一种封头及其制备方法
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202310901033.2 | 申请日 | 2023-07-21 |
| 公开(公告)号 | CN117052902A | 公开(公告)日 | 2023-11-14 |
| 申请人 | 江阴弘洲封头波纹管有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 孙松浩; | 第一发明人 | 孙松浩 |
| 权利人 | 江阴弘洲封头波纹管有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 江阴弘洲封头波纹管有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：江苏省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：江苏省无锡市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：江苏省无锡市江阴市高新区澄张路692号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：214400 |
| 主IPC国际分类 | F16J13/00 | 所有IPC国际分类 | F16J13/00 ; F16B5/08 ; C21D9/50 ; C21D1/18 ; B21D51/44 ; B21D22/02 ; B21D45/00 ; B08B5/02 ; B23P15/00 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 江阴市轻舟专利代理事务所 | 专利代理人 | 周彩钧; |
| 摘要 | 本 发明 涉及一种封头及其制备方法，包括主体，所述主体由多个板体固定组成，多个板体呈周向均匀分布，相邻两个板体凹凸配合连接；所述主体上设置有环形的 锁 紧通道，所述锁紧通道内设置有锁紧环，所述锁紧环与锁紧通道匹配。该发明将多个板体通过凹凸配合组成主体，以及锁紧环与锁紧通道之间的配合，提高了封头的连接强度和可靠性；封头制备过程中，采用两次 热压 成型 ，可以避免一次性热压成型时产生的应 力 较大而影响相邻两个板体之间的连接强度，即进一步提高了封头的连接强度和可靠性； 散热 设备通过清洁组件清除上模 块 和下模块上的杂质，防止杂质影响热压效果；通过脱膜组件提高封头与下模块分离的便捷性。 | ||
| 权利要求 | 1.一种封头，其特征在于：包括主体(100)，所述主体(100)由多个板体(101)固定组成，多个板体(101)呈周向均匀分布，相邻两个板体(101)凹凸配合连接； |
||
| 说明书全文 | 一种封头及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及一种封头及其制备方法，属于封头技术领域。 背景技术[0002] 封头是压力容器主要承压元件，不同板厚、不同材质的封头有不同的制造工艺。按成型温度一般分为冷成型和热成型，按制造工艺一般分为旋压和模压两种。封头的最终的验收标准包括：尺寸精度、形位公差和最终封头母材的性能。 [0003] 申请号为CN202310162269.9的发明专利公开了一种大尺寸压力容器封头的制备方法，包括如下步骤：S1：通过焊丝将多块Q690D钢板拼焊在一起，得到大尺寸拼焊封头。S2：对拼焊封头进行热压成型处理，得到热压成型封头。S3：将热压成型封头以≤100℃/h的升温速度从室温升到900‑920℃，保温时间1.5‑2.5min/mm，冷却后得到淬火封头。S4：将淬火封头以≤100℃/h的升温速度从室温升到600‑630℃，保温130‑170min，空冷得到封头。该发明通过优化封头制备工艺，使得大尺寸封头母材保持Q690D调质状态，同时焊缝位置抗拉强度也超过Q690D材料抗拉强度，实现了大直径高强度封头的批量制造。但是，现有技术中，多块钢板焊接在一起形成平焊封头后再进行热压成型得到热压成型封头，相邻两个钢板之间仅通过简单的焊接，难以保证连接强度，从而影响封头可靠性。 [0004] 因此，需要有一种封头及其制备方法，提高相邻两个钢板之间的连接强度，提高封头可靠性。 发明内容[0005] 本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供提高相邻两个钢板之间的连接强度，提高封头可靠性的一种封头及其制备方法。 [0006] 本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种封头，包括主体，所述主体由多个板体固定组成，多个板体呈周向均匀分布，相邻两个板体凹凸配合连接； [0007] 所述主体上设置有环形的锁紧通道，所述锁紧通道内设置有锁紧环，所述锁紧环与锁紧通道匹配。 [0008] 作为优选，所述板体的一侧设置有多个凹口，所述板体的另一侧设置有多个凸块，多个凸块与多个凹口一一对应且匹配。 [0009] 作为优选，所述锁紧通道由多个弧形槽组成，多个弧形槽与多个板体一一对应。 [0010] 一种封头及其制备方法，包括如下步骤： [0011] S1、拼焊； [0012] 通过焊丝将多块板体周向拼焊在一起后，且凸块插入相应的凹口内，再将锁紧环放入锁紧通道并焊接牢固，得到拼焊封头，板体为Q690D钢板； [0013] S2、一次热压成型； [0014] 通过热压设备对拼焊封头进行热压成型处理，得到一次热压成型封头； [0015] S3、一次淬火； [0016] 将一次热压成型封头以≤120℃/h的升温速度从室温升到850℃～900℃，保温时间50～100分钟，到300℃时出炉空冷，得到一次淬火封头； [0017] S4、一次回火； [0018] 将一次淬火封头以≤100℃/h的升温速度从室温升到600℃～620℃，保温时间80～120分钟，到300℃时出炉空冷，得到一次回火封头； [0019] S5、二次热压成型； [0020] 通过热压设备对一次回火封头进行热压成型处理，得到二次热压成型封头； [0021] S6、二次淬火； [0022] 将二次热压成型封头以≤120℃/h的升温速度从室温升到850℃～900℃，保温时间50～100分钟，到300℃时出炉空冷，得到二次淬火封头； [0023] S7、二次回火； [0024] 将二次淬火封头以≤100℃/h的升温速度从室温升到600℃～620℃，保温时间80～120分钟，到300℃时出炉空冷，得到封头。 [0025] 作为优选，所述热压设备包括底座，所述底座的上方设置有上模块和下模块，所述上模块和下模块上下布置，所述下模块的顶部设置有模腔，所述上模通过热压油缸驱动升降。 [0026] 作为优选，所述底座上设置有辅助机构，所述辅助机构包括清洁组件和脱模组件，所述清洁组件用于清除上模块和下模块上的杂质，防止杂质影响热压效果，所述脱模组件用于提高封头与下模块分离的便捷性。 [0027] 作为优选，所述清洁组件包括气泵、进气管和出气管，所述气泵固定设置在底座的底部，所述进气管设置在气泵上，所述出气管设置有两个，所述出气管穿过底座，所述出气管的一端与气泵连接，所述出气管的另一端安装有喷嘴。 [0028] 作为优选，所述脱膜组件设置有两个，两个脱膜组件与两个出气管一一对应连接； [0030] 作为优选，所述脱膜组件包括通孔，所述通孔设置在下模块上，所述通孔与模腔连通，所述通孔内设置有移动杆，所述移动杆与通孔的内壁滑动且密封连接，所述通孔和移动杆均与中间管同轴设置，所述通孔的内径小于中间管的内径，所述中间管内设置有驱动气缸，所述移动杆的一端与驱动气缸连接，所述移动杆的另一端与模腔内壁形成光滑表面，所述驱动气缸驱动移动杆沿中间管轴线方向移动，所述移动杆和上管体之间设置有弧形的密封板，所述密封板与驱动气缸的活塞固定连接，所述密封板位于中间管内，所述密封板与中间管的内壁滑动且密封连接。 [0031] 作为优选，所述移动杆的靠近驱动气缸的一端固定设置有传动杆，所述传动杆与移动杆平行，所述密封块上设置有气孔，所述传动杆穿过气孔，所述传动杆与气孔的内壁之间设置有间隙，所述传动杆上固定设置有两个密封盘，两个密封盘中，其中一个密封盘固定设置在传动杆的远离移动杆的一端，另一个密封盘位于中间管内，远离移动杆的密封盘密封贴合在气孔上，靠近移动杆的密封盘与密封块之间设置有间隙。 [0032] 与现有技术相比，本发明的优点在于： [0033] 1、多个板体通过凹凸配合组成主体，以及锁紧环与锁紧通道之间的配合，提高了封头的连接强度和可靠性； [0034] 2、封头制备过程中，采用两次热压成型，可以避免一次性热压成型时产生的应力较大而影响相邻两个板体之间的连接强度，即进一步提高了封头的连接强度和可靠性； [0035] 3、散热设备通过清洁组件清除上模块和下模块上的杂质，防止杂质影响热压效果； [0036] 4、通过脱膜组件提高封头与下模块分离的便捷性； [0038] 图1为封头结构示意图； [0039] 图2为步骤S1中拼焊封头的结构示意图； [0040] 图3为图2的爆炸图； [0041] 图4为步骤S1中板体的结构示意图； [0042] 图5为热压设备的立体图； [0043] 图6为热压设备的主视图； [0044] 图7为热压设备的左视图； [0045] 图8为热压设备的俯视图； [0046] 图9为辅助机构的结构示意图； [0047] 图10为脱模组件的结构示意图； [0048] 图11为图10的A部放大图； [0049] 图12为下模块的结构示意图。 [0050] 其中： [0051] 主体100，锁紧通道200，锁紧环300； [0052] 板体101，凸块102，凹口103； [0053] 弧形槽201； [0054] 底座1，上模块2，下模块3，模腔4，热压油缸5，辅助机构6； [0055] 清洁组件61，脱模组件62； [0056] 气泵61.1，进气管61.2，出气管61.3，喷嘴61.4； [0057] 上管体61.31，下管体61.32，中间管61.33，密封块61.34； [0058] 通孔62.1，移动杆62.2，驱动气缸62.3，密封板62.4，传动杆62.5，气孔62.6，密封盘62.7。 具体实施方式[0059] 如图1所示，本实施例中的一种封头，包括主体100，所述主体100由多个板体101固定组成，所述板体101为Q690D钢板，Q690D属于高强度焊接结构钢，其中Q代表屈服强度，690代表屈服强度值，D代表钢板的等级，多个板体101呈周向均匀分布，相邻两个板体101凹凸配合连接； [0060] 所述板体101的一侧设置有多个凹口103，所述板体101的另一侧设置有多个凸块102，多个凸块102与多个凹口103一一对应且匹配； [0061] 所述主体100上设置有环形的锁紧通道200，所述锁紧通道200内设置有锁紧环300，所述锁紧环300与锁紧通道200匹配； [0062] 所述锁紧通道200由多个弧形槽201组成，多个弧形槽201与多个板体101一一对应； [0063] 多个板体101组成主体100时，通过焊丝将相邻两个板体101焊接在一起，且相邻两个板体101中，其中一个板体101上的凸块102插入另一个板体101上的凹口103内，通过凸块102与凹口103之间的配合，提高相邻两个板体101之间的连接强度，而通过锁紧环300与锁紧通道200之间的配合，进一步提高相邻两个板体101之间的连接强度，即提高了封头的可靠性； [0064] 如图2‑4所示，一种封头制备方法，包括如下步骤； [0065] S1、拼焊； [0066] 通过焊丝将多块板体101周向拼焊在一起后，且凸块102插入相应的凹口103内，再将锁紧环300放入锁紧通道200并焊接牢固，得到拼焊封头，板体101为Q690D钢板； [0067] S2、一次热压成型； [0068] 通过热压设备对拼焊封头进行热压成型处理，得到一次热压成型封头； [0069] S3、一次淬火； [0070] 将一次热压成型封头以≤120℃/h的升温速度从室温升到850℃～900℃，保温时间50～100分钟，到300℃时出炉空冷，得到一次淬火封头； [0071] S4、一次回火； [0072] 将一次淬火封头以≤100℃/h的升温速度从室温升到600℃～620℃，保温时间80～120分钟，到300℃时出炉空冷，得到一次回火封头； [0073] S5、二次热压成型； [0074] 通过热压设备对一次回火封头进行热压成型处理，得到二次热压成型封头； [0075] S6、二次淬火； [0076] 将二次热压成型封头以≤120℃/h的升温速度从室温升到850℃～900℃，保温时间50～100分钟，到300℃时出炉空冷，得到二次淬火封头； [0077] S7、二次回火； [0078] 将二次淬火封头以≤100℃/h的升温速度从室温升到600℃～620℃，保温时间80～120分钟，到300℃时出炉空冷，得到封头； [0079] 如图5‑12所示，所述热压设备包括底座1，所述底座1的上方设置有上模块2和下模块3，所述上模块2和下模块3上下布置，所述下模块3的顶部设置有模腔4，所述上模通过热压油缸5驱动升降； [0080] 步骤S2中，将封头放置在上模块2和下模块3之间，通过液压油缸使下模块3下降，即可以通过下模块3和上模块2对封头进行压制，并使封头在模腔4内成型，接着，热压油缸5驱动上模块2上升，取出封头即可； [0081] 而步骤S5时，根据工艺尺寸选择不同型号的上模块2和下模块3，热压动作与S2的热压动作相同； [0082] 封头经过两个热压成型，避免一次性热压成型时产生的应力较大而影响相邻两个板体101之间的连接强度； [0083] 