一种热水器双胆贯通复合柔性连接工装及工艺

技术领域

本发明涉及一种热水器双胆贯通复合柔性连接工艺及其工装，属于家电热水器领域。

背景技术

双胆电热水器是基于单内胆热水器基础上提出的一种新结构、新功能的储水式电热水器，具有节能、加热速度快、同时存储冷水和热水以及扩大储水容量的功能，能够根据实际情况的不同满足使用者对电热水器用水需求。

目前，已设计的双胆电热水器上内胆和下内胆主要通过中间联接件的方式连接，即上内胆和下内胆分别与连接管进行焊接，随后对联接整体件进行组装，这种双胆电热水器的上下两胆之间的缝隙较大，一般大于30毫米以上，造成整个热水器体积大，占用较大的空间，同时使双胆连接管的走水内孔长度变得细长，让后序整体搪瓷工艺困难，容易漏水和渗水，降低焊缝使用寿命。

因此，对于紧凑连接，即7mm以内的上下两胆的缝隙，焊接过程没有操作空间，根本无法实现焊接。

发明内容

为了解决这一问题，本申请提出一种热水器双胆贯通复合柔性连接加工的新工艺和工装，实现了7mm以内缝隙情况下的双胆之间的连接，且连接走水管短，其内孔搪瓷容易，并能使焊接后的双胆电热水器上、下内胆之间两走水孔分别对中，让双胆的结构特点得以充分发挥和利用。

本发明所采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提出了一种热水器双胆贯通复合柔性连接工装，所述热水器双胆贯通复合柔性连接工装包含过渡轴、工装连接板以及内六角锥端紧定螺钉，在工装连接板的两端各设有一个通孔，在每个通孔内安装一个过渡轴，所述的过渡轴与工装连接板间隙配合，且两者之间通过螺钉紧固，所述过渡轴的上部分为端孔，将所述的端孔与热水器上内胆的内法兰的外径紧密定心间隙配合；所述过渡轴的下部分为轴头，将所述的轴头与热水器下内胆的外法兰的内径紧密定心间隙配合。过渡轴的轴头与端孔和外法兰与内法兰的配合长度，应尽可能使双胆电热水器上、下内胆之间距离满足焊接工艺要求。

第二方面，本发明还提供一种紧凑连接双胆电热水器上、下内胆之间的贯通复合柔性连接工艺，采用如上所述热水器双胆贯通复合柔性连接工装，所述双胆电热水器上、下内胆之间的缝隙为7mm以内，方法如下:

步骤一：将过渡轴的轴头与热水器外法兰内径紧密定心间隙配合，将过渡轴的端孔与热水器内法兰外径紧密定心间隙配合；

步骤二：工装使上内胆的内法兰焊接组装孔与内法兰对中并定位焊接，工装使下内胆的外法兰焊接组装孔与外法兰对中并定位焊接，焊缝在上、下内胆的外部，待焊缝冷却至常温，确保电热水器双胆内法兰的焊接组装孔与外法兰焊接组装孔的中心线在同一条直线上，过渡轴、端孔与轴头中心线共线，并分别和两内、外法兰的中心线重合，过渡轴的轴头与端孔和外法兰与内法兰的配合长度，应尽可能使双胆电热水器上、下内胆之间距离满足焊接工艺要求；

步骤三：焊后待焊缝冷却至常温去掉工装，上下内胆搪瓷，再让上、下内胆之间两套内法兰和外法兰采用贯通复合柔性连接，(在内法兰的底面以及外圆柱面的凹槽内放置密封圈，然后，将内法兰插入到外法兰内，)利用两钢带将上、下内胆从两端捆扎牢固，使每根在350-500公斤的预紧力的捆扎下，确保将双胆紧凑连接缝隙控制在7mm以内。密封圈分别加装在内法兰的底面和外圆柱面上，来增强连接的柔性、可靠性、防止漏水和渗水；

进一步的，内法兰底面设置凹台结构，以减小受力面积，从而增大压强，大大提高了密封作用，防漏水和渗水效果更加有效；

进一步的，双胆电热水器的内、外法兰分别与上、下内胆焊接组装孔之间的配合为大间隙配合；

进一步的，热水器双胆贯通复合柔性连接工装直径与法兰连接部分直径相同，过渡轴的轴头与端孔和外法兰与内法兰是高精度紧密定心间隙配合，应尽可能使双胆电热水器上、下内胆之间距离满足焊接工艺要求。

