一种水下牺牲阳极连接装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水下连接技术领域，尤其涉及一种水下牺牲阳极连接装置。
【背景技术】
[0002]目前，世界各国正在研宄和应用的水下连接方法种类繁多，但基本的技术发展方向均是:适应更深的水深，提供更高的连接质量，更大程度地提高自动化作业水平。机械连接器、水下湿式焊接和水下干式焊接是目前较为常见的水下连接方法；机械连接器具有安装简单、价格便宜、不受水深影响等优点，但有时会降低结构物性能；水下湿式焊接具有设备简单、成本低廉、操作灵活、适应性强等优点，但焊接质量较差；水下干式焊接虽然焊接质量比较理想，但需要设计和制造复杂的压力舱或工作室，设备复杂、成本较高；此外，以上这三种水下连接方法都较难应用于深水焊接。
[0003]在现有技术中，水下牺牲阳极的连接方法主要是以水下湿法焊接为主，并以机械连接器作为辅助，但这一连接方法的连接质量较差。摩擦螺柱焊是一种固相连接技术，其焊接质量受环境压力影响较小，因此利用摩擦螺柱焊来实现水下牺牲阳极等非重要结构物的连接，对水下工程的发展具有重要意义。将摩擦螺柱焊应用于水下焊接，势必需要借助水下机器人ROV (Remotely Operated Vehicle)进行远程操控作业，因此利用摩擦螺柱焊进行水下牺牲阳极连接必须尽量简化操作，但现有技术中的焊接操作过于繁琐，而且无法保证焊接质量。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的上述不足之处，本实用新型提供了一种基于摩擦螺柱焊技术的水下牺牲阳极连接装置，不仅能够在保证焊接质量的前提下有效简化水下牺牲阳极连接操作，而且在应用于深水钢结构焊接时能够代替饱和潜水焊接，从而大大降低施工成本。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种水下牺牲阳极连接装置，用于将牺牲阳极I固定在目标连接物4上，包括:连接垫板2、固定螺柱3和固定螺母5 ；
[0007]牺牲阳极I与连接垫板2铸造为一体，并且连接垫板2上设有螺柱通孔21 ;固定螺柱3的底端穿过螺柱通孔21，并且与目标连接物4通过摩擦螺柱焊连接；而固定螺母5与固定螺柱3的下部螺纹连接，并将连接垫板2与目标连接物4锁紧。
[0008]优选地，固定螺柱3的上部设有与摩擦螺柱焊机的焊接夹具相配合的夹持部31，而固定螺柱3的下部设有与固定螺母5相配合的外螺纹32。
[0009]优选地，螺柱通孔21呈阶梯状，并且其上部的孔径小于其下部的孔径；螺柱通孔21上部的孔径大于固定螺柱3的直径，并且小于固定螺母5的直径。
[0010]优选地，固定螺母5为外六角螺母；该外六角螺母的外六方尺寸大于螺柱通孔21上部的孔径，并且该外六角螺母的外六方尺寸大于固定螺柱3的夹持部31的尺寸。
[0011]优选地，牺牲阳极I呈圆环形，而所述的连接垫板2为圆形钢板；牺牲阳极I的底部与连接垫板2铸造在一起，从而形成圆盘式的一体式结构。
[0012]由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例所提供的水下牺牲阳极连接装置通过将牺牲阳极I与连接垫板2铸造为一体，实现牺牲阳极I与连接垫板2的牢固连接；通过将固定螺柱3的底端穿过螺柱通孔21与目标连接物4通过摩擦螺柱焊连接，实现固定螺柱3与目标连接物4的牢固连接；通过将固定螺母5向下拧紧将连接垫板2与目标连接物4锁紧，实现连接垫板2与目标连接物4的牢固连接；因此该水下牺牲阳极连接装置实现了牺牲阳极I与目标连接物4的连接和固定。由于牺牲阳极I与连接垫板2铸造为一体无需在水下实现，只有“固定螺柱3穿过螺柱通孔21与目标连接物4通过摩擦螺柱焊连接”以及“固定螺母5向下拧紧将连接垫板2与目标连接物4锁紧”需在水下操作，因此本实用新型不仅能够在保证焊接质量的前提下有效简化水下牺牲阳极连接操作，而且在应用于深水钢结构的焊接时能够代替饱和潜水焊接，从而大大降低了施工成本。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动行的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0014]图1为本实用新型实施例所提供的水下牺牲阳极连接装置的结构示意图一。
[0015]图2为本实用新型实施例所提供的水下牺牲阳极连接装置的结构示意图二。
