2M裝置最 主要部件之一，它是等離子體容器并直接運(yùn)行的場所。真空室結(jié)構(gòu)為D形截面的雙層_薄壁_ 全焊接式-環(huán)狀結(jié)構(gòu)，整個(gè)真空室由20個(gè)扇形段組焊而成，每個(gè)扇形段中心夾角為18° ± 0.02°。單個(gè)扇形段主要由內(nèi)殼、外殼、端面筋板、流道以及各種形式的窗口組成。其中，內(nèi) 殼、外殼為等距D形截面的旋轉(zhuǎn)曲面，內(nèi)外殼夾層空腔內(nèi)布置流道，流道用于扇形段內(nèi)外殼 之間的連接與加強(qiáng)作用的同時(shí)還作為水氣流通的通道，單個(gè)扇形段兩端分別焊接1個(gè)端面 筋板，各扇形段兩端端面筋板相焊組成真空室的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)扇形段上開設(shè)大小、位置不 同的5~7個(gè)窗口。內(nèi)外殼壁厚5.4mm,內(nèi)殼內(nèi)表面到外殼外表面距離30mm,內(nèi)環(huán)直徑為2m，外 環(huán)直徑為5.22m，環(huán)高3.02m。
[0003] 真空室是一種超高真空容器，所有窗口均采用超高真空法蘭連接，在環(huán)流器運(yùn)行 過程中用于等離子體的診斷。其中，中平面窗口為方形臺(tái)階密封面凸緣型法蘭，壓 φ 1.5mm無氧銅絲密封，密封面尺寸精度要求極高。真空室本體采用5個(gè)在其中平面位置 均布的支撐塊來承受其重力及運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的電磁力，為降低支撐塊處殼體的應(yīng)力水平，將 支撐塊設(shè)置在兩個(gè)相鄰扇形段之間，與兩個(gè)扇形段中平面窗口、端面筋板和殼體同時(shí)組焊 在一起來分散受力點(diǎn)。中平面窗口與支撐塊在靠近真空室中心軸線側(cè)為同內(nèi)殼體等距的旋 轉(zhuǎn)曲面，旋轉(zhuǎn)軸與真空室中心軸線共線。
[0004] 中平面窗口、支撐塊屬于厚壁件，單獨(dú)加工為成品再組焊則焊后變形及密封面尺 寸將超差將無法控制。帶來的要求是工藝采取中平面窗口與支撐塊預(yù)留加工余量，密封面 等有重要尺寸公差的面均先不加工，在支撐塊上與中平面窗口焊接側(cè)開設(shè)雙面U型坡口，三 者組焊在一起后整體加工為成品，再與厚度較之很薄的扇形段殼體和端面筋板焊接，此時(shí)， 中平面窗口與支撐塊組件剛度大，焊接變形小。因此，需要設(shè)計(jì)一種裝置用來組焊中平面窗 口與支撐塊，保證其相對(duì)尺寸要求的同時(shí)控制焊接變形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本新型目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷提供一種平面窗口與支撐塊組焊裝置及其焊 接方法。
[0006] 本新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：
[0007] 一種平面窗口與支撐塊組焊裝置，包括作為底板的槽鋼，在槽鋼上設(shè)置三個(gè)支撐 板，該三個(gè)支撐板的形狀與被焊接件的形狀相匹配。
[0008] 如上所述的一種平面窗口與支撐塊組焊裝置，其中，所述的三個(gè)支撐板為軸對(duì)稱 布置，對(duì)稱軸為中間區(qū)域的中心線。
[0009] 如上所述的一種平面窗口與支撐塊組焊裝置，其中，所述三個(gè)支撐板中的左右兩 個(gè)支撐板對(duì)稱布置，分別由井字形設(shè)置的立板支撐，立板立于槽鋼上，立板頂端為支撐板， 立板與支撐板間還設(shè)置筋板，中間支撐板由中間立板支撐。
[0010] 如上所述的一種平面窗口與支撐塊組焊裝置，其中，所述三個(gè)支撐板中的左右兩 個(gè)支撐板對(duì)稱布置，在左右兩個(gè)支撐板的靠近端設(shè)置定位塊，在左右兩個(gè)支撐板的相背端 設(shè)置由螺栓和調(diào)節(jié)緊固塊組成的緊固組件。
[0011] 如上所述的一種平面窗口與支撐塊組焊裝置，其中，所述的槽鋼上開設(shè)14個(gè)M20的 螺紋孔，用于穿入壓桿對(duì)其壓緊。
[0012] -種平面窗口與支撐塊組焊方法，包括下述步驟：
[0013 ]步驟一:工件放置
[0014]將被焊接的中平面窗口與支撐塊組件放置在專用的平面窗口與支撐塊組焊裝置 上，使得中平面窗口放置在平面窗口與支撐塊組焊裝置的左右兩個(gè)支撐板上，支撐塊放置 在中間支撐板上；
[0015] 步驟二：固定
[0016] 將被焊接的中平面窗口與支撐塊組件的最內(nèi)側(cè)頂緊定位塊，以防止焊接時(shí)中平面 窗口向內(nèi)收縮變形，用螺栓和調(diào)節(jié)緊固塊將被焊接的中平面窗口與支撐塊組件固定，
[0017] 在槽鋼上的14個(gè)M20的螺紋孔中穿入壓桿；
[0018] 步驟三:焊接
[0019] 對(duì)中平面窗口與支撐塊組件進(jìn)行焊接。
