接头设计论文范文

接头设计论文范文（精选11篇）

接头设计论文 第1篇

材料

1 m L一次性注射器1付, 费用0.28元。

制作

先去掉注射器活塞, 用刀片把注射器针筒的手柄切断, 留下约6 cm长的空筒与乳头部分。

操作

用空筒部与氧气袋上的橡胶管直接连接, 乳头部与吸氧管连接, 发现连接处松脱发生率几乎为0。举一反三, 还能用耳鼻喉的耳道冲洗针及鼻腔冲洗橄榄头等。

氧气瓶“四防”中的一防是“防尘”, 平常我们的氧气袋都是充满氧气处于备用状态, 以前通常都是用无菌纱布将氧气接头保护起来, 不仅浪费资源而且不够美观, 现在我们利用输液器塑针保护帽作氧气袋接头的保护帽, 刚好与氧气接头吻合。见图1~7。

接头设计论文 第2篇

关键词：高压开关柜；温度；实时监测；光纤光栅温度传感器

中图分类号：TM247 文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）20-0005-02

在目前的电力系统中，高压开关柜发挥着相当重要的作用，它对电力线路以及系统安全起着开合和断开的作用，是控制整个电力系统的电力基本保障。随着我国在最近十年电力系统正朝着大机组、高容量、高电压的方向发展，越来越多的变电站都实行了无人值班和综合自动化的管理模式，这种管理模式对于高压开关柜的稳定、安全运行提出了更为严格的要求。众所周知，一旦开关柜内部的闸刀的接头或者电缆的进出线的接头出现接触不良的现象，那么接触电阻就会急剧增大，直接导致负载电流在经过时出现过热现象，这将直接导致开关柜内金属材料的机械强度大幅降低，甚至因为开关柜内的绝缘材料快速老化而发生电流击穿的事故。针对上述现象，就需要有针对性的改进方案，在线能够检测开关柜的接头温度就是预防出现不必要事故的解决方案。这套监控系统对于提高高压开关柜的安全性和稳定性、保证电力系统正常运行都有着重要的作用。

因为传统的高压开关接头设计是在高电压、大电流、强磁场的工作环境下工作的，因此，普通的测量方法并不能很好的对开关接头的温度进行测量。而目前温度测量的方式主要有三种，分别是贴色片法、光纤测量法以及红外测量法。贴色片法的原理是根据色片表面的色泽随着温度的变化而发生改变进行测量。但是这种测量方法的缺点是准确性相对较差，并且稳定性也有一定局限。更为重要的是，贴色片测量法无法对封闭的开关柜接点进行测量。光纤测量法的原理是利用光纤作为温度测量器，通过温度变化透过光纤的光纤强弱来测量温度。这种测量法也有很大的局限，对于光源发射端和接收端的技术和稳定性要求都很严格，并且光纤测量法测量速度较慢，空间分辨率较低。而光纤测量还有一种方式，是利用半导体温度传感器当作测试探头，而光纤只作为传光的介质，这种测量方式将测温点和光调制器设计成一体化结构，这样的好处是减少了开关柜的空间，但是这也给开关柜带来了一定的安全隐患，同时需要外加工作电源，一旦进行电源更换，就必须停电，这样就会影响系统的正常运行。目前我国常用的测量法主要是红外辐射测量法。这种测量法是将被测目标的温度变化对应红外辐射变化，从而来测量温度的。这种方法是一种非接触测量方式，测量人员通过红外测量仪器对开关柜的外壳进行温度测试，不过这种测量结果受环境影响较大，同时准确率不高，而且也不能检测开关柜内部的接点温度，也不能进行实时的在线测试。

本文的监测系统利用当前比较流行的光纤光栅传感器技术，配合网络通讯技术和计算机技术，设计成高压开关柜内的接头温度实时在线监测系统。优点是能够对多个开关柜进行在线实时监测，并且体积小，测量精度非常高，符合电气要求的安全防爆、抗强电磁的特征。

1监测系统的构成和工作原理

高压开关柜接头温度在线监测系统由光纤光栅传感系统、光纤光栅调试系统和光信号传输三部分组成。该系统使用光纤进行信号的输送，使用光纤光栅作为温度传感探头，而系统的信息采集和处理主要由高速、多路的光电处理主机完成，而系统的控制中心主要使用工程控制机。而系统的温度传感器光纤光栅的作用，是利用了光纤的光敏属性，通过紫外光曝光的方式将入射光纤光栅的图样输入到纤芯，而在芯内发生了折射率变化，从而就形成了空间的相位光栅，它的作用相当于窄带的反射滤波器。而宽带光源发射的光通过光纤输送到光纤光栅，而光栅就反射成窄带光。

该系统设计中光纤光栅的温度检测系统中，调试系统是本系统的核心，主要由F-P控制器组成的可调谐滤波器以及信号处理控制模块和电光探测器构成。然后利用耦合器的引导光纤光栅发射光将信号引导进入光纤F-P滤波器，这时，只有满足若干条件波长的光才能起到干涉的效果，并且产生的相干极大。而通过扫描电压的作用力使得电陶瓷PZT发生了物理伸缩运动，因此改变了滤波器的F-P腔长度，这样就能改变透过滤波器的波长。而在调谐控制电压的作用力下，导通频带可以扫描整个光栅反射光谱，当导通中心波长和光纤光栅的反射波长一致时，探测器就能以最大功率工作。而光进入电光探测器后就转成电信号，这时的电信号相当于光纤光栅发射光的中心波长，此时也正对应待测的温度。最后数据处理将温度传输到工程监控机的显示屏。

2系统中的关键问题

2.1光纤光栅温度传感器设计

高压开关柜的结构大多是封闭式的，这种工作环境的空间小、电压高、电流大，并且具有强磁干扰，而温度变化范围相当大，在-40 ℃~140 ℃之间，温度差达到了180 ℃。

要达到检测多点温度的要求，光纤光栅温度传感器的设计主要要求是：

①中心波长。通道内的光栅波长设计不一致，而且在温度变化范围内，光栅的波长变化不重叠、不交叉。

②温度范围。设计的温度上限定值在90 ℃以内，额定的温度在70 ℃以下，一旦超过70 ℃就报警，而温度没有超过70 ℃，但频繁发生异常，也会报警。

③连接。为了便于安装和维护，设计中的每个光栅和传输光纤的连接主要由法兰盘进行连接。

2.2系统的信号处理和通信功能

信号处理功能主要有电光转换功能和输出信号的接口模块来完成。信号处理主要包括温度显示、异常报警和通信。系统的接口通讯采用了RS-485标准，将开关柜的温度信息导入电力控制管理系统后，就可以实施开关柜的远程温度在线监控。

2.3系统的主要技术指标

①系统能够对所有被测点在-40 ℃~140 ℃的温度值进行实时检测。

②F-P可调滤波器的扫描频率为100 Hz，测量点的频率为0.01 s。

③系统可以实现2个以上模块的处理，每个模块都可以有多个检测通道。每个通道有多个测量点，系统可以同时实时检测多个高压开关柜。

④系统能够提供局域网接口，能够保证集成到其他的控制系统。

3传感器的安装和测试

为了便于安装和维护，传感器经过数次实验定于安装在开关柜的静触头最为科学。但因为静触头后面的绝缘体是由螺丝固定的，同时触头背后有螺杆的干扰，因此决定将传感器贴着螺杆放置，在两个螺钉之间用尖嘴钳夹紧传感器，并在传感器和螺杆之间用导热介质进行固定。而对于不能在静触点安装的部分高压柜，就需要在动触头上安装一个温度传感器，然后从触头的间缝件向外引光纤，当传感器通过固定卡安装在触头的手臂上方，再通过法兰盘将光纤和传感器进行连接。根据高压开关柜的不同情况，每个柜子需要6个监测点。同时，为了能够避免相间爬电和高压污闪，需要在每3个开关柜的底部设绝缘盒，这样的好处是开关柜的传感器互相独立，当一处出现故障时不会影响其他开关柜的正常工作，保证了系统的安全性。

