一种钢制烘缸端盖焊接结构的制作方法

1.本实用新型属于造纸机烘缸结构改进技术领域，尤其是一种一种钢制烘缸端盖焊接结构。


背景技术：

2.卫生纸机的干燥部主要由压榨、烘缸及气罩组成，其中烘缸是干燥部的主要设备。近年来烘缸皆以钢制烘缸为主，钢制烘缸的结构组成是：烘缸缸体4为一圆柱壳，两端加有厚板的缸盖3，圆柱型的缸体与缸盖焊接成一体，缸盖中间装有心轴1，心轴与缸盖以螺栓连接，由轴头5向缸体内通蒸汽，由此形成一圆柱形干燥设备，潮湿纸幅通过缸体以达到干燥目的。烘缸缸体与缸盖的焊接结构多采用缸盖直径与烘缸缸体直径厚板焊接在一起，焊口采用u型焊缝，参阅专利it2016ua03075a(cn107338669a)，u型焊缝需要在缸盖上挖取一块圆形区域，这样会导致缸盖自身强度的降低，而且u型焊缝的焊接工作量较大，导致工作效率的下降。
3.除此之外，烘缸缸盖外侧温度可达90℃以上，不仅造成大量热量散失，实践与计算其散热量可达烘缸用能的5％左右，同时会造成环境的污染，为了避免上述问题，在烘缸上设置有保温装置。该保温装置为在缸盖外侧加装以槽钢为材料的结构并通过螺栓固定在缸盖上，再填充保温材料，保温材料外部设置保温面板2，具体可参看专利cn 204370235，上述烘缸的缸盖与缸体的焊接结构未有改变，但其保温结构稍有变动，保温结构以螺栓紧固在缸盖的方法，运输与安装过程容易损坏。又有在上述设计基础上改进的设计，即用焊接或其他方法制成保温结构的框架以提高保温结构的刚度，再填充保温材料，见专利hue027701(cn104105828)，上述改进后的保温装置设计，需要两次焊接工作，焊接后要经过热处理以消除焊接应力，因此加工工作比较繁琐。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供在烘缸外伸端部内侧焊接缸盖、焊接采用水平焊接结构，在缸盖外沿两侧设置焊缝的一种钢制烘缸端盖焊接结构。
5.本实用新型采取的技术方案是：
6.一种钢制烘缸端盖焊接结构，包括缸体和缸盖，其特征在于：缸体的两端分别设置外伸部，每个外伸部的内壁上或每个外伸部内侧的缸体内壁上或每个外伸部和缸体衔接处的缸体内壁上通过两个焊缝与同侧的缸盖外沿焊接连接。
7.再有，所述缸盖外沿的外侧和内侧分别设置凹陷，该凹陷表面和同侧的缸体内壁之间形成所述焊缝，
8.再有，在缸盖外缘设置有凸出部，该凸出部外侧的缸盖外缘和内侧的缸盖外缘均设置成向缸盖中轴线方向倾斜的斜面，所述斜面、凸出部外侧表面和同侧的缸体内壁之间形成外侧的焊缝，所述斜面、凸出部内侧表面和同侧的缸体内壁之间形成内侧的焊缝。
9.再有，凸出部外侧表面下端和凸出部内测表面下端与同侧的斜面之间均通过弧形
凹面一体连接。
10.再有，所述凸出部靠近缸盖外侧，凸出部外侧的斜面的长度小于凸出部内侧的斜面的长度；
11.或，
12.所述凸出部靠近缸盖内侧，凸出部外侧的斜面的长度大于凸出部内侧的斜面的长度。
13.再有，所述凸出部上端内侧表面与缸体内壁表面设置的止口外侧表面相互接触。
14.再有，所述止口外侧表面的径向方向的高度为1
‑
3厘米。
15.再有，缸盖外侧表面与凸出部外缘轴向方向的中心线之间的距离为缸盖轴向方向厚度的三分之一至三分之二。
16.再有，所述凸出部上端面的轴向方向的厚度为4
‑
8厘米。
17.再有，凸出部外侧斜面与对位的缸体内壁之间的夹角为50
‑
55度。
18.再有，凸出部内侧斜面与对位的缸体内壁之间的夹角为45
‑
50度。
19.再有，所述凸出部外侧焊缝凸出至该侧斜面外侧，所述凸出部内侧焊缝凸出至该侧斜面内侧，所述凸出的部分在同侧缸体内壁投影的长度大于0.1
‑
0.2倍的缸体壁的厚度且不小于 0.6厘米。
