【正文】 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 28 頁(yè) 共 32 頁(yè) 圖 6 吊環(huán)螺釘管板連接圖 防沖板的設(shè)計(jì) 在殼程的進(jìn)口處設(shè)置一個(gè)防沖板，材料用 Q235A，防沖板的邊長(zhǎng)應(yīng)大于接管外徑 50mm 以上，所以取防沖板的邊長(zhǎng)為 200mm。 支座的布置 根據(jù) 文獻(xiàn) [1]中的 對(duì)于 mmL 3000? ，兩支座的間距 LLB )~(? 所以選用 mmLL B 1 5 0 03 0 0 ???? ，支座到筒體兩端的距離盡量等距。 h=300mm，質(zhì)量為 29KG，允許載荷為 165kN。 根據(jù)筒體內(nèi)徑，按文獻(xiàn) [4]，對(duì)于 mmDN 900? 選用重型鞍座，帶墊板，因?yàn)橥搀w內(nèi)徑為 600mm，所以采用 BI 焊制， 120176。因此，取側(cè)法蘭的名義厚度為 85mm。螺栓中心至法蘭頸部與法蘭背面交點(diǎn)的徑向距離 mmL A 402/)280600840( ????? （ 2110） 螺栓中心至 DF 的作用位置處的徑向距離 mmL D ???? （ 2111） 螺栓中心至 GF 的作用位置處的徑向距離 mmDDL GbG 7498402 ????? （ 2112） 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 25 頁(yè) 共 32 頁(yè) 螺栓中心至 TF 作用位置處的徑向距離 mmLLL GAT 1 ??????? ? （ 2113） 預(yù)緊狀態(tài)的法蘭力矩 mmNLFM GGa ????? （ 2114） 操作狀態(tài)的法蘭力矩 GGTTDDp LFLFLFM ??? NPDF ciD 9 0 4 3 2 0 07 8 8 22 ????? （ 2115） NDDP PDPDFFF iGc cicGDT 5049 1 5)600749()( 222222??????? ???? （ 2116） mmNLFLFLFM GGTTDDp ???????? ??? 1270671 （ 2117） 設(shè) 計(jì)溫度下法蘭材料的許用應(yīng)力 ? ? MPatf 144?? 常溫下法蘭材料的許用應(yīng)力 ? ? MPaf 150?? 法蘭設(shè)計(jì)力矩 oM 取 ? ?? ? mmNMftfa ???? 5672 655 61501445906 932 9?? （ 2118） 和 NM p 127067173? 的大值 所以 oM 取 127067173N 查文獻(xiàn) [5]得 M24 螺栓的小徑 1d =（ mm） 實(shí)際螺栓面積 mb AA ????? 2? （ 2107） 預(yù)緊狀態(tài)螺栓的設(shè)計(jì)載荷 ? ? NAAFW bbmG 21143852102 1240077372 ??????? ? （ 2108） 操作狀態(tài)下螺栓設(shè)計(jì)載荷 NWW p 1 44 68 72?? （ 2109） 確定法蘭材料，密封面型式及結(jié)構(gòu)尺寸 法蘭材料選用 16MnⅡ，密封面型式采用凸面密封，與外頭蓋法蘭相匹配。 基本密封寬度 ? ? ? ? mmDDb io DGo 104/7257654/ ????? （ 298） 墊片的有效密封寬度 mmbb o ???? （ 299） 墊片壓緊圓直徑 mmbDDoGG 749827652 ?????? （ 2100） 預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力 NbyDFF GaG ???????? （ 2101） 操作狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力 Nb m PDFF cGpG 3 0 1 0 3 4 ???????? （ 2102） 確定螺栓 材料規(guī)格和數(shù)量 由外頭蓋法蘭的設(shè)計(jì)可知，應(yīng)采用 M24 210B，數(shù)量為 28 個(gè)，材料采用35CrMoA，假設(shè)法蘭名義厚度 mmn 85?? 。 材料為35CrMoA。即 。 法蘭的選擇 因?yàn)楣芟涞闹睆綖?700，壓力為 。 