[0016]图3为本实用新型实施例所提供的水下牺牲阳极连接装置的结构示意图三。
[0017]图4为本实用新型实施例所提供的水下牺牲阳极连接装置的结构示意图四。
【具体实施方式】
[0018]下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
[0019]首先需要说明的是，本申请文件中描述的“上”、“下”、“底”、“竖直”等带有方向性的描述均是以图1至图4作为参考依据的，这仅是为了更加清晰地表示出部件间的相对位置关系，当放置方式发生改变时，“上”、“下”、“底”、“竖直”等带有方向性的描述也会随之发生改变，但这仍属于本申请的保护范围。下面分别对本实用新型所提供的水下牺牲阳极连接装置及其连接方法进行详细描述。
[0020](一 ) 一种水下牺牲阳极连接装置
[0021]如图1至图4所示，一种水下牺牲阳极连接装置，用于将牺牲阳极I固定在目标连接物4上，其具体结构可以包括:连接垫板2、固定螺柱3和固定螺母5 ;牺牲阳极I与连接垫板2铸造为一体，并且连接垫板2上设有螺柱通孔21 ;固定螺柱3的底端穿过螺柱通孔21，并且与目标连接物4通过摩擦螺柱焊连接；而固定螺母5与固定螺柱3的下部螺纹连接，并将连接垫板2与目标连接物4锁紧。
[0022]其中，该水下牺牲阳极连接装置的各部件的具体实施方案可以包括:
[0023](I)牺牲阳极I可以是圆环形的牺牲阳极材料，而连接垫板2可以是厚度较薄的圆形钢板(连接垫板2的厚度需要考虑固定螺柱3的直径大小以及牺牲阳极I的体积和重量来综合确定，既要保证螺柱通孔21下部留出足够焊接空间，也要保证圆形钢板可以支撑牺牲阳极I的重量。固定螺柱3的直径越大，摩擦螺柱焊所形成的飞边会越大，连接垫板2与目标连接物4之间所需的焊接空间也越大，因此连接垫板2的厚度就需要相应增加；牺牲阳极I的体积和/或重量越大，在使用过程中因碰撞或水下洋流冲刷等作用产生变形的几率越大，因此需要通过增加连接垫板2的厚度来提升刚度以保障连接的可靠性。通常，连接垫板2的厚度最好为15-30mm)，牺牲阳极I的底部可以与连接垫板2铸造在一起，从而形成圆盘式的一体式结构；这可以使牺牲阳极I与连接垫板2牢固地固定在一起，而且这一连接结构无需在水下操作实现，在进入水下前就可以实现，因此这一连接结构无需顾虑水下操作的各种不便因素。在实际应用中，牺牲阳极I还可以采用其他形状，而目标连接物4也不限于平板，还可以是其他形状结构物(例如:水下管道)，本领域技术人员根据牺牲阳极I和目标连接物4的形状对连接垫板2的形状进行调整，就可以利用该水下牺牲阳极连接装置实现牺牲阳极I与目标连接物4的连接和固定。
[0024](2)螺柱通孔21最好位于连接垫板2的中部，这可以使连接垫板2上各方向所受到的固定螺柱3与固定螺母5的锁紧力达到均衡。该螺柱通孔21最好呈阶梯状，并且其上部的孔径小于其下部的孔径，即螺柱通孔21的上部是一个较小的孔，而螺柱通孔21的下部是一个较大的孔；螺柱通孔21下部是一个较大的孔，这可以留出固定螺柱3的底端与目标连接物4进行摩擦螺柱焊的空间；螺柱通孔21上部是一个较小的孔，并且螺柱通孔21上部的孔径大于固定螺柱3的直径，且小于固定螺母5的直径(该固定螺母5的直径是指固定螺母5外缘的最大直径，例如:当该固定螺母5为外六角螺母时，螺柱通孔21上部的孔径小于外六角螺母横截面的外接圆的直径)，这可以保证固定螺柱3能够穿过螺柱通孔21，而固定螺母5无法穿过螺柱通孔21，从而使固定螺柱3能够穿过连接垫板2与目标连接物4通过摩擦螺柱焊连接，而固定螺母5能够将连接垫板2与目标连接物4锁紧。
[0025](3)固定螺柱3的上部设有与摩擦螺柱焊机的焊接夹具相配合的夹持部31，本领域技术人员可以用现有技术中摩擦螺柱焊机的焊接夹具夹住固定螺柱3的夹持部31，并进行固定螺柱3的底端与目标连接物4之间的摩擦螺柱焊；在实际应用中，夹持部31的形状可以根据所使用摩擦螺柱焊机的焊接夹具的形状不同而灵活设设计。固定螺柱3的下部设有与固定螺母5相配合的外螺纹32，这可以实现固定螺母5与固定螺柱3的下部螺纹连接，从而固定螺母5能够沿外螺纹32在固定螺柱3上向上或向下运动。
[0026](4)固定螺母5最好为外六角螺母，并且该外六角螺母的外六方尺寸大于固定螺柱3的夹持部31的尺寸，从而在固定螺柱3的底端与目标连接物4通过摩擦螺柱焊连接完成后，本领域技术人员可以采用现有技术中的套管扳手将固定螺母5旋下，直至将连接垫板2与目标连接物4锁紧，从而即实现连接垫板2与目标连接物4的连接固定。
[0027]具体地，该水下牺