一種錐形封頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及壓力容器技術領域，尤其涉及一種壓力容器的錐形封頭。
【背景技術】
[0002]封頭是壓力容器中的不可缺少的主要受壓部件，用的較多的是旋轉曲面狀的凸形封頭。凸形封頭的種類有半球形封頭，橢圓形封頭，碟形封頭，錐形封頭等。半球形封頭受力情況好，常用于高壓容器，但是制造難度大，因此中低壓容器使用較少。采用錐形封頭往往是由于錐形封頭具有卸料容易的優點。封頭與筒體的連接方式一般是焊接，也可根據制造和使用的需要通過法蘭相互連接。
[0003]錐形封頭又稱為錐殼，除可作為容器的封頭，還可作為筒體的大小過渡段。錐殼與圓筒相接時，由于結構的不連續性，在連接處產生較大的局部應力。半頂角越大，其局部應力也越大。
[0004]現有技術中已知的錐形封頭通常采用鐵或不銹鋼或鋁制作，例如文獻CN201120320084.9公開了一種錐形壓力容器封頭，所述的封頭的下部為錐形圓筒體，所述的封頭的上部繞著錐形口圍有一圈直邊。封頭的材質為鐵或不銹鋼或鋁。該實用新型上部為錐形圓筒體，主要是為了使氣體在容器內均勻分布而或者穩定地改變流體的流速。該實用新型封頭的下部繞著錐形口圍有一圈直邊，是為了防止熱應力和邊緣應力的疊加。
[0005]文獻CN201110137460.5公開了另外一種錐形封頭，用于各種壓力容器和壓力管道中，也常用于兩段直徑不等的筒體的連接過渡體(變徑段)，包括上直邊、錐體和下直邊，所述錐體的兩端分別與所述上直邊和下直邊相連，其中所述上直邊與錐體的連接處和下直邊與錐體的連接處分別是過渡曲面，所述錐體的錐角為60°。上直邊與下直邊分別為圓環狀，上直邊與下直邊的高度為30?50mm，上直邊的直徑優選為5500?5700mm，下直邊的直徑優選為2900?3100mm，上直邊與下直邊的圓環圓心在所述錐體的中心線上。上直邊的上邊緣與下直邊的下邊緣的垂直距離(即錐形封頭的高度)優選為2570?2600mm。該錐形封頭具有便于收集和卸除含固體物料的優點，在下料或送料過程中不容易形成死角，出料方便，其錐角小，承受力強，受力均勻，圓整度好，過渡曲面的存在使折邊(即直邊)不易開裂，適于化工設備的底蓋或變徑段。
[0006]文獻CN 201320134641.7則公開了一種壓力容器夾套折邊錐形封頭旋壓機，包括機座、變速裝置、減速機、電機、旋壓機架和旋轉盤，所述旋轉盤通過旋轉軸及變速裝置設置在機座上，所述變速裝置通過傳動裝置與減速機連接，所述減速機與電機連接，所述機座上設置有調節滑軌，所述旋壓機架與調節滑軌連接，所述旋壓機架上設置有調節旋壓滾輪。所述旋壓機架12與調節滑軌8連接，通過調節滑軌8可以調整旋壓機架12與旋轉盤6的距離；所述旋壓機架12上設置有調節旋壓滾輪9、11，以及用于調節兩個調節旋壓滾輪9、11的推力絲桿10、13，其中用于調節軸向的推力絲桿13與調節旋壓滾輪11連接，用于調節徑向的推力絲桿110與調節旋壓滾輪9連接，通過更換調節旋壓滾輪9和旋壓機架12的位置來制作各種不同尺寸的夾套折邊錐形封頭，以完成旋壓的整個過程和不同尺寸夾套折邊錐形封頭的制作。電機3及減速機14設置在所述機座I的一側，減速機14位于電機3的下方。旋壓機架12設置在所述機座I的另一側，旋轉盤6位于電機3與旋壓機架12之間。傳動裝置4可以為鏈條，或者其它傳動部件，如皮帶等。該壓力容器夾套折邊錐形封頭旋壓機解決了壓力容器制造行業夾套折邊錐形封頭制作沒有成熟定型的專用設備的技術問題；具有構造簡單、操作方便、效率高的優點，可制作不同尺寸的夾套折邊錐形封頭。