長(zhǎng)度為 217mm。 封頭的校核 ? ?? ? ???t?? 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 23 頁(yè) 共 32 頁(yè) ? ?? ? MP aPMP aPP Ctct ?????????? ?? 液壓試驗(yàn)產(chǎn)生的應(yīng)力 ? ? ? ?? ? MP aDPeeitt ??? ?????? ? ?? ? ? M P aM P at ????? 因此所選封頭的強(qiáng)度足夠。容積 179。 鉤圈的設(shè)計(jì)厚度 mm781662161 ????? ?? （公式 295） 式中： ? — 鉤圈設(shè)計(jì)厚度， mm 1? — 浮頭管板厚度， mm 根據(jù)國(guó)標(biāo)中關(guān)于 B 型鉤圈的尺寸規(guī)定以及計(jì)算結(jié)果，確 定鉤圈的其它尺寸 圖 5 鉤圈示意圖 右端管箱的設(shè)計(jì) 封頭的設(shè)計(jì) 由于壓力較大，選用應(yīng)力較好的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，材料采用 Q345R 封頭內(nèi)直徑 mmDD i 7 0 01 0 06 0 01 0 0 ????? （公式 296） 封頭計(jì)算厚度 ? ? mmPDP ct c i ????? ???? ??? 封 （公式297） 設(shè)計(jì)厚度 ????? Cd 封封 ?? 取名義厚度和筒體等厚為 14mm。吊耳的尺寸如下：內(nèi)圓直接為 25mm，下方長(zhǎng)寬都為 60mm，厚度為 20mm。 根據(jù) 文獻(xiàn) [2]1998 中得 螺栓最大間距 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁(yè) 共 32 頁(yè) mmmdL fb 226)( 906232)( 62~ m a x ????????? ? 其中 bd 為螺栓孔直徑 其中 bD =635mm 為法蘭螺栓圓直徑 螺栓最小數(shù)量 9226 ~ m a xm in ???? LDn b? 查 文獻(xiàn) [2]表 9— 3 得螺栓的最小間距 min~L =46mm 螺栓最大數(shù)量 4446 ~m a x ???? m ixbLDn ? 因此可以取螺栓的數(shù)量為 20 個(gè)，型號(hào) M20，由文獻(xiàn) [5]表 10— 1，查得相應(yīng)螺栓的螺紋小徑 1d = 每個(gè) M20 螺柱的有效面積 2221 mmd ????? ? 實(shí)際螺栓總面積 24 6 9 3 4 mmA b ??? ③ 螺栓設(shè)計(jì)載荷 預(yù)緊狀態(tài)下的螺栓設(shè)計(jì)載荷 ? ? NAAW bbm 113368 52102 469661012 ?????? ? 操作狀態(tài)下的螺栓設(shè)計(jì)載荷 NWW p 1140909?? ④ 法蘭力矩 浮頭法蘭內(nèi)徑 根據(jù) 文獻(xiàn) [1]，表 15 和圖 13 可知，可以取 mmb 31? ， mmbn ? 法蘭內(nèi)徑 ? ? ? ? mmbbDD nifi 1 ???????? 法蘭外徑 mmDD ifo 6 8 0806 0 080 ????? ???? ???? rc s i rc s i n1 ni fiR D ?? 作用在法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)封 頭壓力載荷引起的軸向分力 NPDF tfiD 8 1 9 0 1 7 17 8 8 22 ????? 流體壓力引起的總軸向力與作用于法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力差 ? ? ? ? NPDDF tfiGT 8 2 2 9 7 15 9 97 8 8 2222 ??????? 窄面法蘭墊片壓緊力 Nb m PDF tGG 2 4 0 7 2 9 ??????? 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 21 頁(yè) 共 32 頁(yè) 作用在法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)封頭壓力載荷引起的徑向分力 Nc tgc tgFF Dr 1 2 0 0 6 3 3 9 8 5 61 ???? ? 