为了检测温度在线系统的精确性，作者将变压器的高压开关的电压调低，从而产生大电流，这样高压开关的温度急剧增高。这时，系统和热电偶的温度计同时放在温度监测点上，在温度升温和降温过程中，每1 min记录一次测量值。通过实验可以证明，设计的温度检测系统的反应速度相当迅速，而且温度定位精确，测量误差在0.2 ℃以内。

4结语

高压开关柜内的接头温度一旦过高，就会对开关柜内的金属材料的强度和寿命带来很大影响，并且加大了出现事故的几率。而使用光纤光栅作为温度传感器，并结合计算机通讯技术设计的实时在线温度检测系统，不仅能够对多个开关柜的触头进行温度检测，并且还具有测量温度精确度高、安全可靠、抗强电磁的特点。这种检测系统可以应用在多种场合，例如冶金、石油、煤炭等易燃易爆的场合，应用范围广泛。

参考文献：

[1] 李念.高压开关柜的在线监测与故障诊断技术[J].河南电力技术,2012,(6).

[2] 许鸿.高压开关柜触头温度在线检测仪[J].高压电器,2012,(4).

[3] 刘凡.一种用于变电站高压触点温度在线监测的新方法[J].电力系统自动化,2012,(4).

[4] 匡斌.分布式光纤温度传感器原理及其在变电站温度监测中的应用[J].电力自动化设备,2012,(9).

输电杆塔典型对接焊接接头设计分析 第3篇

近年来,输电线路杆塔越来越多地采用 钢管塔和 钢管杆,因为杆塔外负荷的增大,角钢塔也更多采用双拼和四拼角钢主材,因此,焊接连接节点在杆塔结构中的应用越来 越多。不少设计人员对焊缝的设计存在一些错误的认识,在工程设计中盲目作出决定,从而对工程成本与质量造成了不良 影响。为此,本文对杆塔结构中所使用的典型对接焊接接头进行分析和设计,帮助相关技术人员正确认识和理解,从而使其在工程建 设实践中正确使用,保证质量、节约成本。

1接头类型和焊缝形式

日常工作中,经常可以看到一些设计人员盲目地将杆塔结构中的焊缝质量等级定为一级、二级,而不去考虑焊接节点 中的接头类型和采用的焊缝形式,另外,很多人员对接头类型 和焊缝形式的概念也不清楚。

输电杆塔结构的焊接连接中使用较多的接头类 型为对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头,另外也少 量使用到 角接接头,这些接头类型简图如图1所示。

《焊接术语》[1]把对接接头定义为“两件表面构成大于或等于135°,小于或等于180°夹角的接头”。

焊缝的基本形式为对接焊缝和角焊缝,文献[1]把对接焊缝定义为“在焊件的坡口面或一零件的坡口面与另一零件表面间焊接的焊缝”,而角焊缝则为“沿两直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝”。

杆塔结构中的焊缝形式主要有对接焊 缝、角焊缝、对接 与角接组合焊缝3种,如图2所示。在《钢结构设计规范》[2]等相关标准中,焊缝的强度计算分为对接焊缝和角焊缝2种,对接与角接组合焊缝则根据其是否焊透而有不同的计算方式,全焊透的作为对接焊缝对待,部分焊透的则看作角焊缝。

值得注意的是,并非对接接头就只能 采用对接 焊缝连接,也并非只有角接接头才用角焊缝连接,虽然接头类型不 同,但接头的焊缝形式是可以相同的。

对接接头的焊缝形式一般有以下3种,如图3所示,如接头两构件厚度相同则采用对接焊缝,接头两构件厚度不同则可用角焊缝或对接与角接组合焊缝连接。

2典型对接接头焊缝设计分析

杆塔结构中常见的属于对接接头的焊接节点 有钢管的 环向对接、带颈法兰与钢管的环向对接、角钢的横向对接(焊缝方向与角钢轴向垂直)、由钢板或钢带制作成钢管时的纵向对接或螺旋缝对接、角钢与钢板对接、钢板与钢板对接等,节点示例如图4所示。

下面对杆塔中这些典型的对接焊接接头节点 进行分析 和设计。

2.1钢管的环向对接

一般情况下,主要承受轴力的桁架结 构中的钢 管、型钢构件或主要承受弯矩的钢管杆均应尽可能避免采用与轴向垂 直的横向对接焊接,尽管设计规范允许环向对接。但钢管塔变坡节点的环向对接、带颈法兰与钢管的环向对接除外,这些连接中,焊缝两边构件厚度基本相同,焊缝的受力方向与焊缝 的长度方向垂直(或接近垂直),钢管的受力完全通过焊缝来传递,虽然钢管在实际结构中要进行受压稳定计算(钢管轴压稳定系数一般小于0.9[3])而使钢管的实际承载力比最大承载力有所减小,但从安全角度考虑,此类焊缝的承载能力不应低于 钢管的承载能力。因此,其须作为全焊透的等强对接 焊缝,质量等级不应低于二级,且钢管塔变坡节点会另外增加一些加劲板以提高结构安全性。

《架空输电线路钢管塔设计技术规定》[4]规定“钢管的环向对接焊应为全焊透 的等强度 对接焊,其质量等 级不应低 于二级”。《输变电钢管结构制造技术条件》[5]则规定环向对接焊缝为一级焊缝。由此可知,制造标准比设计标准的要求更高。

2.2角钢的横向对接

角钢拼接可以提高材料利用率,节约钢材,减少资源浪费,从理论上说,是一种经济有效的方法。但现实中,角钢拼接 不但没有得到推广,而且恰好相反,一直应用极少,其主要受以下因素的限制:(1)大家一直以来对焊缝的可靠性存在过度的担忧和顾虑,即使焊缝经过内外部检测证实质量满足要求;(2)对角钢进行拼接虽然可以很好地节约钢材,减少浪费,但这样的方式反而落得以次充好、偷工减料的嫌疑,使各方都有所顾 忌而不敢应用;(3)除了可靠性方面的担忧外,角钢拼接可能会影响美观。

1990版《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》[6]规定“单角钢的拼接,如能保证连接焊缝强度与钢材强度相等时可仅采用对接焊缝进行拼接”。但2002版《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》[7]及《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》[8]对角钢的拼接则没有了相应的条文规定。弯曲角度较大的角 钢如图5所示,角钢拉伸区域的边厚度会大幅减少,从而严重 削弱角钢的承载能力,这种情况下,角钢通常采用割豁再用相 同材料填板进行横向焊接的方式处理。这种节点主要应用于 铁塔结构的变坡节点处。该连接与钢管环向对接相同,焊缝两边构件厚度相同,焊缝的受力方向与焊缝的长度方向垂直(或接近垂直),杆件的受力完全通过焊缝来传递,因此须作为全焊透的等强对接焊缝,质量等级不应低于二级。