进一步的，双胆电热水器上、下内胆工装设计时，两过渡轴的中心距符合电热水器双胆之间走水孔中心距的要求。

进一步的，两个过渡轴用两内六角锥端紧定螺钉与工装连接板固定，保证过渡轴与工装连接板两者之间定心间隙配合。

进一步的，所述热水器双胆贯通复合柔性连接工装的过渡轴的端孔配合上内胆的内法兰组装焊接，所述过渡轴的轴头配合下内胆的外法兰组装焊接。

进一步的，所述的双胆电热水器内法兰与外法兰中心线在同一条直线上，所述热水器双胆贯通复合柔性连接工装的过渡轴、端孔和轴头的轴线与内法兰、外法兰的中心线重合。

进一步的，内法兰底面与外法兰底面配合，两底面分别与内法兰与外法兰中心轴线垂直；内外法兰组装配合时，密封圈分别加装在内法兰的底面和外圆柱面上，来增强连接的柔性、可靠性、防止漏水和渗水。

本专利同现有技术相比所产生的有益效果及优点：

本发明提出的热水器双胆贯通复合柔性连接工装及工艺，有效地实现了紧凑连接双胆电热水器的组装，避免了电热水器双胆之间因为大缝隙的缘故增加安放空间；有效减少双胆连接管的走水内孔长度，显著降低后续搪瓷工艺的难度，有效防止了连接漏水和渗水，大大提高焊缝使用寿命。本申请解决了热水器双胆之间小缝隙连接问题，即7mm以内情况下电热水器双胆之间的贯通复合柔性紧凑连接的工艺及其工装，能够形成良好的焊缝连接，保证了各处焊缝的焊接强度，提高了焊接接头的综合力学性能；内胆连接管内走水孔长度大大缩短，使后序搪瓷无缺陷，工艺简单；可快速应用于实际的工厂生产中，极大地提高了双胆电热水器的加工组装效率。使用热水器双胆贯通复合柔性连接组装的电热水器可以在30万次10个大气压的测试下不发生漏水和渗水现象，更为可靠。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明公开的双胆热水器的外法兰和内法兰焊接工装使用状态示意图；

图2是本发明公开的双胆热水器的外法兰和内法兰焊接工装示意图；

图3为本发明公开的双胆电热水器的内法兰结构；

图4为本发明公开的双胆电热水器的外法兰结构；

图5为本发明公开的双胆电热水器上、下两胆贯通复合柔性连接结构；

图6为本发明中双胆电热水器主要零部件的加工、焊接生产和组装流程图；

图中，1、内六角锥端紧定螺钉；2、内法兰；3、热水器上内胆焊缝；4、过渡轴；5、工装连接板；6、外法兰；7、热水器下内胆焊缝；8、上内胆；9、下内胆；10、小密封圈；11、大密封圈；12、钢带。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明的实施方式都是例示性的，目的在于对本申请作进一步的解释说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和它们的组合。

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

为详细具体说明本发明专利的技术特征、所要实现的目的以及效果，现结合附图1到图6，对本发明专利的具体实施方案进行详细阐述：

本实施例公开了一种双胆热水器的外法兰和内法兰焊接工装，如图1、图2所示，其中双胆热水器外法兰和内法兰焊接工装包括内六角锥端紧定螺钉1、过渡轴4和工装连接板5，所述工装连接板5能使两过渡轴中心距符合电热水器双胆之间走水孔中心距要求，且过渡轴4与工装连接板5两者之间定心间隙配合；沿着工装连接板5的宽度方向，在工装连接板5的两端各设有一个通孔，在每个通孔内安装一个过渡轴4，所述的过渡轴4与工装连接板5间隙配合，且两者之间通过内六角锥端紧定螺钉1紧固；具体的，在工装连接板5的两个端面中心位置，沿着工装连接板5的长度方向，各设置一个螺钉孔，该螺钉孔与上述通孔连通，内六角锥端紧定螺钉1穿过对应的螺钉孔，沿着与过渡轴4轴线垂直的方向对过渡轴4的位置进行固定。

图1所示的热水器双胆贯通复合柔性连接工装的过渡轴4上部分有端孔，将所述的端孔与内法兰2外径紧密定心间隙配合；所述过渡轴4的下部分为轴头，将所述的轴头与外法兰6内径紧密定心间隙配合；所述的内法兰2与双胆电热水器的上内胆8组装，焊接后形成热水器上内胆焊缝3；所述的外法兰6与双胆电热水器的下内胆9组装，焊接后形成热水器下内胆焊缝7；过渡轴4的轴头与端孔和外法兰6与内法兰2的配合长度，应尽可能使双胆电热水器上、下内胆之间距离满足焊接工艺要求；确保电热水器双胆内法兰2的焊接组装孔与外法兰6焊接组装孔的中心线在同一条直线上，过渡轴、端孔与轴头中心线共线，并分别和两内、外法兰的中心线重合。

