[实用新型]一种超高压容壁结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及超高压筒体的结构。

背景技术

超高压容器类设备，如大型、特大型液压缸，工作压力很大，其筒壁的壁厚往往要求几十厘米，甚至要求1米以上才能保证设备工作需要；如热等静压制超高压容器的工作压力达到200MPa。因此超高压容器类设备的筒壁制造难度非常大，制造成本也非常大。目前解决的方法是在筒体使用前进行预应力增强处理，使筒体内壁产生塑性变形，如缩套、多层缩套技术；另一种是采用绕丝、绕带的技术，如预应力钢丝缠绕剖分技术。但是，目前采用的方法都存在制造难度大，成本很高，且无法彻底解决应力不均的问题，使用中存在着较大的安全隐患。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种超高压容壁结构，能够大大降低筒体的制造难度和制造成本。

本实用新型的技术方案是：一种超高压容壁结构，特征是容壁由N（N≧2）个不同直径的圆筒套装，或由N（N≧2）个不同弧面的容盖套装，并由上、下筒盖或连接板紧固密封连成一体的多层容壁结构。

相邻容壁之间所形成的腔体内都充有传导压力的气体、液体或固体介质，腔体内可以预先增压至某一固定压强值后封闭使用。

相邻容壁之间所形成的全部腔体或部分腔体有管道连接到压力站，介质为气体、液体的，腔体内的压强大小可进行调节。

上筒盖和下筒盖或连接板同容壁连接紧固方式可以是焊接、螺接。

本实用新型克服了目前通用的预应力增强技术制造超高压容器类设备的技术缺陷，实现了容壁应力最佳化分配，增强了超高压容器类设备的使用安全性和使用效果，不但能够满足原有设计、制造技术要求，而且能够大大降低筒体的制造难度和制造成本。本实用新型为制造特大型压力机、超高压容器等设备提供了一种非常实用且有效的途径。

附图说明

图1是本实用新型筒壁结构示意图。

图2是本实用新型容盖结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，液压缸由上筒盖1、圆筒2、下筒盖3、活塞4组成，螺栓5将上筒盖1、圆筒2、下筒盖3紧固连接为一体，液压缸由管道6连接到液压站，缸腔7为主工作腔，腔体8为圆筒形成的辅助工作腔体。液压缸的圆筒2由圆筒a、圆筒b、圆筒c套装而成，圆筒a、圆筒b、圆筒c的直径均不相同。圆筒a形成了缸腔A，圆筒a和圆筒b形成了腔体B、圆筒b和圆筒c形成了腔体C。缸腔A的压强是P_A，腔体B的压强是P_B，腔体C的压强是P_C。腔体B、腔体C的压强P_B、P_C可以预先设定并且分别密闭，也可以随着缸腔A的压强加大而同时加大。圆筒a、圆筒b、圆筒c的壁厚可根据需要承载的压强进行设计，各个圆筒的壁厚可以相同，也可以不同。假设缸腔A的最大压强为90Mpa,腔体B的最大压强为60Mpa,腔体C的最大压强为30Mpa。工作时，当缸腔A的P_A为90Mpa时，由于腔体B的P_B为60Mpa，那么作用于缸筒a的压强为90Mpa－60Mpa=30Mpa。经过腔体B的传导，并由于腔体C的P_C为30Mpa，那么作用于圆筒b的压强为60Mpa－30Mpa=30Mpa。因此，原有技术只有1个圆筒a承担缸腔A产生的压强，当缸腔A的P_A为90Mpa时，圆筒a需要承担90Mpa的压强。而采用本实用新型技术，圆筒a只需承担30Mpa的压强，圆筒a相对于原有技术，其壁厚可大大减小，进而液压缸的制造难度和制造成本大大降低。

如图2所示超高压容器容盖9由容盖a、容盖b、容盖c套装而成，容盖a、容盖b、容盖由连接板10、螺栓5紧固连接为一体，容腔11为主工作腔，腔体8为容盖形成的辅助工作腔体。容盖a位于容腔A的一端，容盖a和容盖b之间形成腔体B，容盖b和容盖c形成腔体C。容腔A、腔体B、腔体C分别由管道6连接至压力站。容腔A的压强是P_A，腔体B的压强是P_B，腔体C的压强是P_C。腔体B、腔体C的压强P_B、P_C可以预先设定并且分别密闭，也可以随着容腔A的压强加大而同时加大。容盖a、容盖b、容盖c的壁厚可根据需要承载的压强进行设计，各个容盖的壁厚可以相同，也可以不同，材质可以相同，也可以不同。假设容腔A的最大压强为90Mpa,腔体B的最大压强为60Mpa,腔体C的最大压强为30Mpa。工作时，当容腔A的P_A为90Mpa时，由于腔体B的P_B为60Mpa，那么作用于容盖a的压强为90Mpa－60Mpa=30Mpa。经过腔体B的传导，并由于腔体C的P_C为30Mpa，那么作用于容盖b的压强为60Mpa－30Mpa=30Mpa。因此，原有技术只有1个容盖a承担腔体A产生的压强，当腔体A的P_A为90Mpa时，容盖a需要承担90Mpa的压强。而采用本实用新型技术，容盖a只需承担30Mpa的压强，容盖a相对于原有技术，其壁厚可大大减小，进而超高压容盖的制造难度和制造成本大大降低。