《输电线路铁塔制造技术条件》[9]对上述焊 缝同样规 定为质量等级不应低于二级。

2.3焊接钢管制管时的纵向对接

根据对接接头的定义,圆截面直缝或螺旋缝钢管和边数为8及以上的多边形截面直缝钢管属于对接接头。对于钢管杆常用的套接(插接)连接的外套管的纵向对接焊缝,如图6所示,因外套接头处的焊缝受力较大,出于偏安全角度考虑,《架空送电线路钢管杆设计技术规定》[10]规定1.5倍多边形外套管内对边尺寸加200 mm范围内的 纵向焊缝 必须100% 焊透并施 行100%超声波检查或100% 磁粉探伤,但没规定 焊缝最终 质量等级。

按照上述设计规范,要求焊缝为100%焊透但没规定焊缝质量等级,这样的焊缝质量等级依然为三级,而全焊透三级 焊缝的强度为母材强度的85%,因为虽然此焊缝的受力较大,但还没达到与母材等强的要求。而文 献[5]、[11]则对此焊 缝均规定为全焊透一级焊缝。由此可知,制造标准比设计标准的要求高。

对于非套接连接的钢管的纵向对接焊缝,焊缝的作用主要是连接钢管成型后两边的板边缘,使钢管保持稳定的封闭式截面,焊缝实际受力较小,不须计算强度,这种焊缝实际上属于构造焊缝(或称非承载焊缝、联系焊缝),因此,此焊缝可作为不要求焊透的纵向对接焊缝,质量等级为三级。文献[11]、[12]规定此焊缝的焊接有效 厚度不小 于母材厚 度的60%,此规定经10多年的工程应用和实际运行已被验证为安全可靠的。但文献[5]对此焊缝要求有所提高,要求为全焊透。螺旋缝钢管在输电杆塔中极少应用,螺旋缝钢管的焊缝其作用与非套接连接的钢管的纵向对接焊缝的作用相同,因此这种焊缝也属于构造焊缝。

2.4角钢与钢板对接

输电杆塔中常见的角钢与钢板对接接头是斜 材连接节 点板与角钢主材的连接,如图7所示,节点板要同时满足螺 栓孔壁承压强度、受拉强度、稳定性的要求。

如图7所示的连接节点板,多数国家采用有效宽度法计算承载力,试验认为斜材轴力N通过连接件在节点板内按照一定的应力扩散角度θ(取30°)传至连接件端部与N相垂直的一定宽度范围,这一宽度称为有效宽度be[2]。节点板的强度除应满足螺栓孔壁承压外,还应满足公式(1):

式中,be为节点板的有效净宽度,应减去孔径(mm);t为节点板厚度(mm);N为作用于节点板的力(N);f为钢材强度设计值(N/mm2)。

文献[2]、[4]、[8]规定节点板边缘与斜材轴线的夹角不应小于15°,即节点板要满足稳定性方面的要求。因此,节点板的实际宽度b、有效宽度be、满足稳定所需的板宽度三者的数值决定了节点板和角钢对接焊缝的设计要求。当节点板满足 稳定所需的板宽度是节点板有效宽度的1.18倍以下或节点板的实际宽度小于等于节点板的有效宽度时,节点板和角钢的对接焊缝应与母材等强,焊缝为全焊透,质量等级不应低于二级;当节点板满足稳定所需的板宽度是节点板有效宽度的1.18倍及以上时,节点板与角钢的连接焊缝可按全焊透三级焊缝考虑。

当斜材与角钢主材的夹角为90°时,节点板满足稳定所 需的板宽度最小,随着斜材与角钢主材的夹角变小节点板宽度将变大。当斜材与角钢主材的夹角不是90°时,节点板与角钢主材的焊缝相对斜材来说是斜焊缝,文献[2]、[4]、[8]均规定“当承受轴心力的板件用斜焊缝对接,焊缝与作用力间的夹角α符合tanα≤1.5时,其强度可不计算”,即α≤56.3°时,焊缝可为三级焊缝。

2.5钢板与钢板对接

钢板与钢板的对接接头在输电杆塔中极少应用,但也有例外,如图8所示的节点板,节点板由3个空间不共面的平面组成,通常需要割开后再焊接起来。

钢板与钢板对接的焊缝设计方法和角钢与钢板 的对接相同。当焊缝方向与作用力方向垂直或接近垂直时,如须与母材等强度,焊缝为不低于二级的全焊透焊缝;当焊缝长度与作 用力间的夹角α≤56.3°时,焊缝可为三级焊缝;当焊缝只有 不到50%的长度处于应力扩散角范围内时,焊缝可为三级焊缝。文献[5]规定钢板的对接焊缝为全焊透二级焊缝,文献[9]规定零件经豁口、制弯后再补焊的焊缝质量等级不应低于二级,这样的规定都是从偏安全的角度去考虑而制定的。

3建议

很多设计人员在设计图纸中对焊缝提出一些不 合理的盲目要求,如规定“挂点关键部位处焊缝焊接等级为一级,其余均为二级”,建议相关设计人员和焊接技术人员认真研读《钢结构设计规范》、《架空输电线路杆塔结 构设计技 术规定》等设 计规范的相关规定,充分准确理解并正确运用。由文中对比分析可知,杆塔相关制造规范对某些焊缝的质量等级要求过高(比设计规范的要求更高),无形中加大了施工制造的难度,造成了更多的资源浪费。建议更多地参考设计规范 的规定来 制定标准要求,甚至可以适当取消部分规定,把质量要求制定的职 责归还于设计,验收时直接根据设计要求执行。

4结语

旋转接头知识 第4篇

旋转接头是一种将流体介质从静态系统输入到动态旋转系统的过渡连接密封装置，

旋转接头知识

自来水管件通用接头 第5篇

本产品的管体与外接丝之间的连接只需要用手就可以拧紧，无需其他工具。用户可以根据具体情况自己安装使用。实现了用壁厚较小的不锈钢管替代了传统的镀锌管。

产品特点

1.结构简单，安装方便。

2.管体连接牢固，密封性能良好。

3.管件可以连续使用，同时用户可以根据水压大小，任意向内增加管子的厚度。

4.可以重复使用，节能能源。可以节省65％的材料。

5.可以和不锈钢、铜、铁、塑料管连接。

市场分析

我国从2000年6月1日起，已在城镇建设住宅中禁止使用镀锌钢管。现在很多企业在使用英制丝管件，但英制丝管件安装维修复杂、易锈，有污染，而且如果安装过程出现漏水现象，就会持久漏水，维修费用十分昂贵。本产品不仅价格便宜，而且环保，同时在安装过程中还不会出现漏水现象。目前我国节能建材的年增速约为5％，因此本产品具有广阔的市场空间。

投资条件

投资规模10万元，其中设备投资5万元，流动资金5万元。厂房面积100平方米，员工3人。

效益估算

综合生产成本1～5元/件，建议出厂价3元／件，生产销售约7万件即可收回前期投资。(因地区差异，以上数据仅供投资者参考)

