[發明專利]焊接連接結構

有效

• 申請號: 202010696269.3
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111911496B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 楊美周;史新勃;徐磊
• 申請（專利權）人: 中石化江鉆石油機械有限公司;中石化石油機械股份有限公司
• 主分類號: F16B5/08
• 分類號: F16B5/08
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 王江能

本發明公開了一種焊接連接結構，涉及焊接結構技術領域，焊接連接結構包括：固定座和懸臂件，固定座設有矩形開口槽，所述矩形開口槽開口兩側均設有承力部，每個所述承力部沿所述矩形開口槽向外均連接有第一楔形塊；懸臂件至少部分收容于所述矩形開口槽內，所述懸臂件位于所述矩形開口槽內的部分的兩側與所述固定座在接縫處焊接形成焊接部位，且所述懸臂件的兩側均設有第二楔形塊，每個所述第二楔形塊與同側對應的所述第一楔形塊的楔形面貼合抵持。本發明能降低危險截面焊縫處承載的力或彎矩，避免了固定座和懸臂件危險截面焊縫處的缺口效應，整體增大焊接連接結構的承載能力，焊接連接結構可靠性高，不容易發生疲勞破壞。

技術領域

本發明涉及焊接結構技術領域，特別涉及一種用于將懸臂件與固定座固定連接的焊接連接結構。

背景技術

現代制造業中，很多復雜工具、設備、構件類產品各部件之間的連接都是采用焊接的方法。然而，不同產品因使用工況及其對使用壽命的需求不同，對產品連接結構的要求千差萬別，導致焊接連接在部分情況下受到制約或連接可靠性較低。因此，開發可靠性高的焊接連接結構成為焊接連接的重點問題。

在石油鉆具工具領域內，有一類可簡化為懸臂件與固定座固定連接的焊接連接結構，該類連接結構在周期性疲勞載荷下，疲勞壽命及可靠性成為連接結構首要考慮的問題。參見圖1和圖2所示，某石油鉆井鉆頭部件間的連接結構簡化圖，在力F或彎矩M的作用下，懸臂件2與固定座1在危險截面的焊縫根部3處有拼接縫，存在缺口應力集中，該結構可靠性較低。在動載荷下，很容易疲勞破壞，使用壽命和承載能力都不高。

發明內容

本發明實施例提供一種焊接連接結構，以解決相關技術中焊接連接結構可靠性較低，容易疲勞破壞的技術問題。

第一方面，提供了一種焊接連接結構，包括：

固定座，其設有矩形開口槽，所述矩形開口槽開口兩側均設有承力部，每個所述承力部沿所述矩形開口槽向外均連接有第一楔形塊；

懸臂件，其至少部分收容于所述矩形開口槽內，所述懸臂件位于所述矩形開口槽內的部分的兩側與所述固定座在接縫處焊接形成焊接部位，且所述懸臂件的兩側均設有第二楔形塊，每個所述第二楔形塊與同側對應的所述第一楔形塊的楔形面貼合抵持。

一些實施例中，所述固定座、承力部和第一楔形塊一體成型。

一些實施例中，所述固定座和承力部一體成型，所述第一楔形塊與所述承力部貼合焊接。

一些實施例中，所述承力部與所述固定座貼合焊接，所述第一楔形塊與所述承力部貼合焊接。

一些實施例中，所述懸臂件和第二楔形塊一體成型。

一些實施例中，所述第二楔形塊與所述懸臂件貼合焊接。

一些實施例中，所述第一楔形塊的楔形面的法線與所述懸臂件軸心線夾角小于45°。

一些實施例中，所述矩形開口槽的底面和側面均加工有至少一個精加工平面。

一些實施例中，所述懸臂件的兩側與所述固定座在接縫處采用多層多道的方式焊接形成焊接部位。

一些實施例中，所述第一楔形塊和第二楔形塊的厚度均不小于3mm。

本發明提供的技術方案帶來的有益效果包括：

本發明實施例提供了一種焊接連接結構，通過在固定座的矩形開口槽開口兩側設承力部，并在承力部連接第一楔形塊，還在懸臂件兩側設第二楔形塊，每個第二楔形塊與同側對應的第一楔形塊的楔形面貼合抵持。當固定座和懸臂件焊接后，由于第二楔形塊與第一楔形塊抵持，在力或彎矩的作用下，第二楔形塊可以承載一定的力或彎矩，降低危險截面焊縫處承載的力或彎矩，避免了固定座和懸臂件在危險截面焊縫處的缺口效應，整體增大焊接連接結構的承載能力，焊接連接結構可靠性高，不容易發生疲勞破壞。

附圖說明