专利名称：复合型外压壳体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及压力容器，具体地说是一种外压壳体。
腔类外压壳体广泛地应用于国防工业、地质采矿工业。如潜艇、水下油气管道、工业用深井井壁、采矿业的地下管隧道以及大型水库双曲薄拱坝等。其承压范围多在0.5～10MPa，壳体曲率半径多在0.3～30米，传统的结构是采用单层整体外压壳体，因材料的潜在能力不能得到充分的发挥，而设计计算得到的壁厚大而笨重。采用局部加筋的办法虽可部份减薄壁厚，但制造困难，且材料消耗仍不能有效地降低。
本实用新型的任务是它提供一种刚塑性复合型的结构的外压壳体，从而充分发挥材料的潜在能力，提高抗失稳刚度，达到节约材料、减轻重量、降低造价的目的。
本实用新型的方案是它包括凸型封头(包括圆形封头)、圆筒体和平板封头组合而成的壳体。凸型封头、圆筒体和平板封头均采用刚塑性双层复合型结构，凸型封头的内层外壁、外层内壁，圆筒体内层外壁、外层内壁和平板封头的内层外壁、外层内壁的中间夹层内均填充无间隙的延塑性材料。凸型封头、圆筒体和平板封头的内、外层为刚性材料。
本实用新型与现有技术相比其优点是1.能有效地降低外压壳体的重量。这对增加航天和潜水设备的装机容量尤为重要。
2.对原使用昂贵金属的外压壳体(如钛材、不锈钢等)，现在减小壁厚的同时可以采用对内、外层采用不同材质的办法，降低造价60～70％。
3.对大型外压壳体和大批量使用的外压壳体或筒体(如水下实验基地，地、水下油气管道，深井井壁等)，可节约投资30～50％。
因此，它在国防、石油、地质等工业部门需承受中压(外压1.6MPa～10MPa)情况下均有推广的重大价值。
以下结合附图
对本实用新型进一步的描述。
附图复合型外压壳体结构示意图。
如图所示，凸型封头的内层外壁1、外层内壁2、圆筒体的内层外壁3、外层内壁4、平板封头的内层外壁5、外层内壁6的中间夹层内均填充无间隙的延塑性材料，如塑料。塑性层可采用二种方法组装；①注塑法；②分步热套法——即先将延塑性填充层贴套在圆筒体内层外壁3，再将圆筒体外壳加热套入；经振动、挤压等方法消除层间间隙即成。凸型封头与圆筒体之间的连接可采用焊接，平板封头与圆筒体之间的连接可采用焊接或法兰、螺钉连接。
实施例1某潜艇生活舱φ1800mm设计外压为3MPa，材质为合金钢。若采用单层整体外压壳体，圆筒体壁厚为50mm，每米消耗合金钢2325Kg。若采用复合型外压壳体，内、外壳体壁厚各为10mm，中间夹层采用聚氯乙烯厚为32mm，每米消耗合金钢为930Kg，聚氯乙烯每米180Kg。二者相比可减轻重量52％，节约费用约45％。
实施例2某海底输油管道φ1200mm，承受外压2MPa。若采用单层整体外压壳体，壁厚为30mm，每米耗钢材905Kg。若采用复合型外压壳体，内、外壳体壁厚各为5mm，中间夹层采用聚氯乙烯厚为24mm，每米耗钢材302Kg，聚氯乙烯每米90Kg。两者相比可减轻重量57％，节约费用约45％。
权利要求1.一种复合型外压壳体，它包括凸型封头、圆筒体和平板封头；本实用新型的特征是凸型封头、圆筒体和平板封头均采用刚塑性双层复合型结构，凸型封头的内层外壁[1]、外层内壁[2]、圆筒体内层外壁[3]、外层内壁[4]和平板封头的内层外壁[5]、外层内壁[6]的中间夹层内均填充无间隙的填料。
2.根据权利要求1所述的复合型外压壳体，其特征是凸型封头、圆筒体和平板封头的内、外层为刚性材料，如钢板；中间夹层内填充延塑性材料如塑料。
专利摘要一种复合型外压壳体，凸型封头、圆筒体和平板封头均采用刚塑性双层复合型结构，其中间夹层内均填充无间隙的延塑性材料，在刚度相同的情况下，能降低刚性材料消耗，减轻壳体重量，达到节约材料及降低造价之目的。在国防、石油、地质等工业部门需承受中压情况下均有推广的重大价值。
文档编号F16J12/00GK2104343SQ9122766
公开日1992年5月13日 申请日期1991年10月26日 优先权日1991年10月26日
发明者陈启松, 朱国辉, 黄载生 申请人:浙江大学