投资建议

1.如果采用不锈钢为原材料，每吨价格约为1.2万，如果采用废旧钢材为原材料，原材料方面的费用可以降低约50％。

电力电缆接头运行温度监测系统设计 第6篇

关键词：电缆接头,运行温度,监测技术

0 引言

在电力电缆工作系统中, 受绝缘材料性能、制作工艺以及接触电阻存在等因素的影响, 电缆接头故障时有发生。这些故障的发生一般都要经历一个由量变到质变的渐进过程, 因此, 通过对电缆接头处温度的变化进行经常、连续地监视, 就可了解和掌握它的运行状况。发现某接头位置的温度过高, 或者与环境温度的差别较大或变化较快, 便说明该位置的绝缘已较为薄弱, 继续运行可能会导致严重的故障发生, 此时, 系统应及时发出报警信号, 以便值班人员迅速进行处理, 避免事故发生。

1 温度检测的基本原理

电缆接头的电力及热力混合网络如图1所示。裸头温度Ti取决于导体的电流Ix、接触电阻Rx以及环境温度T, 在通入的电流与环境温度都变化不大时, 其主要受接触电阻Rx的影响。测点温度Tx为裸头温度Ti和环境温度T的分温, 通过它虽不能直接测出裸头温度, 但在环境等效热阻RH2值较大而护层等效热阻RH1值较小的情况下, 它与裸头温度基本上成正比关系。

2 电缆接头温度检测系统设计

电缆接头温度检测系统由上位PC机、主控制机和温度采集器三部分组成, 如图2所示。

整个检测系统从结构上分为三层:由微型计算机系统构成的上位机用户管理监控层, 由51单片机系统构成的主控制机控制层及采集器测量层。PC机与主控制机通过GPRS交换数据。多台采集器与主控制机采用主从式分布式结构, 且通过RS-485的通信方式进行远距离的数据传输。

上位PC机定时地向主控制机发出读取温度数据的命令, 而主控制机在收到命令之后, 将存储于SRAM中的从采集器前一次所读取的温度数据传输给上位PC机。在传输结束后, 主控制机再向各采集器发出读取温度数据的命令, 采集器在接收到该读取命令之后, 将存储于采集器SRAM中的数据发送给主控制机, 使储器中相应位置原有的数据得到更新。采集器则根据通信的时间间隔不断地读取电缆接头的最新温度数据以备主控制机实时读取。所有命令与数据的传输都有严格的通信协议, 并采用了不同的校验方式, 从而大大提高传输过程中数据的可靠性。

3 温度采集器

3.1 温度采集器的结构

温度采集器结构如图3所示。

3.2 温度传感器的选取

传感器的类型不同, 检测仪器所使用的检测方法与电路结构也会有较大的不同, 且传感器特性的优劣对整个装置的性能都有较大的影响。

现在较为常用的温度传感元件主要包括红外传感器、热电偶、半导体PN结、热敏电阻、温控晶闸管以及集成电路型温度传感器等。红外式最大的优点是非接触式测量, 具有较好的安全性, 但其缺点是结构太过于复杂, 且抗干扰的能力差, 对环境的要求较高, 因此, 此处不宜选用;热电偶传输信号时需采用专用的补偿线, 且传输的距离不宜过长, 因此, 不适应于电缆头分布面广泛的实际情况;半导体PN结型及温控晶闸管型传感器也同样存在这样那样的问题, 因此, 均不适用于电缆接头温度的监测系统;热敏电阻通常为铂电阻, 且一般采用三线式的传输方式, 以平衡电桥式输出, 传输的距离也不宜过长, 而且抗干扰的能力也较差;集成电路型测温元件类型较多, 其中电流输出型的测温元件有较大的内阻, 较适合远距离传输, 且抗干扰的能力较强, 通常体积较小, 可以用防腐防潮的抗高温导热硅胶密封于被测量点处, 外接线由两条线导出, 在被测点处不需要工作电源, 较适合电缆接头温度的测量。经比较, 采用电流输出型集成电路测温组件AD590作为温度传感器。

4 主控制机

主控机主要由通信电路、存储器电路以及显示电路等组成, 如图4所示。

主控制机的主要工作任务是读入并存储各采集器所采集的温度数据, 然后发送给上位PC机, 以供显示、分析及用户查询。主控制机既需要与采集器交换数据, 又要与上位PC机交换数据, 可以采用通信选择电路对主控制机中单片机串行口的工作进行选择。

主控制机和采集器之间的数据传输采用RS-485通信方式, 一台主控制机最多可以连接256台温度采集器。

主控制机与上位PC机之间的通信采用GPRS (通用分组无线业务) 方式。在以GPRS通信网承载的IP数据包形式传输数据时, 主控制机通过RS-485总线连接到GPRS Modem上, GPRS Modem与GSM1基站通信。在GGSN与上位PC机之间, 可直接利用Internet实现数据的交换。

5 上位PC机系统管理软件

监测系统的管理软件是在Windows XP操作环境下采用VB语言开发完成的。该管理系统软件的功能结构如图5所示。

数据的传输采用异步串行通信技术, 配合硬件以实现上位计算机与控制主机间控制命令及数据的传输。系统的在线监测功能可以离线进行组态配置, 且具有良好的人机界面。该软件中设计了电缆隧道状况与测温点分布图, 可直观地表现每一个接头的位置以及当前的温度值。在正常情况下, 接头的颜色为绿色;当某接头温度超过设定值时, 该电缆接头的颜色便变成红色, 并以此显示该接头超温报警;当接头的温度接近设定值时, 显示为黄色。

在线监测系统还可将获取的温度数据以表格的形式显示或打印出来。通过表格可以观测到所有电缆接头的具体温度值, 通过选择日期和时间, 可随意查看对应时期的接头表面温度和三相温度值。此外, 还可通过电缆接头的温度曲线观测每一个接头的温度值和温度发展趋势。

该系统管理软件可对系统的运行状况进行实时监测, 包括各个采集器及网络的运行情况等, 如发现异常, 可及时发出警报并采取相应的措施进行维护或修复。可随时对监测参数在线修改, 如温度上限的设定值、巡回的检测周期等。系统还可根据电缆通电运行的温度变化情况, 自动设置电缆接头报警的温度显示与预警温度变化梯度, 自动对环境温度进行跟踪。管理者可利用操作平台在线监测系统的运行状态, 从而实现故障报警、画面切换、历史数据分析、报表生成打印、数据存储以及在线修改参数等。

6 结语

该监控系统充分利用了微机的强大数据处理能力、GPRS通信技术、串行通信技术以及单片机数据采集与监测功能, 适用于电缆接头表面及环境温度的监测。

参考文献

[1]吴畏, 杨博麟, 王轶群, 等.电力电缆及其接头运行温度监测技术研究[J].电线电缆, 2011, (04) :41-44

[2]杜长军.城区电力电缆接头故障在线监测与预警系统[D].吉林:东北电力大学, 2009.

[3]李华忠.电缆接头温度监测技术的研究[D].哈尔滨:哈尔滨理工大学, 2014

[4]杨博麟.高压电缆接头热老化机制的研究及其温度监测系统的设计[D].长沙:湖南大学, 2011

[5]陈慧斌.新型电缆接头温度监测系统—客户端软件设计与实现[D].北京:华北电力大学, 2007.

