專利名稱：復(fù)合型外壓殼體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及壓力容器，具體地說是一種外壓殼體。
腔類外壓殼體廣泛地應(yīng)用于國防工業(yè)、地質(zhì)采礦工業(yè)。如潛艇、水下油氣管道、工業(yè)用深井井壁、采礦業(yè)的地下管隧道以及大型水庫雙曲薄拱壩等。其承壓范圍多在0.5～10MPa，殼體曲率半徑多在0.3～30米，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是采用單層整體外壓殼體，因材料的潛在能力不能得到充分的發(fā)揮，而設(shè)計(jì)計(jì)算得到的壁厚大而笨重。采用局部加筋的辦法雖可部份減薄壁厚，但制造困難，且材料消耗仍不能有效地降低。
本實(shí)用新型的任務(wù)是它提供一種剛塑性復(fù)合型的結(jié)構(gòu)的外壓殼體，從而充分發(fā)揮材料的潛在能力，提高抗失穩(wěn)剛度，達(dá)到節(jié)約材料、減輕重量、降低造價(jià)的目的。
本實(shí)用新型的方案是它包括凸型封頭(包括圓形封頭)、圓筒體和平板封頭組合而成的殼體。凸型封頭、圓筒體和平板封頭均采用剛塑性雙層復(fù)合型結(jié)構(gòu)，凸型封頭的內(nèi)層外壁、外層內(nèi)壁，圓筒體內(nèi)層外壁、外層內(nèi)壁和平板封頭的內(nèi)層外壁、外層內(nèi)壁的中間夾層內(nèi)均填充無間隙的延塑性材料。凸型封頭、圓筒體和平板封頭的內(nèi)、外層為剛性材料。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比其優(yōu)點(diǎn)是1.能有效地降低外壓殼體的重量。這對增加航天和潛水設(shè)備的裝機(jī)容量尤為重要。
2.對原使用昂貴金屬的外壓殼體(如鈦材、不銹鋼等)，現(xiàn)在減小壁厚的同時(shí)可以采用對內(nèi)、外層采用不同材質(zhì)的辦法，降低造價(jià)60～70％。
3.對大型外壓殼體和大批量使用的外壓殼體或筒體(如水下實(shí)驗(yàn)基地，地、水下油氣管道，深井井壁等)，可節(jié)約投資30～50％。
因此，它在國防、石油、地質(zhì)等工業(yè)部門需承受中壓(外壓1.6MPa～10MPa)情況下均有推廣的重大價(jià)值。
以下結(jié)合附圖
對本實(shí)用新型進(jìn)一步的描述。
附圖復(fù)合型外壓殼體結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖所示，凸型封頭的內(nèi)層外壁1、外層內(nèi)壁2、圓筒體的內(nèi)層外壁3、外層內(nèi)壁4、平板封頭的內(nèi)層外壁5、外層內(nèi)壁6的中間夾層內(nèi)均填充無間隙的延塑性材料，如塑料。塑性層可采用二種方法組裝；①注塑法；②分步熱套法——即先將延塑性填充層貼套在圓筒體內(nèi)層外壁3，再將圓筒體外殼加熱套入；經(jīng)振動(dòng)、擠壓等方法消除層間間隙即成。凸型封頭與圓筒體之間的連接可采用焊接，平板封頭與圓筒體之間的連接可采用焊接或法蘭、螺釘連接。
實(shí)施例1某潛艇生活艙φ1800mm設(shè)計(jì)外壓為3MPa，材質(zhì)為合金鋼。若采用單層整體外壓殼體，圓筒體壁厚為50mm，每米消耗合金鋼2325Kg。若采用復(fù)合型外壓殼體，內(nèi)、外殼體壁厚各為10mm，中間夾層采用聚氯乙烯厚為32mm，每米消耗合金鋼為930Kg，聚氯乙烯每米180Kg。二者相比可減輕重量52％，節(jié)約費(fèi)用約45％。
實(shí)施例2某海底輸油管道φ1200mm，承受外壓2MPa。若采用單層整體外壓殼體，壁厚為30mm，每米耗鋼材905Kg。若采用復(fù)合型外壓殼體，內(nèi)、外殼體壁厚各為5mm，中間夾層采用聚氯乙烯厚為24mm，每米耗鋼材302Kg，聚氯乙烯每米90Kg。兩者相比可減輕重量57％，節(jié)約費(fèi)用約45％。
權(quán)利要求1.一種復(fù)合型外壓殼體，它包括凸型封頭、圓筒體和平板封頭；本實(shí)用新型的特征是凸型封頭、圓筒體和平板封頭均采用剛塑性雙層復(fù)合型結(jié)構(gòu)，凸型封頭的內(nèi)層外壁[1]、外層內(nèi)壁[2]、圓筒體內(nèi)層外壁[3]、外層內(nèi)壁[4]和平板封頭的內(nèi)層外壁[5]、外層內(nèi)壁[6]的中間夾層內(nèi)均填充無間隙的填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型外壓殼體，其特征是凸型封頭、圓筒體和平板封頭的內(nèi)、外層為剛性材料，如鋼板；中間夾層內(nèi)填充延塑性材料如塑料。
專利摘要一種復(fù)合型外壓殼體，凸型封頭、圓筒體和平板封頭均采用剛塑性雙層復(fù)合型結(jié)構(gòu)，其中間夾層內(nèi)均填充無間隙的延塑性材料，在剛度相同的情況下，能降低剛性材料消耗，減輕殼體重量，達(dá)到節(jié)約材料及降低造價(jià)之目的。在國防、石油、地質(zhì)等工業(yè)部門需承受中壓情況下均有推廣的重大價(jià)值。
文檔編號(hào)F16J12/00GK2104343SQ9122766
公開日1992年5月13日 申請日期1991年10月26日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月26日
發(fā)明者陳啟松, 朱國輝, 黃載生 申請人:浙江大學(xué)