20.再有，缸盖内侧的缸体内壁设置一斜坡，该斜坡内侧的缸体内壁上设置有加强肋。
21.再有，所述斜坡与缸体内壁的夹角大于等于10度。
22.再有，最靠近斜坡的加强肋的外侧表面和缸盖之间的距离大于等于6厘米。
23.再有，所述加强肋和加强肋之间的肋底的内径大于缸盖的凸出部处的外径，所述缸盖的凸出部处的外径大于加强肋的内径。
24.再有，所述外伸部外缘设置有减重槽。
25.再有，所述外伸部外侧端面设置有用于安装面板的凹口，该面板和缸盖之间填充保温材料。
26.再有，所述缸盖外侧端面上设置有肋板或支架中的任意一种或全部两种
27.本实用新型的优点和积极效果是：
28.本实用新型中，在缸盖外缘设置凸出部，该凸出部围绕缸盖外缘一周，凸出部通过止口与缸体内壁定位，再通过凸出部外侧和内侧设置的两个焊缝与缸体内壁紧密连接，与传统的 u型焊缝，焊缝分布在缸盖两侧，使缸体内部16蒸汽的压力能均匀的分散到缸盖和缸体的连接处，而且缸盖能够同时受到内部焊缝的牵拉以及外部焊缝的推顶的轴向方向上的双重固定效果，同样也在径向方向上具有双重固定效果，缸盖和缸整体连接更稳固。在外伸部外侧端面设置面板，缸盖上设置有面板支架，支架之间设置有较长的肋板或较短的肋板，在面板和缸盖之间的空间内填充保温材料，外伸部使保温材料尽可能的较厚，提高了缸体两端的保温能力，而且便于缸体的运输和吊装。
附图说明
29.图1是本实用新型的结构示意图；
30.图2是图1的左上角处的放大示意图(凸出部外侧具有较短斜面)；
31.图3是图1的左上角处的放大示意图(凸出部外侧具有较长斜面)；
32.图4是图3的标注图；
33.图5是图2的标注图；
34.图6是图4的i部放大图；
35.图7是图4的ii部放大图；
36.图8是缸盖轴向方向面板支架和肋板的结构示意图(面板为12块)；
37.图9是缸盖轴向方向面板支架和肋板的结构示意图(面板为8块)。
具体实施方式
38.下面结合实施例，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。
39.一种钢制烘缸端盖焊接结构，如图1～9所示，包括缸体4和缸盖3，本实用新型的创新在于：缸体的两端分别设置外伸部8，每个外伸部的内壁上或每个外伸部内侧的缸体内壁上或每个外伸部和缸体衔接处的缸体内壁上通过两个焊缝9、13与同侧的缸盖外沿焊接连接。
40.本实施例中，缸盖外沿的外侧(图1的缸盖3左侧定义为外侧，下文相同)和内侧(图1 的缸盖3右侧定义为内侧，下文相同)分别设置凹陷，该凹陷表面和同侧的缸体内壁之间形成焊缝，具体焊缝的结构是：在缸盖外缘设置有与缸盖一体的凸出部10，凸出部围绕缸盖外缘一圈，该凸出部外侧的缸盖外缘和内侧的缸盖外缘均设置成向缸盖中轴线方向倾斜的斜面 18、19，凸出部外侧和内侧的两个斜面均围绕缸盖外缘一圈。
41.凸出部外侧斜面18和凸出部外侧表面以及二者连接处共同形成了缸盖外侧的凹陷，凸出部内侧斜面19和凸出部内侧表面以及二者连接处共同形成了缸盖内侧的凹陷。凸出部外侧斜面、凸出部外侧表面和同侧的缸体内壁之间形成外侧的焊缝9，凸出部内侧斜面、凸出部内侧表面和同侧的缸体内壁之间形成内侧的焊缝13。凸出部外侧表面下端和凸出部内测表面下端与同侧的斜面之间均通过弧形凹面12(上述提及的二者连接处)一体连接。
42.凸出部外侧和内侧的斜面有两种实施方式，具体结构如下：
43.1.如图2、5所示，凸出部靠近缸盖外侧，凸出部外侧的斜面18的长度小于凸出部内侧的斜面19的长度，既凸出部外侧焊缝大于凸出部内侧焊缝。
44.2.如图3、4所示，凸出部靠近缸盖内侧，凸出部外侧的斜面18的长度大于凸出部内侧的斜面19的长度，既凸出部外侧焊缝小于凸出部内侧焊缝。
