卡钳式多层包扎容器工艺装备设计-压力容器.docx

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卡钳式多层包扎容器工艺装备设计

压力容器

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论文导读:：大型高压设备制作工艺装备设计，综合了现有多层容器的优点，具有结构设计合理、制造工艺先进、成本低以及安全可靠等特点。该包扎式工艺可广泛适用于化工、化肥、能源及冶金的高压容器领域。它在制造技术以及安全和经济效益的提高上都具有十分明显的优势。

论文关键词：压力容器，生产制作工艺，浮动装置，夹紧机械手，预紧装置

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随着改革开放的深入和国家“十一五”计划的实施，压力容器向大型化发展的速度越来越快。化工、化肥设备中高压多层包扎设备从60年代的DN500、DN600等系列发展到DN1200~DN2000等系列，产品重量和直径都翻了几倍。目前，国内企业使用的捆扎式包扎工艺制作压容器制造中,深厚环焊缝焊接困难、检测困难,需经多次热处理,制造周期长、成本高等缺点已不能满足设备大型化发展的需要。“卡钳式多层包扎容器工艺装备设计”正是为适应制作大型化高压设备而设计的。整体多层包扎式高压容器工艺是继多层包扎、多层绕板、多层热套、多层绕带和多层螺旋绕板后的一种新型多层容器的结构工艺，是适合我国国情的一种新型多层高压容器结构。HG3129-1998《整体多层夹紧式高压容器》制造工艺特点是:各层层板的纵环焊缝相互错开,避免了大厚度的焊接、探伤和热处理;材料利用率高,选材面广;机械化程度高,层板夹紧装置操作灵活,夹紧力可控;④制造周期短,成本低。它综合了现有多层容器的优点，具有结构设计合理、制造工艺先进、成本低以及安全可靠等特点。该包扎式工艺可广泛适用于化工、化肥、能源及冶金的高压容器领域。它在制造技术以及安全和经济效益的提高上都具有十分明显的优势。

一、工艺组成组成：

本设备由单臂架、夹紧机械手、浮动装置、三组预拉紧装置、行走机构、顶升装置、YZ-326液压系统、电器控制、操作台及轨道等组成，其工作原理见下图。

二、设备用途特点：

1、单臂架采用单臂钢架结构，是其它组成部分支承和连接不可缺少的结构，可不受机架刚度和产品重量的影响，同时产品吊装不受机架自身影响。本设备可夹紧φ800~φ2400mm的多层高压容器，层板厚度为δ6~16mm，层板宽度为600~2400mm。通过行走机构在轨道上的运动，容器包扎长度可不受限制，夹紧后的质量完全能达到HG3129-1998的行业标准。

2、夹紧机械手的动作采用液压控制和电器控制，其油缸可以同步往返也可单独往返移动，缸径为φ140，行程为250mm，最高工作压力达到15Mpa。且增设了远程和近程电控装置。

3、预紧装置的上、下拉紧采用液压控制和电器控制，其油缸上、下可以同步往返也可单独往返移动，单个行程700mm，油缸最高工作压力为15Mpa，缸径φ63中国学术期刊网。采用竖向液压预紧用多种长度的钢丝绳来满足不同直径规格产品的包扎，运行动作快且预紧力大，工作效率高；

4、夹紧机械通过浮动装置来满足机械手在夹紧过程中所产生的位移高度，同时方便机械手手指更好的对位于层板工艺孔；在夹紧机械手设置电器控制，机械手的上、下移动（微调）操作方便；能确保机械手升降灵活，快速，并增设有一道安全保障措施。

5、顶升装置有利于层板轻松套入整体内筒；在相关结构上增加远程控制压力容器，从而减轻劳动强度和提高工作效率。

7、液压站设计在单臂架下部，油压调节和维修更为方便。

四、安全性及其环保：

1、设备起吊安全性较好。该包扎机的整体结构为单臂架，自身结构稳定性较好；设备在吊装时不会影响单臂架。

2、浮动装置上的配重采用钢丝绳连接，为防止钢丝绳在使用中产生疲劳断裂，特增设2根钢丝绳以保证其安全性。

3、此设备运行采用液压控制，整个过程安全可靠，无噪音。

4、设备的使用和维护方便。

综上所述，本装置属是一种新型多层高压包扎工艺装置。它是资源节约型装备（如：层板下精料、筒节不再车两端面焊接坡口、深槽焊等），从而提高了产品的安全性和经济性；也是环境友好型（如：人性化操作，减轻劳动强度，操作方便且安全可靠），从而提高了生产率。整体包扎式高压容器的研制、实验操作过程分析：各部分机构运行正常；操作简单、方便；包扎层板层间间隙≤0.3mm、松动面积符合HG3129-1998标准要求；包扎效率较高。这种新型容器通过拉紧层板并产生微量伸长产生一定预应力消除层间间隙，利用层间摩擦力的特性，能保证容器安全使用。利用液压机械手制作，操作灵活、方便，自动化程度高，生产周期短，制造成本低。包扎筒体纵、环缝相互错开，无深环焊缝，同时减少了焊接，探伤、返片时间。筒体选材范围增大（壁厚6~16mm，板宽600~2400mm），从而减少了包扎层数，好降低了材料单价。对大型容器可现场组焊制作，避免了运输困难，因此，设备选用整体多层夹紧式容器结构有非常明显的优越性，它为我国大型高压容器国产化开辟了一条新途径；同