[6]徐元哲, 王乐天, 刘雪冬, 等.电力电缆接头测温系统的设计[J].高电压技术, 2009, (12) :2977-2982

[7]杨平, 王威.电力电缆接头温度无线监测前端装置设计[J].仪表技术与传感器, 2011, (06) :44-47

接头设计论文 第7篇

回转接头能够在固定部分及回转部分之间进行流体输送, 故被我国市场上各种加工业与制造业广泛地应用[1], 如冶金业、机床业、石油业、橡胶业、塑料业及卷烟业等。回转接头试验装置作为工程机械中的重要部件, 对其进行检测时必须由专门、科学的试验设备仪器才能完成。但根据现阶段国内的工程机械设备情况来看, 大部分的检测设备存在着缺失与较多的问题, 不够成熟与完善, 故对工程机械回转接头试验装置测控系统进行设计, 并制定一套科学化、合理化与规范化的设计方案, 是工程领域急需思考与探索的问题[2]。

1回转接头试验装置的整体设计

工程机械回转接头试验装置由三个部分组成: 液压控制系统、测控系统与驱动回转系统。其中, 液压控制系统的工作内容有: 压力加载、卸载及保压回转接头的高压通道及低压通道。测控系统的工作内容有: 采集与处理相关数据。驱动回转系统的工作内容有: 装夹与回转接头。而测控系统内的PLC ( 可编程逻辑控制器) 的工作范围指: 在进行各式工位的测试时, 及时切换电磁阀通断电、启动与停止高低压系统的电机设备、正转与反转伺服电机设备等。

2回转接头试验装置的采集与处理数据

2. 1数据的采集系统设计

按照回转接头试验装置的相关要求与性能测试项目, 要求在检测回转接头时, 主要的参数应该为: 回转接头低压通道压力应当保持为4 个, 回转接头的扭矩与转速为1 个, 还应当在高压通道内保持一定的压力。在测控系统的整体方面, 单片机主要是从各个传感器方面采集信号, 再将信号转换为数据处理与A/D转换, 然后利用上位机的命令与接收, 可将相关的数据进行采集与控制, 通过控制器RS - 232 把数据有效传到上位机, 最终可以实现数据的显示、采集、打印及保存[3]。

2. 2测控系统软件的设计

1) 串口通信协议。目前, 大多数的测控系统利用的通信方式主要为: RS - 232 串口通信, 而串口通信协议中规定的上位机主要为Lab Windows/CVI, 单片机主要为下位机。

格式要求: 起始位一位、数据位八位、停止位一位以及校验的累积。因工业环境中存在的干扰因素较多, 所以在通信过程中应当使用双绞线的屏蔽功能, 将波特率调低到4 800 bps, 以此可以起到防止数据丢失与误传的作用[4]。

这样的通信协议主要是用上位机更好地对下位机的压力、转速及扭矩等数据进行命令发送, 下位机能更好地将压力、转速及扭矩等相关的数据进行传达。简单来说, 当上位机在向下位机下达数据的命令时, 下位机可以受到命令的信号, 如果校验正确, 则下位机将会返回给上位机对应的测试数据与信息。反之, 如果校验错误, 则下位机将及时报告错误的信息给上位机。

2) 数据采集的系统程序。在数据采集的系统程序内, 程序对于系统中采集到的压力、转速以及扭矩, 应当采取循环的扫描方案, 对于串口方面应当使用整体的中断方式。单片机系统应及时对这三方面因素开展循环采集工作。一旦上位机下达命令, 便会在串口处出现立即中断的情况, 而单片机系统利用串口来接受命令, 根据命令来执行操作。当操作执行完毕后, 系统又将继续进行循环扫描的工作, 等到上位机又一次传达命令后, 串口将会再一次出现中断的情况。

3 结语

工程机械回转接头试验装置测控系统主要采用了单片机, 将其当作单片机来采集与处理信息, 能够便于测控系统进一步开拓与延伸。选取PLC当作电气内部的控制器, 一方面可以提高测控系统的稳定度、可靠度和抗干扰能力; 另一方面也能充分保障电磁阀得以快速切换的精确度与准确度。笔者主要对回转接头试验装置的整体设计进行分析, 对液压控制系统、测控系统及驱动回转系统进行介绍, 最后对回转接头试验装置的采集与处理数据展开研究。

参考文献

[1]刘朋, 董万莹, 李永奇, 等.中央回转接头性能试验台的对比研究[J].液压气动与密封, 2014, 34 (19307) :40-42.

[2]范华志, 尹立松, 李永奇, 等.中央回转接头性能试验系统的设计与开发[J].工程机械文摘, 2015 (19705) :67-69.

[3]宋飚, 陈惠明, 邬逵清, 等.工程机械回转接头出厂检测系统设计[J].机床与液压, 2012, 40 (31105) :64-66+70.

接头设计论文 第8篇

1 研制背景

测井事故发生时，测井仪器有时下不去，但能起得出来，最怕的是下得去而起不出，而电缆的极限拉力有限，在上起遇阻时，拉少了不解决问题，拉多了会把电缆拽断，使问题更为复杂化，这是一个非常棘手的问题。电缆事故大多是由于仪器遇卡而造成的，但也有电缆粘吸于井壁泥饼中的事故发生，仪器遇卡后，往往企图从仪器的联接处拔脱，这种可能性是有的，但搞不好，从电缆本身拔断，事故就恶化了，我们希望尽量保持电缆的完整。

钻杆穿心解卡法是目前使用最普遍、效率最高、安全性能最好的打捞方法，它能一次将仪器和电缆全部捞出，但它的最大缺点是需要从井口切断电缆，这种打捞方法一般需要螺旋卡瓦打捞筒、加重杆、T型卡子、C型盘、快速连接、释放接头联合使用。螺旋卡瓦打捞筒主要是打捞工具，在选择好仪器大小所需配用的打捞尺寸后，确定打捞筒的规格。加重杆主要稳定钻具，防止井口处工具摇摆。T型卡子用来固定电缆，防止电缆松动。C型盘是用来承托钻具并置于在井口钻杆的母接头上，防止左右前后晃动。

2 快速连接和释放接头的结构

快速连接和释放接头主体结构主要由锥体、丝堵、短节、联节、球螺杆、球垫、上联节、本体、T型连杆、弹簧、吊钳、蘑菇头、喇叭口、T型套、锥套、压钳等组成，如图1所示。

1.锥体2.丝堵3.短节4.联节5.球螺杆6.球垫7.上联节8.本体9.T型连杆10.弹簧11.吊钳12.蘑菇头13.喇叭口14.T型套15.锥套

锥体内配有三种依次大小套在一起的三件套，用来做电缆头，与丝堵、短节用螺纹连接，短节与上联节的联接，靠内部的球螺杆连接，有3～4mm的活动间隙，可以使快速连接、释放接头有一定的摆动，消除工具因电缆晃动产生的摆动力。球螺杆配有球垫，它们之间靠球面可以转动。本体有螺纹和联节连接，本体上开有长槽，内部有T型杆，弹簧用于拉动吊钳做张开和闭合动作，吊钳张开时，蘑菇头可以取出，与主件分开，吊钳闭合时，蘑菇头便和上部短节、联节等部件连接在一起了。喇叭口、T型套、锥套等件是吊钳动作的附属件。快速连接、释放接头工作时动作非常简单，操作也比较方便，但对其中吊钳、蘑菇头、本体等零部件的加工要求比较严格，尺寸稍有不慎，实现的动作就会过大，或者张不开，加工难度比较大。

