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几种常用承受内压封头的结构特点

2018/03/23阅读:375

几种常用承受内压封头的结构特点

椭圆封头,碟形封头,球冠形封头,锥形封头,等几种封头应用比较常用的承受内压封头,本文就针对这四种形状的常用封头结构及相关情况做下介绍:

1.椭圆封头是由半个椭球面和短圆筒直边组成,椭圆形封头的周向(环向)应力和经向(轴向)应力在壳体上各点都是变化的,在顶点的环向应力和轴向应力相等,而在赤道上的应力。椭圆封头承受均匀内压时,轴向应力恒为拉伸应力(正值),且由顶点处最大值向赤道逐渐递减至最小值;环向应力在时,封头过渡区将开始出现压应力,若长短轴比值继续增大,封头过渡区边缘的压应力值将迅速增大,即封头越浅,封头边缘的压应力值越高,所以将封头长短轴比值限制在2.6以内较为合理。封头厚度除应满足强度要求外,对大直径薄壁的椭圆形封头,还要提放由于封头过渡区的压应力,产生内压下的弹性失稳,为此封头厚度还应满足刚度要求。由于封头的椭球部分经线曲率变化平滑连续,故应力分布变化比较连续,且椭圆型封头深度较半球型封头小的多,易于冲压成型,是目前应用较多的封头。

2.碟形封头又称蝶形封头,带折边球形封头。碟形封头由球面部分、直边段以及过渡区三部分组成。过渡区连接球面部分和直边段,所以在过渡区的两端经线曲率半径有突变,将产生边缘应力。碟形封头边缘应力的大小和过渡区半径与球面半径的比值有关,比值越小,曲率边境突变的越厉害,边缘应力越大,当比值到了极限即过渡区半径为0时,碟形封头就演变成球冠封头与直筒体,此时边缘应力到了最大值。所以碟形封头的过渡区就是为了降低边缘应力,而直边部分目的是为了避免边缘应力作用在封头和筒体连接的焊缝上。蝶形封头的还有优点是制造容易,可以模压成型,有时也可以人工锻打成型。一般在制造条件许可的情况下,用椭圆型封头代替蝶形封头。


3.球冠形封头也叫无直边封头:其形状是半圆的一个球体,所以称为球冠形封头。球冠形封头在球面与圆筒连接处其曲率半径发生突变,同时因两壳体无公切线而存在横向推力,所以产生相当大的不连续应力,因此这种封头一般只能用于压力不高的场合,且封头与筒体连接的角焊缝必须采用全焊透结构。在对球冠形封头进行设计时,应注意与封头连接的圆筒厚度应不小于封头厚度,否则应在封头与圆筒间设置加强段过渡连接。圆筒加强段的厚度应与封头等厚,长度应不小于,目的是消减边缘应力。铂宇公司认为做为中间封头,球冠形封头设计结构简单,受力情况较好。

4.锥形封头什么时间带折边,角度限制等参照GB150相关章节的说法。这里说说受内压无折边锥形封头。

锥体的主体部分在内压作用下,最大薄膜应力发生在大端。锥体和圆筒部分连接处,由于几何不连续性,曲率半径突变,因此该处会产生较大的横向推力,引起较大边缘应力,容易发生弯曲,故需加强。

以上就是几种常见封头承受内压封头的结构特点。