[0007]由以上描述可以看出，現有技術中的錐形封頭的大小端的軸線通常處于同一直線上，而且現有技術中對錐形封頭的大小端的厚度沒有明確的限定，對承受內壓的錐形封頭缺少包括不連續應力在內的總應力的應力分析，導致生產實踐中無法滿足各種應用的需求。
【發明內容】
[0008]為了解決上述技術問題，本實用新型提出一種錐形封頭，其特征在于，包括下端錐形筒體和上端筒體，其中下端錐形筒體的中心軸線與上端筒體的中心軸線相互平行且不在同一條直線上,下端錐形筒體的大端內直徑大于上端筒體的內直徑,下端錐形筒體的最外側邊緣在水平面上的投影為第一邊緣投影線和第二邊緣投影線，其中第一邊緣投影線與下端錐形筒體的中心軸線的平行線形成的夾角大于第二邊緣投影線與下端錐形筒體的中心軸線的平行線形成的夾角，且第一邊緣投影線與下端錐形筒體的中心軸線的平行線形成的夾角大于30°，下端錐形筒體的厚度與上端筒體的厚度不同，下端錐形筒體的厚度大于上端筒體的厚度，下端錐形筒體與上端筒體外側分別設置加強圈。
[0009]下端錐形筒體的厚度不小于下端錐形筒體的大端內直徑的3%。
[0010]上端筒體的厚度不小于上端筒體的內直徑的2.5%。
[0011]下端錐形筒體和上端筒體一體成型。
[0012]下端錐形筒體和上端筒體焊接在一起，連接處的焊縫完全焊透。
[0013]該錐形封頭的總應力計算以第一邊緣投影線與下端錐形筒體的中心軸線的平行線形成的夾角和第二邊緣投影線與下端錐形筒體的中心軸線的平行線形成的夾角中的較大的夾角為基準。
【附圖說明】
[0014]圖1為本申請的錐形封頭的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]以下將結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細說明，以便更清楚理解本發明的目的、特點和優點。應理解的是，附圖所示的實施例并不是對本發明范圍的限制，而只是為了說明本發明技術方案的實質精神。附圖中，相同的元件用相同或相似的附圖標記來標示。
[0016]如圖1所示，本發明提供了一種錐形封頭，包括下端錐形筒體I和上端筒體2，其中下端錐形筒體I的中心軸線與上端筒體2的中心軸線相互平行且不在同一條直線上，下端錐形筒體I的大端內直徑D大于上端筒體2的內直徑d，下端錐形筒體的最外側邊緣在水平面上的投影為第一邊緣投影線和第二邊緣投影線，其中第一邊緣投影線與下端錐形筒體的中心軸線的平行線形成的夾角αI大于第二邊緣投影線與下端錐形筒體的中心軸線的平行線形成的夾角α 2，且較大的夾角α I大于30°，下端錐形筒體2的厚度與上端筒體I的厚度不同，下端錐形筒體2的厚度大于上端筒體I的厚度，下端錐形筒體I與上端筒體2外側分別設置加強圈(圖中未示出)。
[0017]優選地，下端錐形筒體I的厚度不小于下端錐形筒體I的大端內直徑的3%。下端錐形筒體I的大端內直徑根據設計需要進行取值，通常需要與具體的壓力容器的連接尺寸相匹配。在確定了下端錐形筒體I的大端內直徑的具體數值以后，通過計算得出下端錐形筒體I的厚度，為了保證封頭具有足夠的機械強度，下端錐形筒體I的厚度不小于下端錐形筒體I的大端內直徑的3%。熟悉本領域普通技術知識的本領域技術人員可以理解，在根據設計需要確定了下端錐形筒體I的具體數值以后，可以直接計算得出下端錐形筒體I的厚度。