[0020] 本新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：在真空室中平面窗口與支撐塊組焊時(shí)，通過該裝置及其焊 接方法來保證其相對(duì)尺寸要求的同時(shí)控制焊接變形，同時(shí)保證5個(gè)中平面窗口與支撐塊組 件尺寸的一致性，提高焊接效率。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為真空室總圖主視圖；
[0022]圖2為中平面窗口與支撐塊組件圖；
[0023]圖3為圖2的俯視視圖；
[0024] 圖4為中平面窗口與支撐塊焊接組對(duì)圖；
[0025] 圖5為中平面窗口與支撐塊組焊裝置；
[0026] 圖6為圖5的俯視視圖；
[0027]圖7為圖4與圖5的組裝圖；
[0028]圖中：1，3中平面窗口、2.支撐塊、4.焊縫、5，7，10立板、6，8筋板、9槽鋼、11.螺栓、 12.調(diào)節(jié)緊固塊、13.定位塊、14，15.支撐板、16.加強(qiáng)筋板、17.螺紋孔、18.中平面窗口與支 撐塊組件、19.中平面窗口與支撐塊組焊裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0029]如附圖5和圖6所示，一種平面窗口與支撐塊組焊裝置，包括作為底板的槽鋼9,在 槽鋼9上設(shè)置三個(gè)支撐板，該三個(gè)支撐板的形狀與被焊接件（中平面窗口與支撐塊組18)的 形狀相匹配。
[0030] 所述的三個(gè)支撐板為軸對(duì)稱布置，對(duì)稱軸為中間區(qū)域的中心線。
[0031] 所述三個(gè)支撐板中的左右兩個(gè)支撐板對(duì)稱布置，分別由井字形設(shè)置的立板(5、6、 7)支撐，立板立于槽鋼9上，立板頂端為支撐板，立板與支撐板間還設(shè)置筋板(6、8)，中間支 撐板由中間立板(10)支撐。
[0032]所述三個(gè)支撐板中的左右兩個(gè)支撐板對(duì)稱布置，在左右兩個(gè)支撐板的靠近端設(shè)置 定位塊13,在左右兩個(gè)支撐板的相背端設(shè)置由螺栓11和調(diào)節(jié)緊固塊12組成的緊固組件。 [0033]所述的槽鋼9上開設(shè)14個(gè)M20的螺紋孔，組焊中平面窗口與支撐塊組件時(shí)用壓桿對(duì) 其壓緊，防止焊接時(shí)整個(gè)組件變形。
[0034] -種平面窗口與支撐塊組焊方法，包括下述步驟：
[0035] 步驟一：工件放置
[0036] 將被焊接的中平面窗口與支撐塊組件18放置在專用的平面窗口與支撐塊組焊裝 置上，使得中平面窗口（1、3)放置在平面窗口與支撐塊組焊裝置的左右兩個(gè)支撐板上，支撐 塊2放置在中間支撐板上。
[0037] 步驟二：固定
[0038] 將被焊接的中平面窗口與支撐塊組件18的最內(nèi)側(cè)頂緊定位塊13，以防止焊接時(shí)中 平面窗口（1、3)向內(nèi)收縮變形，用螺栓11和調(diào)節(jié)緊固塊12將被焊接的中平面窗口與支撐塊 組件18固定。
[0039] 在槽鋼9上的14個(gè)M20的螺紋孔中穿入壓桿。
[0040] 步驟三:焊接
[0041]對(duì)中平面窗口與支撐塊組件18進(jìn)行焊接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種大型雙層D型截面真空室中平面窗口與支撐塊組焊裝置，其特征在于:包括作為 底板的槽鋼，在槽鋼上設(shè)置三個(gè)支撐板，該三個(gè)支撐板的形狀與被焊接件的形狀相匹配。2. 如權(quán)利要求1所述的一種大型雙層D型截面真空室中平面窗口與支撐塊組焊裝置，其 特征在于:所述的三個(gè)支撐板為軸對(duì)稱布置，對(duì)稱軸為中間區(qū)域的中心線。3. 如權(quán)利要求2所述的一種大型雙層D型截面真空室中平面窗口與支撐塊組焊裝置，其 特征在于:所述三個(gè)支撐板中的左右兩個(gè)支撐板對(duì)稱布置，分別由井字形設(shè)置的立板支撐， 立板立于槽鋼上，立板頂端為支撐板，立板與支撐板間還設(shè)置筋板，中間支撐板由中間立板 支撐。4. 如權(quán)利要求3所述的一種大型雙層D型截面真空室中平面窗口與支撐塊組焊裝置，其 特征在于:所述三個(gè)支撐板中的左右兩個(gè)支撐板對(duì)稱布置，在左右兩個(gè)支撐板的靠近端設(shè) 置定位塊，在左右兩個(gè)支撐板的相背端設(shè)置由螺栓和調(diào)節(jié)緊固塊組成的緊固組件。5. 如權(quán)利要求4所述的一種大型雙層D型截面真空室中平面窗口與支撐塊組焊裝置，其 特征在于:所述的槽鋼上開設(shè)14個(gè)M20的螺紋孔，用于穿入壓桿對(duì)其壓緊。
【文檔編號(hào)】B23K37/04GK205437604SQ201521132894
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日
【發(fā)明人】門偉, 張建, 張會(huì)敏, 周霞, 武小強(qiáng)
【申請(qǐng)人】西安核設(shè)備有限公司