所述底座1上设置有辅助机构6，所述辅助机构6包括清洁组件61和脱模组件62，所述清洁组件61用于清除上模块2和下模块3上的杂质，防止杂质影响热压效果，所述脱模组件62用于提高封头与下模块3分离的便捷性； [0084] 所述清洁组件61包括气泵61.1、进气管61.2和出气管61.3，所述气泵61.1固定设置在底座1的底部，所述进气管61.2设置在气泵61.1上，所述出气管61.3设置有两个，所述出气管61.3穿过底座1，所述出气管61.3的一端与气泵61.1连接，所述出气管61.3的另一端安装有喷嘴61.4，热压前，气泵61.1启动，空气从进气管61.2输送至气泵61.1内，气泵61.1内的空气再输送至出气管61.3，出气管61.3内的空气从喷嘴61.4排出并作用到上模块2和下模块3上，使空气将上模块2和下模块3上的杂质吹离，防止杂质影响热压效果； [0085] 所述脱膜组件62设置有两个，两个脱膜组件62与两个出气管61.3一一对应连接； [0086] 所述出气管61.3包括自上而下布置的上管体61.31、下管体61.32和中间管61.33，所述中间管61.33水平设置，所述中间管61.33的远离下模块3的一端通过密封块61.34实现密封，所述中间管61.33的另一端与下模块3连接； [0087] 所述脱膜组件62包括通孔62.1，所述通孔62.1设置在下模块3上，所述通孔62.1与模腔4连通，所述通孔62.1内设置有移动杆62.2，所述移动杆62.2与通孔62.1的内壁滑动且密封连接，所述通孔62.1和移动杆62.2均与中间管61.33同轴设置，所述通孔62.1的内径小于中间管61.33的内径，所述中间管61.33内设置有驱动气缸62.3，所述移动杆62.2的一端与驱动气缸62.3连接，所述移动杆62.2的另一端与模腔4内壁形成光滑表面，所述驱动气缸62.3驱动移动杆62.2沿中间管61.33轴线方向移动，所述移动杆62.2和上管体61.31之间设置有弧形的密封板62.4，所述密封板62.4与驱动气缸62.3的活塞固定连接，所述密封板 62.4位于中间管61.33内，所述密封板62.4与中间管61.33的内壁滑动且密封连接； [0088] 所述移动杆62.2的靠近驱动气缸62.3的一端固定设置有传动杆62.5，所述传动杆62.5与移动杆62.2平行，所述密封块61.34上设置有气孔62.6，所述传动杆62.5穿过气孔 62.6，所述传动杆62.5与气孔62.6的内壁之间设置有间隙，所述传动杆62.5上固定设置有两个密封盘62.7，两个密封盘62.7中，其中一个密封盘62.7固定设置在传动杆62.5的远离移动杆62.2的一端，另一个密封盘62.7位于中间管61.33内，远离移动杆62.2的密封盘62.7密封贴合在气孔62.6上，靠近移动杆62.2的密封盘62.7与密封块61.34之间设置有间隙； [0089] 封头压制成型时，上模块2上升，通过重力作用，封头与上模块2分离并停留在模腔4内，此时，通过驱动气缸62.3驱动移动杆62.2移动，并使移动杆62.2移动至中间管61.33内，同时带动密封板62.4同步移动并堵住上管体61.31的底端，移动杆62.2向着靠近密封块 61.34方向移动时，通过传动杆62.5带动密封盘62.7同步移动，使中间管61.33内的空气可以从气孔62.6排出，防止密封板62.4堵住上管体61.31且传动块仍堵住通孔62.1而导致中间管61.33内气压增大，即避免增大传动杆62.5移动负载，而当密封板62.4堵住上管体 61.31且停止移动后，通过计算，移动杆62.2完全进入中间管61.33内，且此时靠近移动杆 62.2的密封盘62.7堵住气孔62.6，使中间管61.33内的空气只能从通孔62.1输送至模腔4内，模腔4内的空气向上流动并推动封头与下模块3分离，提高封头与下模块3分离的便捷性，另外，通过模腔4内空气的流动，可以再次对下模块3进行清洁，提升下模块3清洁效果； [0090] 综上所述，多个板体101通过凹凸配合组成主体100，以及锁紧环300与锁紧通道200之间的配合，提高了封头的连接强度和可靠性，另外，封头制备过程中，采用两次热压成型，可以避免一次性热压成型时产生的应力较大而影响相邻两个板体101之间的连接强度，即进一步提高了封头的连接强度和可靠性； [0091] 其次，散热设备通过清洁组件61清除上模块2和下模块3上的杂质，防止杂质影响热压效果，还通过脱膜组件62提高封头与下模块3分离的便捷性，另外，通过模腔4内空气的流动，可以再次对下模块3进行清洁，提升下模块3清洁效果。 |
||
