內(nèi)壓封頭及具有該封頭的罐體、移動(dòng)式壓力容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及壓力容器領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)壓封頭及具有該內(nèi)壓封頭的罐 體、移動(dòng)式壓力容器。
【背景技術(shù)】
[0002] 壓力容器的罐體結(jié)構(gòu)一般主要由筒體和位于筒體兩端的兩封頭構(gòu)成，根據(jù)壓力容 器工作時(shí)受壓的不同情況可分為外壓容器和內(nèi)壓容器，其中，內(nèi)壓容器是指工作時(shí)內(nèi)壓大 于外壓的壓力容器。對(duì)于內(nèi)壓容器，其封頭一般為碟形或橢圓形。
[0003] 封頭大致地包括位于頂部的球冠部、用于與筒體連接的直筒部，以及連接在球冠 部與直筒部之間起過渡作用的過渡部。球冠部半徑較大，其占據(jù)整個(gè)封頭的大部分面積區(qū) 域，在工作時(shí)，單位面積上的受力較小;過渡部呈弧形，其半徑較小，由于存在結(jié)構(gòu)不連續(xù)效 應(yīng)，單位面積上的受力較大，也因此形成應(yīng)力集中區(qū)域。
[0004] 現(xiàn)有的封頭中，在設(shè)計(jì)時(shí)往往基于過渡部處的應(yīng)力集中，根據(jù)封頭形狀(球冠部半 徑與深度的比值，或者球冠部與過渡部的半徑比值）引入應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)來確定封頭的厚度。 而占據(jù)封頭大部分面積區(qū)域的球冠部處厚度裕量大，造成材料浪費(fèi)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種可減薄的內(nèi)壓封頭，以及具有該內(nèi)壓封頭的罐 體、移動(dòng)式壓力容器。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案。
[0007] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供一種內(nèi)壓封頭，包括封頭本體和設(shè) 置于封頭本體上的加強(qiáng)件;所述封頭本體包括球冠部、直筒部以及連接在球冠部與直筒部 之間呈弧形筒狀的過渡部;所述加強(qiáng)件對(duì)應(yīng)于所述過渡部設(shè)置，加強(qiáng)件包括環(huán)向筋板和/或 徑向筋板;所述環(huán)向筋板沿所述過渡部周向延伸，并與所述過渡部壁面構(gòu)成具有夾角的固 定連接;所述徑向筋板周向分布于所述過渡部上，并分別垂直連接所述過渡部;每一所述徑 向筋板沿所述過渡部的弧長(zhǎng)方向延伸，且徑向筋板的兩端超出所述過渡部而分別與所述直 筒部、所述球冠部連接。
[0008] 優(yōu)選地，所述環(huán)向筋板圍合為環(huán)狀，且環(huán)狀的軸線與所述封頭本體的軸線平行或 重合。
[0009 ]優(yōu)選地，所述環(huán)向筋板垂直連接所述過渡部。
[0010]優(yōu)選地，所述環(huán)向筋板平行于所述封頭本體的軸線方向。
[0011]優(yōu)選地，所述環(huán)向筋板設(shè)置于所述過渡部弧長(zhǎng)方向的中部位置。
[0012] 優(yōu)選地，所述徑向筋板超出于所述過渡部而與所述球冠部接合的弧長(zhǎng)為100mm~ 400mm〇
[0013] 優(yōu)選地，所述徑向筋板的兩端端部設(shè)有斜角或圓弧過渡。
[0014] 優(yōu)選地，所述環(huán)向筋板連接在所述封頭本體的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，所述徑向筋板設(shè)置在 所述封頭本體的內(nèi)側(cè)或外側(cè)。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供一種罐體，包括筒體和連接于筒 體兩端的封頭，所述封頭為如上所述的內(nèi)壓封頭。
[0016] 優(yōu)選地，所述封頭本體的厚度為所述筒體厚度的70%~90%。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供一種移動(dòng)式壓力容器，包括如上 所述的罐體。
[0018] 優(yōu)選地，所述移動(dòng)式壓力容器為罐式集裝箱。
