对于快开结构液压釜卡箍的优化分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第2期锅炉制造No．22013年3月BOILERMANUFACTURINGMar．2013文章编号：CN23—1249(2013)02—0051—06一种快开结构液压釜卡箍的优化分析李玉生，董文刚(1．哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150046；2．哈尔滨电站设备成套设计研究所有限公司，黑龙江哈尔滨150046)摘要：在明确液压釜卡箍结构的基础上，对卡箍详细结构进行优化，分析各部位在减薄的情况下，应力分布的情况，根据各部位的应力分布情况，确定卡箍最好的结构优化设计。关键词：液压釜；卡箍；结构优化；应力分析中图分类号：TQ052文献标

2、识码：AAnOptimalAnalysisMethodforHoopofHydraulicCauldronwithQuickOpeningStructureLiYusheng，DongWengang(1．HarbinBoilerCompanyLimited，Harbin150046，China；2．HarbinPowerSystemEngineering&ResearchInstituteCo．，Ltd．，Harbin150046，China)Abstract：Afterdeterminedthehydrauliccauldronhoopstructure，theoptima

3、lanalysiswillbeper-formedtoobtainstressdistributioninthehoop，accordingtothestressdistribution，theoptimumde—signcasewillbedetermined．Keywords：hydrauliccauldron；hoop；structuraloptimization；stressanalysis0引言构进行了优化设计改进。液压釜卡箍结构是一种石化上经常采用的快1设备结构设计参数开装置，结合气动或液动系统，达到快开的目的。此结构适合于经常开启的场合，通过此种结构的本结构由封

4、头、上下法兰、卡箍、上下斜块组应用可以大大的提高工作效率并且降低工人的劳成，具体结构如图1所示。设计压力6．6MPa，工动强度，因此适用范围很广泛。作压力6．0MPa，设计温度200oC，介质为软化以前设计的液压釜卡箍，采用常规计算方法，水，焊接接头系数为1，腐蚀裕量1mm。材料在结构虽合理，但重量较重，不经济。采用AN．设计温度下的参数见表1所示。SYS12．0对卡箍进行建模分析，可以对卡箍在重因为卡箍结构为轴对称结构，所以取回转壳量以及结构方面进行优化。为此，我们对卡箍结体的1／16进行分析。收稿日期：2012—09—28作者简介：李玉生(1978一)，男，黑龙江哈尔滨人

5、，工程师，2003年毕业于哈尔滨理工大学，从事锅炉、压力容器生产制造工作。学兔兔www.xuetutu.com·52。锅炉制造总第238期图2优化前图3轴向减薄图1结构简图2卡箍结构的优化设计2．1优化尺寸由于卡箍是整个设备中至关重要的一个部件，并且重量较重。对卡箍进行优化设计是整个图4径向减薄图5轴、径向均减薄设备优化的关键。我们将卡箍在原有的尺寸基础2．3卡箍模型边界条件上进行缩小改进，分别进行轴向减薄、径向减薄以模型的内表面加6．6MPa压力，回转面加对及轴向径向均减薄三种情况分析。之后采用应力称约束，下表面加轴向固定约束。分析的方法对以上三种情况以及原设计的应力水所要

6、求取的应力路径如图8。平进行评定、对比，从而得出减薄后能否满足要求的结论。卡箍的原尺寸以及减薄尺寸见图2、图3、图4、图5。2．2有限元模型卡箍结构的模型，由卡箍、上下法兰、上封头、简体以及上下斜块组成，如图6。如图6，A处上斜块与卡箍的销钉固定，B处为上下斜块间的摩擦接触，C处为下斜块与上法兰销钉固定，D处为上下法兰(键号4、5)之间密1一卡箍2-上斜块3一下斜块封垫接触，E处为下法兰与卡箍的摩擦接触。图74一上法兰及封头5-下法兰及简体为卡箍结构的有限元模型。图6卡箍结构的模型学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com