[0018]優選地，上端筒體2的厚度不小于上端筒體2的內直徑的2.5%。同樣的上端筒體2的內直徑也是根據設計需要進行取值，通常需要與具體的壓力容器的連接尺寸相匹配。在確定了上端筒體2的內直徑的具體數值以后，通過計算得出上端筒體2的厚度，為了保證封頭具有足夠的機械強度，上端筒體2的厚度不小于上端筒體2的內直徑的2.5%。熟悉本領域普通技術知識的本領域技術人員可以理解，在根據設計需要確定了上端筒體2的內直徑以后，可以直接計算得出上端筒體2的厚度。
[0019]優選地，下端錐形筒體I和上端筒體2 —體成型。采用一體成型工藝，使得下端錐形筒體I和上端筒體2構成一個整體，一次成型加工完成整個封頭。
[0020]下端錐形筒體I和上端筒體2也可以焊接在一起，連接處的焊縫完全焊透。下端錐形筒體I和上端筒體2分別單獨加工成型，然后通過焊接工藝將二者焊接在一起。此處的焊接工藝可以包括但不限于電弧焊，氬弧焊，CO2保護焊，氧氣-乙炔焊，激光焊接，電渣壓力焊等多種焊接形式。熟悉本領域普通技術知識的本領域技術人員可以理解，無論采用何種焊接方式，為了保證下端錐形筒體I和上端筒體2之間具有足夠的連接強度，在連接處的焊縫應該完全焊透。
[0021]該錐形封頭的總應力計算以第一邊緣投影線與下端錐形筒體的中心軸線的平行線形成的夾角α I和第二邊緣投影線與下端錐形筒體的中心軸線的平行線形成的夾角α2中的較大的夾角為基準。
【主權項】
1.一種錐形封頭，其特征在于，包括下端錐形筒體和上端筒體，其中下端錐形筒體的中心軸線與上端筒體的中心軸線相互平行且不在同一條直線上，下端錐形筒體的大端內直徑大于上端筒體的內直徑，下端錐形筒體的最外側邊緣在水平面上的投影為第一邊緣投影線和第二邊緣投影線，其中第一邊緣投影線與下端錐形筒體的中心軸線的平行線形成的夾角大于第二邊緣投影線與下端錐形筒體的中心軸線的平行線形成的夾角，且第一邊緣投影線與下端錐形筒體的中心軸線的平行線形成的夾角大于30°，下端錐形筒體的厚度大于上端筒體的厚度，下端錐形筒體與上端筒體外側分別設置加強圈。
2.如權利要求1所述的錐形封頭，其特征在于，下端錐形筒體的厚度不小于下端錐形筒體的大端內直徑的3%。
3.如權利要求2所述的錐形封頭，其特征在于，上端筒體的厚度不小于上端筒體的內直徑的2.5%。
4.如權利要求3所述的錐形封頭，其特征在于，下端錐形筒體和上端筒體一體成型。
5.如權利要求3所述的錐形封頭，其特征在于，下端錐形筒體和上端筒體焊接在一起，連接處的焊縫完全焊透。
6.如權利要求4或5所述的錐形封頭，其特征在于，該錐形封頭的總應力計算以第一邊緣投影線與下端錐形筒體的中心軸線的平行線形成的夾角和第二邊緣投影線與下端錐形筒體的中心軸線的平行線形成的夾角中的較大的夾角為基準。
【專利摘要】本實用新型提供了一種錐形封頭，包括下端錐形筒體和上端筒體，其中下端錐形筒體的中心軸線與上端筒體的中心軸線相互平行且不在同一條直線上，下端錐形筒體的大端內直徑大于上端筒體的內直徑，下端錐形筒體的最外側邊緣在水平面上的投影為第一邊緣投影線和第二邊緣投影線，其中第一邊緣投影線與下端錐形筒體的中心軸線的平行線形成的夾角大于第二邊緣投影線與下端錐形筒體的中心軸線的平行線形成的夾角，且較大的夾角大于30°，下端錐形筒體的厚度與上端筒體的厚度不同，下端錐形筒體與上端筒體外側分別設置加強圈。
【IPC分類】F16J13-00
【公開號】CN204267720
【申請號】CN201420722505
【發明人】黃忠棣
【申請人】浙江億錦封頭有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年11月27日