螺栓中心至法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)的徑向距離 ? ? ? ? 322/5716352/ ????? fibD DDS mm 螺栓中心至 GF 作用位置處的徑向距離 ? ? mmDDS GbG 182/5 9 96 3 52/)( ????? 螺栓中心至 TF 作用位置處的徑向距離 ? ? ? ? mmSSS GDT 252/18322/ ????? rF 對(duì)法蘭環(huán)截面形心的力臂 mmlS nfr os2 14290c os22 1 ???????? ??? 管程壓力操作工況下的法蘭力矩 ? ? ? ?? ? ? ?mmNSFSSFSSFM rrGTTGDDp???????????????300594772212022331825822941832819016 （公式 294） 預(yù)緊法蘭力矩 Ga WSM ? =1133685 18=20406330 N﹒ mm 系數(shù) ? ? ? ? ? ? 5716801448 4 2222 ???? ????????fifotffiifit DD DRDPL ? 系數(shù) J 操作工況下的 ? ? ? ?? ? ? ?? ? 4196571680 57168057114430059477 ?????????? fifo fifofitf pp DD DDDMJ ? 預(yù)緊工況 ? ? ? ?? ? ? ?? ? 2735571680 57168057115020406330 ?????????? fifo fifofif aa DD DDDMJ ? ⑤ 法蘭厚度 操作工況下厚度 mmLJL pfp 22 ???????? 預(yù)緊工況下的厚度 mmJ afa 532 7 3 5 ???? 浮頭法蘭的公稱厚度取兩種工況下的大者 mmCC tsfpf ??????? ?? 所以假設(shè)的 90mm 符合要求。 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁(yè) 共 32 頁(yè) 根據(jù) 文獻(xiàn) [2]1998 中得 螺栓最大間距 mmmdL fb 226)( 906232)( 62~ m a x ????????? ? （公式 268） 其中 bd 為螺 栓孔直徑 其中 bD =635mm 為法蘭螺栓圓直徑 螺栓最小數(shù)量 9226 ~ m a xm in ???? LDn b? （公式 269） 查 文獻(xiàn) [2]表 9— 3 得螺栓的最小間距 min~L =46mm 螺栓最大數(shù)量 4446 ~m a x ???? m ixbLDn ? （公式 270） 因此可以取螺栓的數(shù)量為 20 個(gè)，型號(hào) M20，由文獻(xiàn) [5]表 10— 1，查得相應(yīng)螺栓的螺紋小徑 1d = 每個(gè) M20 螺柱的有效面積 2221 mmd ????? ? （公式 271） 實(shí)際螺栓總面積 24 6 9 3 4 mmA b ??? （公式 272） ③ 螺栓設(shè)計(jì)載荷 預(yù)緊狀態(tài)下的螺栓設(shè)計(jì)載荷 ? ? NAAW bbm 1012 2022102 469649442 ?????? ? （公式 273） 操作狀態(tài)下的螺栓設(shè)計(jì)載荷 NWW p 891335?? （公式 274） ④ 法蘭力矩 浮頭法蘭內(nèi)徑 根據(jù) 文獻(xiàn) [1]，表 15 和圖 13 可知，可以取 mmb 31? ， mmbn ? 圖 4 淮海工學(xué)院二〇一三屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁(yè) 共 32 頁(yè) 法蘭內(nèi)徑 ? ? ? ? mmbbDD nifi 1 ???????? （公式 275） 法蘭外徑 mmDD ifo 6 8 0806 0 080 ????? （公式 276） ???? ???? rc s i rc s i n1 ni fiR D ?? （公式 277） 作用在 法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)封頭壓力載荷引起的軸向分力 NPDF tfiD 6 3