3 工作原理

快速连接和释放接头主要是用于电测仪器在测井时，仪器与电缆卡死在井内，必须进行穿心打捞作业时才使用的一种必不可少的工具，它主要作用就是快速连接电缆和快速断开电缆，使钻具的连接更方便，更快捷。其工作原理为：当电测仪器遇卡后，已决定进行穿心打捞工艺处理井下事故时，先将T型卡子在井口卡死电缆，座在井口上，在离井口1.5m左右的位置将电缆切断，切断电缆后就可以将快速连接和释放接头连接在电缆上，连接时首先要将快速连接和释放接头用释放钳分成上下两段，然后将其两端的锁套卸下，为做电缆头准备，这样要将锁套先穿过电缆，再做电缆头子。快速连接和释放接头两端的电缆头子做法一样，做好以后，把电缆头子拉进锁套，拧紧顶丝，连接在快速连接和释放接头上，绞车上提电缆到井队二层台，把快速连接和释放接头放进钻杆的内孔里，然后测井绞车下放，当快速连接和释放接头从内孔中出来后，将其上下两段连接上，上提到一定的张力后，卸下T型电缆卡子，由井队连接钻具(钻具最下部带着打捞工具)下钻。当一柱钻具下完后，慢慢下放快速连接和释放接头，然后用C型盘卡住它，把C型盘座在钻具上，放松电缆用释放钳将快速连接和释放接头断开，下段座在井口，上段上提到二层中台，再由井队把其放进钻具水眼里，下放电缆，当它从水眼里出来后，再将其上下段连接上，上提到一定张力，卸下C型盘，连接钻杆，下放钻具，以后循环这个程序，直到把仪器抓进打捞筒为止。

4 几种主要零部件的加工工艺流程

锥体：下料-粗车-热处理-无损探伤-精车-镀锌-装配;短节：下料-粗车-热处理-无损探伤-精车-镀锌-装配;联节：下料-粗车-热处理-无损探伤-精车-镀锌-装配;球螺杆：下料-粗车-热处理-无损探伤-精车-镀铬-装配;球垫：下料-粗车-热处理-无损探伤-精车-镀铬-装配;吊钳：下料-粗车-热处理-无损探伤-铣加工-镀锌-装配;本体：下料-粗车-热处理-无损探伤-铣加工-镀锌-装配;压钳：下料-粗车-钳工成型-镀锌;材料全部选用40CrMnMo。

5 现场应用情况分析

(1)在穿心打捞时，任何情况下都不许转动钻具。

(2)下放钻具时需要密切注意指重表和电缆指重计，若钻具遇阻而电缆指重计无反应，说明仪器可能被砂埋，应循环钻井液下冲。

(3)若钻具遇阻的同时电缆拉力也上升，说明打捞筒已接触到仪器，此时上提钻具，如果电缆拉力下降至原来拉力后不再下降，说明仪器未被捞住，应重新下放钻具打捞。

(4)重新打捞时，应多下入一些钻具。若下放电缆后，钻具阻力消失，说明仪器已解卡或已被打捞筒捞获。上起钻具，若电缆拉力降到正常拉力以下，说明仪器已被捞获。若钻具不动，上提电缆时阻力不增加，说明仪器落井。

(5)如果确定仪器已经捞获，可以准备起钻。如还有怀疑，可开泵循环钻井液，此时泵压应比以前有所上升。

6 结语

本体携带轻松方便，结构紧凑，组装和拆装时间短，技术性能可靠，现场操作方便，打捞成功率高。在其下钻时可以随时断开、随时连接钻具，而不用将其他钻具全部卸下。新疆油田已使用过几十支这种快速连接和释放接头，使用效果很好。

参考文献

[1]蒋希文.钻井事故与复杂问题[M].北京:石油工具出版社,2006:304-315.

接头设计论文 第9篇

随着机械行业的快速发展, 对工艺的要求也越来越高, 进而使焊接结构的轻量化和加工技术柔性化的特点成为21世纪先进制造技术的重要方向[1]。本公司自主设计了汽车用三通接头, 并针对使用过程中出现的漏油问题, 结合了焊接结构的柔性化特点进行了工艺分析, 从而彻底的解决了漏油问题。并对汽车用自制三通件的设计及生产工艺提供了参考。

2 三通接头的组成

汽车自制件焊接三通接头由接头、球头及外套螺母焊接而成, 其组成如下图1所示。此结构避免了常见的承插式和跨接式的三通结构, 可以减小焊接过程中的未焊透、气孔、夹渣等现象。

接头的材料为2Cr13, 壁厚为3mm, 该材质焊接性能较差, 但调质硬度高, 易于切削加工;球头的材料为1Cr18Ni9Ti (奥氏体不锈钢) [2], 壁厚为3mm, 焊接性能较好, 可在常温下焊接。接头与球头之间采用氩弧焊进行对接焊, 焊缝高度为3mm, 焊丝材料为H0Cr21Ni10 (奥氏体型焊材) 具有良好的塑性, 可固溶较多的氢, 限制氢扩散运动, 有利于减少冷冽倾向。

3 焊接缺陷

焊接件经常出现未焊透、气孔和夹渣等的缺陷, 本公司的自制件在行驶里程为12960Km时, 发生渗油现象。将其更换后返回公司, 对其进行打压检测, 在打压显示4MPa时开始渗油, 图2为渗油的实物图。

4 焊接工艺分析

应用在特种车底盘的自制三通接头, 在进行满载跑车试验过程中, 悬架液压系统右侧3、4桥车架之间截止阀前方焊接三通接头焊缝处出现漏油现象。通过打压检测, 渗油处为三通本体侧焊缝处。

针对焊接三通接头出现的漏油问题进行故障树分析, 故障树如下图3所示。

通过故障树分析主要的原因可能有未熔合、气孔、夹钨、裂纹等。

1) 未熔合是指焊缝金属液与母材之间未能完全融化达到原子间结合。出现的原因为焊前清理不彻底和焊接电流小。在焊接过程中, 选择的焊接电流100~120A, 相应选择钨极直径Φ2, 此参数符合焊接手册内氩弧焊参数的选择要求。

根据本公司对渗油处所做的断面金相图 (如图4所示) 的分析, 可清晰看到熔合线, 因此可排除未融合、气孔、夹钨的原因[3]。

2) 焊接三通接头开裂位置位于三通本体一侧热影响区, 并沿晶扩展, 裂纹附近硬度较高, 同时由于焊接位置与三通接头本体间距过小, 导致焊后存在较大的残余应力。使用过程中部分裂纹扩展, 局部区域穿透[4], 从而引发的漏油问题。

表1为显微硬度测试结果 (HV0.2) , 图5为渗油接头裂纹源区沿晶形貌, 图6渗油接头裂纹扩展区沿晶形貌。

根据冷裂纹的形成机理 (钢种在淬硬之后受氢的侵袭和诱发, 使之淬化, 在拘束应力的作用下产生裂纹) 发现, 出现冷裂纹的主要原因分为以下两种:

第一, 焊前未预热。焊前未预热能使马氏体不锈钢焊接时焊缝及焊接热影响区焊后快速冷却淬硬, 易形成高碳马氏体组织, 高碳马氏体脆硬倾向大, 当焊接接头拘束度大或者含氢量高时, 易产生冷裂纹。

第二, 焊后未保温。焊后未保温使组织中的氢向晶界聚集, 形成空隙, 在拘束应力作用下形成冷裂纹。冷裂纹的产生具有延迟性, 有潜伏期, 潜伏期为几小时、几天甚至更长时间, 打压时未渗漏可能随时间推移产生裂纹并扩展导致渗油。

5 总结

本公司设计的自制三通接头在结构的设计和材料的应用方面都比较可靠, 从断面金相图可以看出, 可以很好的避免未融合、气孔、夹钨等缺陷。面对使用过程中存在的漏油缺陷, 对其进行了工艺分析, 通过故障树和断面金相图得出渗油的主要原因为未对三通接头进行焊前预热和焊后保温, 导致2Cr13侧热影响区产生冷裂纹。该工艺的改进不仅提高了制件的精度, 而且经济效益得到明显提高。

参考文献

[1]李文彬, 李磊, 官军.1Cr18Ni9Ti不锈钢简形件拉深工艺[J].模具工业, 2007, 33 (5) :36-38.