[0019]由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于:本實(shí)用新型的內(nèi)壓封 頭中，通過環(huán)向筋板和/或徑向筋板對(duì)封頭本體受力較大的過渡部處進(jìn)行加強(qiáng)，提高承載能 力，降低對(duì)過渡部處的厚度要求，從而減小封頭本體整體的厚度。經(jīng)過驗(yàn)證性應(yīng)力分析，可 以使封頭本體的厚度降低15%至20%，同時(shí)減輕了封頭的重量。并且，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，還可以降 低封頭高度。對(duì)于采用該內(nèi)壓封頭的罐體而言，可以增大容積，提升儲(chǔ)運(yùn)能力。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本實(shí)用新型罐體優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖2是本實(shí)用新型內(nèi)壓封頭一實(shí)施例的端面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖3是本實(shí)用新型圖2中內(nèi)壓封頭的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖4至圖7是本實(shí)用新型內(nèi)壓封頭其他實(shí)施例的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖8是本實(shí)用新型移動(dòng)式壓力容器優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]附圖標(biāo)記說明如下：1、罐體；11、筒體；12、封頭；12a、封頭本體；121、球冠部；122、 過渡部；123、直筒部；12b、加強(qiáng)件；125、環(huán)向筋板;126、徑向筋板;1261、斜角；2、框架。
【具體實(shí)施方式】
[0026]體現(xiàn)本實(shí)用新型特征與優(yōu)點(diǎn)的典型實(shí)施方式將在以下的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解 的是本實(shí)用新型能夠在不同的實(shí)施方式上具有各種的變化，其皆不脫離本實(shí)用新型的范 圍，且其中的說明及圖示在本質(zhì)上是當(dāng)作說明之用，而非用以限制本實(shí)用新型。
[0027]參閱圖1，本實(shí)用新型所提供的罐體1包括筒體11和連接于筒體11兩端的封頭12， 筒體11與封頭12之間一般通過焊接而固定。該罐體1在工作時(shí)主要承受內(nèi)壓，罐體1的封頭 12為內(nèi)壓封頭。
[0028]筒體11結(jié)構(gòu)可參照現(xiàn)有技術(shù)，一般為圓筒狀。本實(shí)用新型中，主要對(duì)封頭12的結(jié)構(gòu) 進(jìn)行了改進(jìn)，以下具體介紹。
[0029] 一并參閱圖1至圖3,封頭12包括封頭本體12a和設(shè)置于封頭本體12a上的加強(qiáng)件12b〇
[0030] 封頭本體12a包括球冠部121、直筒部123以及連接在球冠部121與直筒部123之間 呈弧形筒狀的過渡部122。直筒部123用于與筒體11對(duì)接。
[0031]加強(qiáng)件12b對(duì)應(yīng)于封頭本體12a的過渡部122設(shè)置，用于對(duì)封頭本體12a上應(yīng)力相對(duì) 更為集中的過渡部122處進(jìn)行加強(qiáng)，從而保證封頭12的安全性。
[0032]本實(shí)施例中，加強(qiáng)件12b包括環(huán)向筋板125和徑向筋板126。在其他實(shí)施例中，還可 以僅設(shè)置環(huán)向筋板125，或僅設(shè)置徑向筋板126。
[0033]參閱圖2和圖3,徑向筋板126周向均勻分布于過渡部122的內(nèi)側(cè)表面，并分別與過 渡部122垂直連接。各徑向筋板126與封頭本體12a的軸線L在同一平面內(nèi)。圖2中示意性地給 出了八個(gè)徑向筋板126,實(shí)際結(jié)構(gòu)中徑向筋板126的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置。
[0034]各徑向筋板126沿過渡部122的弧長(zhǎng)方向延伸，徑向筋板126的兩端超出過渡部122 而分別與封頭本體12a的直筒部123、球冠部121連接。徑向筋板126的兩端端部均設(shè)有斜角 1261，通過過渡而減小應(yīng)力集中，該斜角1261還可以替換為圓弧過渡。
[0035] 較優(yōu)地，徑向筋板126超出于過渡部122而與球冠部121接合的弧長(zhǎng)為100mm~ 400mm。徑向筋板126另一端超出過渡部122的長(zhǎng)度大致地可以覆蓋直筒部123的長(zhǎng)度。
[0036]環(huán)向筋板125固定連接于過渡部122上并與過渡部122壁面具有