锥形封头是壳体表面为锥面的封头。特点是可使介质通过时均匀改变速度,便于卸净粘稠液体和含固体颗粒物料,但力学性能较差,在与圆筒或接管连接处因形状突变产生的不连续应力较大。为了降低不连续应力,可在锥壳的大端或小端采用圆弧过渡的有折边结构或局部增厚结构。我国压力容器设计规范要求:半锥角大于30°时,锥壳大端应采用有折边结构;半锥角大于45°时,锥壳小端应采用有折边结构,由于锥形封头壁厚较大,制造不方便,只有在工艺需要时才被采用。
压力容器上采用的封头有很多类型,其中以锥形封头为特殊,在压力容器上得到广泛采用。按照锥形封头的承压方式可将其分为承受外压的锥形封头和承受内压的锥形封头。本文对承受内压的锥形封头进行讨论。
内压锥形封头按照翻边和不翻边分为三类--大小口都不翻边,大口翻边小口不翻边,大小口都翻边。这些锥形封头大多用在立式容器的下封头处,主要是为了使流体向-动时顺畅;也有应用在立式容器的中间,作为变换直径的变径段。半顶角α≤30°;若α***30°时,就应采取翻边、补强等方法进行处理;若α>;60°时,就应该采用应力分析设计了。
抹边锥形封头的截面图。此构件是正圆锥管大口抹边形成的封头,制造中一般是先制成正圆锥体再冲压或旋压成形,所以此种构件展开时用曲线延伸展开正圆锥来进行展开下料,它的展开图形为扇形, 它的展开计算式:d=dg-2r(1-cosα)+2*(παr/180+h)sinα,d为先制成正圆锥管时的大口直径,用此圆锥管放样或计算均可得到展开图形,计算时l=rd、l=rd、r;=d/2sina、r2=d/2sinα、∠β=180l/πr。此计算方法实际是沿锥体封头素线将直边和弧长展开求出直径。经验证明由于加工中钢材要延伸,无论是冷、热冲压或旋压成形都有足够的二次加工切割余量,旋压成形后的余量较大.
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