[2]姜奎华.冲压工艺学[M].北京:机械工业出版社, 1997.

焊接接头缺陷分析及预防的探讨 第10篇

1.焊接接头缺陷分析

1.1外部缺陷

焊接接头的外部缺陷一般用肉眼就能观察到，主要有焊瘤、咬边、凹坑、烧伤、余高不足或过大、错边及弧坑处理不良等。

1.2焊接内部缺陷

内部缺陷是指必须借助仪器设备测试才能判断出的缺陷，主要有未熔合、未焊透、气孔、夹渣及白点等。内部缺陷因肉眼观察不到，危害更大，要坚决杜绝。

1.3焊接缺陷

焊接缺陷指在焊接过程中或焊接完放置一段时间后，在焊接接头范围内产生的局部开裂现象，如焊接裂纹是常见的焊接缺陷。在建筑工程的钢材焊接中常出现的裂纹主要是热裂纹和冷裂纹。结晶裂纹是最常见的热裂纹，在金属凝固过程中出现，主要出现在焊缝中，少数出现在热影响区。结晶裂纹的产生是由于焊缝中含有较多的S,P等杂质，在焊缝金属凝固过程中形成了一此低熔点的结晶，然后在结晶界形成液态薄膜。这此液态薄膜成为焊缝中的薄弱环节，在焊接应力的作用下便开裂而形成结晶裂纹。在冷裂纹中最常见的是延迟裂纹。在低、中合金钢的热影响区或焊缝中，当焊接后一段时间间，可能出现各种l1态的延迟裂纹。有的出现在接头表面，有的出现在接头内部。焊缝延迟裂纹的出现，是由以下3种因素共同作用的结果。第一，母材淬硬现象：母材的碳当量越高其淬硬倾向越大，延迟裂纹敏感性就越大。另外，接头冷却速度对母材淬硬倾向也有较大影响，随着母材淬硬倾向的增加容易形成脆性马氏体。马氏体又会使热影响区最高硬度相应增加，从而使延迟裂纹敏感性增大。第二，扩散氢的含量：焊缝中含氢量越高,延迟裂纹敏感性越大。当接头中扩散氢含量高于其临界扩散氢含量时，便出现延迟裂纹。第三，焊接残余应力：焊接接头主要存在热应力、相变应力和约束应力。板厚度越大，约束越强，残余应力也越高。焊接残余应力是引起应力腐蚀断裂的原因之一。

2.焊接接头缺陷预防

焊接全过程包括原材料、焊接材料、施工人员的焊接技能、焊接前准备、焊接和焊接后热处理等工序。因此，要预防焊接缺陷、解决焊接过程中存在的問题、抓好焊接质量，就必须加强焊接前和焊接中每一道工序的质量管理。

2.1焊接前的质量控制

首先要把好原材料质量关。尽量选正规厂家生产的产品，检查钢厂提供的材料质量检验单，内容包括材料牌号、规格或尺寸、炉批号、检验编号、数量、重量、供货状态、力学性能、化学成分等，同时还要检查材料的表面是否有裂纹、分层及超出标准允许的凹坑和划伤以及钢印标记是否正确和齐全，并且按照国家标准进行取样，送检测部门检测。经检验合格后方能正式进入施工现场。为了保证材料的真实性，取样送检时应采取由建设方委托的该工程项目取样送检见证人专人负责。如果具有法律效应的检验结果不合格但已进入工地的钢材，应该由质量监督部门通知建设单位进行拆除和清场，坚决杜绝使用不合格钢材。另外，按照规定，建设方对工程质量负有法律责任，不能把一切责任推给施工方了事，必须委托具有专业知识的人员或监理工程师监督管理，不定期地对现场材料包括钢材进行抽检、送检测部门复验，以保证钢材的质量。其次是对焊接材料的管理。检查焊接材料是否为合格产品、贮存和烘焙制度是否执行、发放的焊接材料表面是否清洁无锈、焊条的药皮是否完好无霉变。第三是焊接区清洁管理。检查焊接区的清洁质量，不得留有水、油、铁锈和氧化膜等有害污物，这对防止外部缺陷(如凹坑、咬边等)的产生有重要作用，对防止气孔、夹浓之类内部缺陷的产生也有积极意义。第四是焊工技能资格管理。焊工的技能水平是保证焊接质量的决定性因素。焊工必须经过专业培训，具备有关基础知识和操作技能，并持有焊工考试合格证。第五是确定合格的焊接工艺流程。对不同的母材，应选择合格的焊接方法、可靠的焊接能量和适当的焊接材料。对不同直径或不同厚度的母材都应实行先试焊、后施焊的原则，以保证焊接接头优良、安全。

2.2焊接中的质量控制

焊接过程包括焊接、预热和焊接后热处理。焊接前的质量控制和焊接中的质量控制是保证最终焊接质量、预防废品和返工的必要条件，是整个焊接质量控制过程中的重要组成部分。焊接质量控制应实行焊工、焊接工氏和专职检查员3级管理责任制。焊工应对违反焊接工艺流程及操作不当造成的质量事故承担责任，焊接质量检查员应对漏检、误检造成的质量事故承担责任。焊接过程中，要对施工过程进行监督和检查。第一，确认焊接方法是否与规定一致，检查焊接设备是否完好和着装是否符合工艺流程规定。第二，根据焊接工艺规程复核焊接材料牌号与规格是否正确，以防错用而造成焊接质量事故。第三，对焊接预热温度和预热方式进行严格控制和检查，焊接前预热是防止焊接裂纹产生的重要措施。第四，对焊接环境进行监督。当焊接环境出现下列情况时应采取措施后才能进行焊接：温度低于0℃；相对湿度大于90%；风速大于10m/s或存在穿堂风以及雨、雪、雾气候的露天操作。第五，对焊接后热处理实施监督和检查。焊接后热处理的目的是促进焊缝中扩散氢的逸出，防止焊接裂纹产生，消除焊接残余应力和改养接头的力学性能。

焊工的技术水平是影响焊接质量的直接因素之一。要做到思想上重视，具体操作上细心。常见的焊接接头缺陷在施工操作时应注意以下问题：

第一，咬边。主要是由于焊接电流过大、电弧拉长或运条不稳引起的。咬边最大的危害是损伤了母材，使母材有效截面减小，也会引起应力集中。预防措施是焊接时调整好电流，电流不宜过大，且控制弧氏，尽量用短弧焊接，运条时手要稳，焊接速度不宜太快，应使熔化的焊缝金属填满焊接坡口边缘。

第二，焊瘤。主要是由于焊接电流过大或焊接速度过慢引起。它的危害是焊瘤处易应力集中且影响整个焊缝。

第三，弧坑。主要是由于断弧或熄弧引起。弧坑的存在减小了焊缝截面，降低了接头的有效强度，并且弧坑处常伴有弧坑裂纹，危害较大。预防措施是尽量减小短弧次数，每次熄弧前应稍微停留或做几次摆动运条，使有较多的焊条熔化填满弧坑处。