图3是双胆电热水器的内法兰结构示意图，内法兰2为一个贯通结构，在内法兰2的圆柱面外圈设置有大尺寸凹槽，在内法兰2与过渡轴4配合的一端设置小尺寸凹槽，其中，大尺寸凹槽与大密封圈11配合，小尺寸凹槽与小密封圈10配合；内法兰件2与上内胆配合的一端向外延伸，方便内法兰2与上内胆之间的焊接。

图4是双胆电热水器的外法兰结构示意图，所述的双胆电热水器外法兰6为一个贯通结构，其一端向外延伸，方便双胆电热水器外法兰6与下内胆之间的焊接。

进一步的，本实施例中，上、下内胆之间的两套内法兰和外法兰采用贯通复合柔性连接；如图5所示为双胆电热水器上、下两胆贯通复合柔性连接结构示意图，其中，大密封圈11安装在内法兰2与外法兰6配合的圆柱面上，内法兰2底面与外法兰6底面配合，两底面分别与内法兰2与外法兰6中心轴线垂直，小密封圈10安装在内法兰2与外法兰6配合的底面上，两钢带12将双胆热水器上、下内胆从两端捆扎牢固。

图6为双胆电热水器主要零部件的加工、焊接生产和组装流程图，包含设计加工双胆电热水器的上下内胆、内法兰2与外法兰6及其焊接对中用工装。利用图1，在本申请工装辅助作用下，让内法兰2与外法兰6在中心对中的情况下，通过焊缝3和焊缝7将内法兰2与外法兰6在中心对中的情况下，分别焊接在上下内胆上，等焊缝冷却至常温后，拆掉工装，上下内胆搪瓷，再让已经焊接在上下内胆上的两对内法兰2外圆与外法兰6内孔在一道端面小密封圈10和两道周向大密封圈11密封情况下复合柔性安装，在两道扎带12且每根在350-500公斤的预紧力的捆扎下，牢固地将双胆电热水器捆扎在一起，最后在脉动循环载荷作用下，进行密封渗漏试验。

本发明还提供一种紧凑连接双胆电热水器上、下内胆之间的贯通复合柔性连接工艺，采用如上所述热水器双胆贯通复合柔性连接工装，所述双胆电热水器上、下内胆之间的缝隙为7mm以内，步骤如下：

步骤一：焊接时采用上述图1中的工装，将热水器上、下内胆的两套内法兰2和外法兰6对中，即将工装两过渡轴4轴头和热水器下内胆9的两外法兰内径紧密定心间隙配合，将工装两过渡轴4端孔和热水器上内胆8两内法兰的外径紧密定心间隙配合，过渡轴4的轴头与端孔和外法兰6与内法兰2的配合长度，应尽可能使双胆电热水器上、下内胆之间距离满足焊接工艺要求。

步骤二：将内法兰2与上内胆孔对中并定位焊接在一起，焊缝3在上内胆外部；将外法兰6与下内胆孔对中并定位焊接在一起，焊缝7在下内胆的外部，待焊缝冷却至常温。

步骤三：焊后待焊缝全部冷却至常温后去掉工装(过渡轴4和工装连接板5)，上、下内胆搪瓷，再让上、下内胆之间两套内法兰2和外法兰6采用贯通复合柔性连接，内、外法兰组装配合时，密封圈分别加装在内法兰的底面和外圆柱面上，来增强连接的柔性、可靠性，防止漏水和渗水。其中内法兰底面设置凹台结构，减小受力面积从而增大了压强，大大提高了密封作用，防漏水和渗水效果更加有效。

步骤四：利用两钢带将上、下内胆从两端捆扎牢固，且每根的预紧力在350-500公斤，确保将双胆紧凑连接缝隙控制在7mm以内。

双胆电热水器组装完成后，经检验，使用热水器双胆贯通复合柔性连接工装组装的电热水器可以在30万次10个大气压下不发生漏水和渗水现象，更为可靠。

以上所述即为本发明专利的工作原理、特征以及本发明专利的优点。以上所述并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明专利设计构思的前提下，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

从事本行业的相关技术人员应该了解，本发明专利不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中所描述的只是本发明专利的原理。本发明专利请求保护的内容，已经记载于权利要求书中。