45.为了提高缸盖和缸体之间的定位准确和二者之间的垂直度，在缸体内壁上设置有一圈如图7所示的止口11，凸出部上端内侧表面顶压在止口外侧表面上。然后再进行凸出部两侧焊缝的焊接处理。止口外侧表面的径向方向的高度w2为1
‑
3厘米，优选尺寸为2厘米。
46.缸盖外侧表面与凸出部外缘轴向方向的中心线之间的距离δ1为缸盖轴向方向厚度δn的三分之一至三分之二。如图2、5所示，δ1为δn的三分之一，如图3、4所示，δ1为δn 的三分之二。凸出部上端面的轴向方向的厚度w1为4
‑
8厘米。
47.无论凸出部外侧斜面和内侧斜面哪个长或哪个大，斜面与缸体内壁之间的夹角应满足一定条件，具体是：凸出部外侧斜面与对位的缸体内壁之间的夹角α1为50
‑
55度，凸出部内侧斜面与对位的缸体内壁之间的夹角α2为45
‑
50度。
48.凸出部外侧焊缝凸出至该侧斜面外侧，凸出部内侧焊缝凸出至该侧斜面内侧，如图4、5 所示，外侧焊缝凸出部分在同侧缸体内壁的投影为k1，内侧焊缝凸出部分在同侧缸体内壁的投影为k2，k1和k2均应大于0.1
‑
0.2倍的缸体壁的厚度且均不小于0.6厘米，优选的是： k1和k2均应大于0.15倍的缸体壁的厚度且均不小于0.6厘米。
49.缸体和缸盖连接的部位为高应力区，缸体上设置有多个加强肋15，最靠近缸盖的加强肋与缸盖之间的内壁上设置有斜坡14，最靠近缸盖的加强肋外侧表面和缸盖之间的距离l应大于等于6厘米，斜坡与缸体内壁的夹角α大于等于10度，由此保证缸体不连续部位的强度。优选的方案是：l大于等于8厘米。
50.缸盖的直径不能过大，缸盖的外径取值范围是：d1≤d≤d2，d1为加强肋的内径，d为缸盖外径，d2为加强肋和加强肋之间的肋底的内径。
51.外伸部的轴向长度为4.5
‑
5.5厘米，在外伸部外缘设置有减重槽20。在外伸部外侧端面设置有用于安装面板的凹口6，凹口在缸盖轴向方向上的厚度为0.2毫米，凹口内设置面板2，凹口处的面板通过螺栓7固定，该面板和缸盖之间填充保温材料17。
52.在缸盖上设置有隔板25，隔板之间设置有短支架或长支架21，隔板之间的缸盖上还可以设置肋板22，在心轴上设置圆环23，面板固定在面板支架、凹口和圆环上并通过短支架或长支架以及肋板形成稳定支撑。在缸盖上设置有人口24。面板可以使用不锈钢材料；或用碳钢板，表面涂以银漆。
53.缸盖可以根据直径的不同设置不同数量的面板，如图8所示，缸盖直径大于4.5米，为保证整体刚度，缸盖上径向均布设置12个隔板，两个相邻隔板之间设置一个长支架，每个长支架设置有径向的肋板，面板有12块，保温材料为超细玻璃棉或岩棉等。
54.如图9所示，缸盖直径为3.5
‑
4.5米，隔板为8个，同样设置有长支架和肋板，面板为8 块，保温材料为超细玻璃棉或岩棉等。
55.改变焊口最大优点是：
56.1、将原来u型焊口部位为斜坡过渡解决了端盖与缸连接部位的应力集中问题。
57.2、改变了焊接结构后，減掉应力释放沟，可以降低端厚度，至少減低端盖5％重量。
58.3、缸体外伸至端盖以外，可以省去焊接保温结构外环，且提高了厚保温结构外环的刚性。
59.本实用新型中，在缸盖外缘设置凸出部，该凸出部围绕缸盖外缘一周，凸出部通过止口与缸体内壁定位，再通过凸出部外侧和内侧设置的两个焊缝与缸体内壁紧密连接，与传统的 u型焊缝，焊缝分布在缸盖两侧，使缸体内压力能均匀的分散到缸盖和缸体的连接处，而且缸盖能够同时受到内部焊缝的牵拉以及外部焊缝的推顶的双重固定效果，缸盖和缸整体连接更稳固。在外伸部外侧端面设置面板，缸盖上设置有面板支架，支架之间设置有较长的肋板或较短的肋板，在面板和缸盖之间的空间内填充保温材料，外伸部使保温材料尽可能的较厚，提高了缸体两端的保温能力，而且便于缸体的运输和吊装。