第四，气孔。产生气孔的因素较多，如焊条未按规定烘干、母材除锈不彻底、焊接电压不稳、弧氏过氏等。气孔的存在使焊缝截面减小，金属内部组织疏松，应力宜集中，也易诱发裂纹等更严重的缺陷。预防措施是在焊接前应按要求烘干焊条，清理坡口及母料表面的油污、锈迹；注意大气的变化，刮风、下雨要有遮挡措施；焊接时选择适当的电流及焊接速度。

第五，夹渣。夹渣一般是由于熔池冷却过程中非金属物质如焊条药皮中某些高熔点组分、金属氧化物等来不及浮出熔池表面而残留在焊缝金属中引起的。其危害是影响了焊缝金属的致密性及连贯性，易引起应力集中。预防措施是焊接前应严格清理母材坡口及附近的油污、氧化皮等，多层焊接时彻底清理前一道焊缝流下的熔浓。焊接时选择适当的焊接参数，运条稳定，注意观察熔池，防止焊缝金属冷却过快。

接头设计论文 第11篇

关键词：标准接头,环甲膜穿刺针管,设计与应用

临床上急性喉梗阻或全麻插管期间出现的急症气道偶有发生, 一旦出现, 病情危急, 处理不当后果严重。基层医院缺乏处理急症气道的先进器械, 常用16号注射针头进行环甲膜穿刺开放气道, 但16号注射针头内径较小且无法连接简易空气呼吸器或麻醉机呼吸回路而影响通气效果。为此, 我们设计了带标准接头、内径4mm的环甲膜穿刺针管, 并进行实验测试其通气效果。

1 资料与方法

1.1 设计与制作

截取内径4mm、外径4.5mm的不锈钢管10cm, 选用内径5mm的气管导管标准接头套入钢管的一端, 钢管的另一端磨成30~45°的斜口, 在距斜口尖端1.5cm处, 套入一厚1cm, 直径2cm的圆形胶垫并固定, 至此, 标准接头环甲膜穿刺针管制作完毕。

1.2 测试方法

征寻40名成人健康志愿受试者, 男女各半, 按性别分为2组, 用Wrigh气量计测量使用该穿刺针管前后的潮气量, 同时测量呼吸频率和血氧饱和度, 测量时间为5min, 取平均值。将麻醉面罩和W righ气量计串联测量得出的数据为使用前数据, 将麻醉面罩和标准接头环甲膜穿刺针管及Wrigh气量计顺序串联测量得出的数据为使用后数据。

1.3 统计分析

计量数据以均数±标准差表示, 采用SPSS 17.0进行t检验分析。

2 结果

2 组受试者使用该穿刺针管前后的潮气量、呼吸频率和血氧饱和度组内比较无明显差异 (P>0.05) , 见表1。

3 讨论

临床上急性喉梗阻病情凶险, 十分危急。喉梗阻出现最严重的症状是吸气性呼吸困难、窒息。处于窒息状态时, 机体组织内正常的氧交换无法进行, 生命仅能维持短暂的时刻, 所以必须迅速建立呼吸通道改善呼吸, 如处理不及时或处理方法不当, 病人可因缺氧窒息死亡。严重喉梗阻处理的关键是有效气道的建立, 包括气管插管术、气管切开术、环甲膜穿刺或切开术等[1]。气管插管术是麻醉科医生必须掌握的技术之一, 但有50%以上的严重麻醉相关并发症是由气道管理不当引起的[2], 可能是遇到了困难气道或急症气道而没得到恰当的处理。困难气道是指具有5年以上临床麻醉经验的麻醉医生在面罩通气时遇到了困难, 或气管插管时遇到了困难, 或两者兼有的一种临床情况;急症气道是指:困难面罩通气兼有困难气管插管时, 病人处于紧迫的缺氧状态, 必须紧急建立气道, 这种不能正压通气同时可能合并困难气管插管的气道定义为急症气道, 不能面罩通气又不能气管插管可导致气管切开、脑损伤和死亡的严重后果[3]。在全麻死亡病例中, 约有30%因插管困难引起 (尤其是基层医院) 。麻醉诱导期间, 插管困难发生率约为1%~4%[3]。基层医院缺乏纤维支气管镜、可视插管喉镜等控制气道的专业器械, 在遇到困难气道或急症气道时常用16号注射针头进行环甲膜穿刺, 但16号注射针头内径较小通气量有限且无法连接简易空气呼吸器或麻醉机呼吸回路控制呼吸, 对无呼吸状态时的困难气道帮助不大。

我们设计的标准接头环甲膜穿刺针管 (以下简称穿刺针管) 可有效地处理急性上呼吸道梗阻及麻醉过程中出现的急症气道, 该穿刺针管具有以下特点: (1) 取材方便, 制作简单, 适用范围广。可选取不同的内径的不锈钢管作为穿刺针管以适应不同年龄段病人的需要。 (2) 设计科学, 使用快捷安全。在穿刺针管上连接气管导管标准接头可配合简易呼吸器或呼吸机呼吸回路控制呼吸;在距穿刺针管斜口尖端1.5cm处固定一厚1cm, 直径2cm的圆形胶垫可防止刺入过深损伤声门下腔后壁组织。根据王辉[4]尸解结果测得成人皮肤至环甲膜内面黏膜的厚度为 (4.0±0.5) mm, 经皮进行环甲膜穿刺时, 最小进针深度为 (7.0±0.5) mm, 最大进针深度为 (28.6±2.5) mm, 裸露在两侧环甲肌内侧缘之间的环甲膜略呈等腰三角形状, 其底 (上宽) 为 (16.1±1.2) mm, 顶 (下宽) 为 (6.2±2.8) mm, 高 (环甲正中韧带高度) 为 (11.0±1.0) mm。推算成人声门下腔的矢状径至少有15mm, 加上皮肤至环甲膜内面黏膜的厚度, 刺入1.5cm可确保穿刺针管斜口全部在声门下腔内而不致引起皮下气肿或损伤声门下腔后壁组织, 根据环甲膜的形状及面积足以通过外径4.5mmr的穿刺针管。医护人员稍作培训即可操作。穿刺时患者取仰卧位, 肩下垫一薄垫, 头尽量后仰, 充分暴露颈前区。操作者位于患者右侧, 定位环甲膜位置, 左手固定甲状软骨, 右手持手术刀片在环甲膜正中位置横行切开皮肤约1cm, 用血管钳钝性分开环甲肌或直接刺入本穿刺针管 (尖端斜口与环甲肌肌束并行) , 有突破感后再推进4~5mm, 固定保持该深度即可, 穿刺过程多在1mim内完成。使用不锈钢管作穿刺管的目的是利用其硬度方便刺入且可防止通气时环状软骨与甲状软骨的挤压造成二次梗阻。

注:组内前后比较, P>0.05

标准接头环甲膜穿刺针管的及时使用可迅速恢复急性上呼吸道梗阻及麻醉过程中出现急症气道患者的有效呼吸, 为后续进一步处理赢得时间, 确保患者生命安全。

参考文献

[1]李晚泉, 黄雪兰, 蔡敏, 等.环甲膜穿刺后气管切开术抢救急性喉梗阻的临床观察[J].实用医学杂志, 2006, 23:2769～2770.

[2]田鸣, 邓晓明, 朱也森, 等.困难气道管理专家共识[J].临床麻醉学杂志, 2009, 25:200～203.

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