超厚封頭的製作方法
2023-07-23 11:39:31 3
專利名稱：超厚封頭的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於壓力設備領域，具體涉及一種壓力容器的超厚封頭。
背景技術：
封頭是從石油化工、原子能，到食品、製藥等諸多行業壓力容器設備中不可缺少的重要部件。封頭是構成設備的重要零部件，它與筒體連接一起構成了設備的殼體，封頭和筒體可以直接焊接，形成不可拆卸的連接形式，這一連接方式的優點是連接成本低、密封性能好，不容易產生生產過程中的洩露事故。封頭作為容器的一個部件，根據幾何形狀以及適應領域的不同，可分為球形、橢圓形、碟形、球冠型、錐殼和平蓋等幾種，其中球形、橢圓形、碟形、球冠型封頭又統稱為凸型封頭。運用於各種容器設備，如儲罐、換熱器、塔、反應釜、鍋爐和分離設備等。封頭作為壓力容器上的端蓋，是壓力容器的一個主要承壓部件，其品質直接關係到壓力容器的長期安全可靠運行。現有技術中使用優質材料、確保設計要求厚度、符合設計要求形狀、加工過程控制等條件是封頭品質的控制因素，其直接決定了壓力容器的品質。依據封頭的類型、規格和材質，一般可採用冷衝壓、熱衝壓、冷旋壓、熱旋壓、冷卷、 熱卷等方法成形。但是現有的封頭經常存在折邊易開裂、應力區集中、尺寸難以掌握、圓整度差等缺陷，而且其2 24mm的加工厚度難以生產一些特殊領域應用的封頭，如在超高壓容器中應用的大尺寸、較低徑厚比的超厚封頭，由於其難以成型以及其他的缺陷，制約了該類容器的發展。
發明內容本實用新型的目的是為了克服現有技術的缺點，提供一種大尺寸、較低徑厚比的超厚封頭，該封頭極高的機械強度使得其可廣泛應用於核電設備、高壓輸送管道、加壓罐等超高壓力容器。本實用新型的目的可以通過以下措施達到一種超厚封頭，其包括大半徑橢圓曲面、小半徑過渡曲面和直邊，所述小半徑過渡曲面的下邊與所述大半徑橢圓曲面相連，所述小半徑過渡曲面的上邊與所述圓環狀直邊相連，所述大半徑橢圓曲面、小半徑過渡曲面和直邊的厚度與所述直邊的直徑比為1 35 45，優選為1 40。本實用新型的大半徑橢圓曲面、小半徑過渡曲面和直邊的厚度優選為100mm。本超厚封頭內直徑公差為在士2mm之內，外圓周長公差在士9mm之內。本超厚封頭的直邊的高度為35 45mm，優選為40mm。直邊的上面至所述大半徑橢圓曲面底部的高度為1000 1050mm，優選為1040mm。本實用新型的有益效果本實用新型的封頭具有超厚、大尺寸、低徑厚比的特點，突破了一般封頭球面曲率對封頭厚度的要求，本實用新型的小半徑過渡曲面可降低球面與筒體連接的峰值應力，同時直邊的存在也避免了過渡段峰值應力與筒體組對的焊接應力疊加。本超厚封頭極高的機械強度使得其可廣泛應用於核電設備、高壓輸送管道、加壓罐等超高壓力容器。
圖1是本實用新型的一種結構示意圖。圖中，1-大半徑橢圓曲面，2-小半徑過渡曲面，3-直邊。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，該超厚封頭包括大半徑橢圓曲面1、小半徑過渡曲面2和直邊3。大半徑橢圓曲面1近似或接近球面的一部分，底部向下，開口向上，大半徑橢圓曲面1的曲率半徑具體可根據需求進行調整。小半徑過渡曲面2為環狀橢圓曲面結構，小半徑過渡曲面2 的曲率半徑小於大半徑橢圓曲面1。小半徑過渡曲面2下邊的直徑與大半徑橢圓曲面1的開口直徑相同，故小半徑過渡曲面2的下邊與所述大半徑橢圓曲面1相連。直邊3為上下邊直徑相同的環狀結構，小半徑過渡曲面2的上邊直徑與直邊3的直徑相同，小半徑過渡曲面2的上邊與所述圓環狀直邊3連接。本實用新型的進一步可以選用以下尺寸的超厚封頭封頭的直邊3的直徑為 4000mm，大半徑橢圓曲面1、小半徑過渡曲面2和直邊3的厚度為均勻的100mm。直邊3的高度為40mm，直邊3的上邊至大半徑橢圓曲面1底部的垂直距離(即超厚封頭的高度)為 1040mm。本超厚封頭的內直徑公差為在士 2mm之內，外圓周長公差在士 9mm之內。上述超厚封頭可採用冷衝壓或冷旋壓的方法製備，其他未提及的部分與現有技術相同。
權利要求1.一種超厚封頭，其特徵在於包括大半徑橢圓曲面、小半徑過渡曲面和直邊，所述小半徑過渡曲面的下邊與所述大半徑橢圓曲面相連，所述小半徑過渡曲面的上邊與所述圓環狀直邊相連，所述大半徑橢圓曲面、小半徑過渡曲面和直邊的厚度與所述直邊的直徑比為 1 35 45。
2.根據權利要求1所述的超厚封頭，其特徵在於所述大半徑橢圓曲面、小半徑過渡曲面和直邊的厚度與所述直邊的直徑比為1 40。
3.根據權利要求1所述的超厚封頭，其特徵在於所述大半徑橢圓曲面、小半徑過渡曲面和直邊的厚度為100mm。
4.根據權利要求1所述的超厚封頭，其特徵在於所述直邊的高度為40mm。
5.根據權利要求1所述的超厚封頭，其特徵在於所述直邊的上面至所述大半徑橢圓曲面底部的高度為1040mm。
專利摘要本實用新型公開了一種超厚封頭，其包括大半徑橢圓曲面、小半徑過渡曲面和直邊，所述小半徑過渡曲面的下邊與所述大半徑橢圓曲面相連，所述小半徑過渡曲面的上邊與所述圓環狀直邊相連，所述大半徑橢圓曲面、小半徑過渡曲面和直邊的厚度與所述直邊的直徑比為1∶35～45。本實用新型的封頭具有超厚、大尺寸、低徑厚比的特點，其極高的機械強度使得其可廣泛應用於核電設備、高壓輸送管道、加壓罐等超高壓力容器。
文檔編號F16J13/00GK202125593SQ20112017040
公開日2012年1月25日 申請日期2011年5月25日 優先權日2011年5月25日
發明者周健東, 周曉東, 王志超, 王洪新, 王立新 申請人:宜興市聯豐化工機械有限公司