CN103402747A - 压力缸容器的焊接密封 - Google Patents
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Abstract
一种用于等静压压制的压力容器和包括这种压力容器的压机,其中压力容器包括至少两个子缸,所述至少两个子缸轴向连接以形成用于在等静压压制期间包封压力介质的力吸收压力容器缸,其中轴向连接的子缸沿着连接子缸的一个或多个接合部被焊接。压力容器包括轴向预加应力装置和径向预加应力装置,所述轴向预加应力装置被布置成用于将轴向压紧力施加到子缸上以用于在压力介质被增压时在所述一个或多个接合部处获得轴向压紧应力,所述径向预加应力装置被布置成用于施加径向压紧力到子缸上以用于在压力介质被增压时在一个或多个接合部处获得切向压紧应力。
Description
技术领域
本发明涉及高压压制领域。具体地,本发明涉及用于等静压压制的压力容器。另外,本发明涉及用于物件的等静压压力处理的使用这种压力容器的高压压机。
背景技术
等静压压机用于制造不同类型的物件,诸如用于航空器的涡轮机叶片或用于植入到人体中的人造髋关节。所述压机通常包括炉子,所述炉子设置有用于增加装载物(即物件)被在装载空间中压制的炉腔中的温度的电加热元件。在最终的压制操作之后,重要的是通常快速地冷却装载空间使得该装载空间中的装载物将获得所期望的性能和使得晶粒生长被避免或最小化。另外,快速冷却导致增加的生产率,这是因为装载物可以被快速地移除,从而减小了循环时间。然而,还重要的是实现了整个装载空间的均匀冷却。
在高压压机的高压压制操作期间,容纳在压力容器的压力腔中的压力介质被增压到非常高的压力。压力介质通常是流体气态介质。高压压机可以用在各种应用中。高压压机可以例如用于通过高度地使设置在封闭压力容器中的流体增压而将片材金属部件形成预定形状并用作到中间隔膜等上的施加力。如果高压压机施加相等的压力到压力容器中的内容物的每一侧上,那么所述压机被称为等静压压机。等静压压机可以用于金属或陶瓷粉末的压紧或致密,减小铸件或烧结物件中的孔隙或空隙,食品原料等的杀菌和保存等。基于在等静压压制过程期间压力介质的温度,所述过程可以被称作热等静压压制(这里称作HIP)、暖等静压压制(这里称作WIP)以及冷等静压压制(这里称作CIP)。
传统的高压压机的压力容器包括压力容器缸。压力容器缸通过在缸端部处的关闭盖关闭,从而包封填充有压力介质的压力腔。框架被布置成吸收轴向负载。
为了增加压力容器抵抗裂纹形成和蔓延的能力,压力容器通常被预加应力(pre-stress)。容器可以例如通过自紧法、通过收缩或通过线缠绕压力容器缸而进行预加应力。
压力容器中的压力水平取决于于压机类型和待压制的材料。在片材金属成形中,压机典型地被设计用于高至140Mpa的压力,在CIP中用于100MPa和600MPa之间的压力,和在HIP中用于高至300MPa的压力。
用于高压压机的缸传统地通过锻造被制造而成。首先主体被铸造且随后被锻造以形成压力容器缸。在热处理之后,压力容器被机加工成其最终形状和尺寸。为了制造非常大的缸,对锻造、热处理以及机加工过程的设备提出高要求。
近来,对于越来越大尺寸的待压制物件的需求增加,这意味着对于越来越大的压机的需求。一种制造大型压机的可替代的方式是制造具有压力容器缸的压力容器,所述压力容器缸包括轴向连接的子缸。压力容器缸则可以包括布置成彼此连接的两个或多个子缸,由此等静压压机的压力容器缸的尺寸(轴向长度)不受限于单个大缸的制造过程。不仅大型压机将从包括连接的子缸的压力容器缸获得益处。而且小型压力容器也将从这样的构造获得益处,例如其可以实现更短的运输时间。然而,存在与这种构造相关的问题。例如,结构必须承受非常高的压力,而不会存在危险的泄露或压力容器失效,这使得连接的子缸之间的接合部被密封且所述密封还能够随时间上承受得住这些高压力是关键的。另外,还重要的是当子缸被接合到压力容器时在制造过程或成形过程期间保持子缸在一起。除了上述,HIP的结构还必须承受高温。
因此,在用于HIP和CIP的改进的压力容器的领域中存在减轻上述问题中的至少一些问题的需求。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于等静压压制的压力容器和用于物件的等静压压力处理的高压压机,其减轻了上述问题中的至少一些问题。
这一目的将在下述中变得清楚,该目的通过如在独立权利要求中所要求的压力容器热等静压压制和高压压机来实现。优选的实施例被在从属权利要求中限定。
根据本发明的第一方面,提供了一种用于等静压压制的压力容器,包括:沿着一个或多个接合部焊接的至少两个子缸、轴向预加应力装置和径向预加应力装置。所述至少两个子缸轴向连接以形成在等静压压制期间用于包封压力介质的力吸收压力容器缸。子缸被头尾相连地连接在一起,其由此形成更长的压力容器缸,使得由子缸的内壁限定的缸空间被沿着缸的缸轴线的方向延伸。被连接的子缸的最终的压力容器缸包封在等静压压制期间填充有压力介质的空间。可以理解,最终的缸在其开口端被关闭盖关闭,由此包封压力腔。轴向连接的子缸沿着连接的子缸的接合部被熔焊或硬钎焊或软钎焊。轴向预加应力装置被布置成用于将轴向压紧力施加在子缸上以用于在压力介质被增压时在一个或多个接合部处获得轴向压紧应力。或者说,在所述等静压压制期间,在压力介质被增压时,轴向预加应力装置施加轴向指向的压紧力到子缸上,从而导致了沿轴向方向受到压紧应力的一个或多个接合部。径向预加应力装置被布置成用于施加径向压紧力到子缸上以用于在压力介质被增压时在一个或多个接合部处获得切向压紧应力。因此,在所述等静压压制期间在压力介质被增压时,所述径向预加应力装置施加径向指向的压紧力到子缸上,从而导致了在切向方向上受到压紧应力的接合部。
根据本发明的第二方面,提供了一种用于物件的等静压处理的高压压机,该高压压机包括根据本发明的第一方面的压力容器和被设置成围绕压力容器缸的力吸收压机框架。
本发明基于以下见解:在压力容器被增压时,包括在轴向和径向方向两者方向上正在被预加应力的轴向连接的子缸的压力容器使得能够进行沿着连接的子缸的一个或多个接合部的熔焊或硬钎焊的互连,即接合部被熔焊焊接或硬钎焊焊接。因此,通过沿着接合部进行熔焊焊接或硬钎焊焊接,可以获得在一个或多个接合部处具有不漏流体的密封件的被连接的子缸。在压力容器被增压时,被连接的子缸的相对布置的子缸端的相对移动(即相对彼此的移动)由于轴向和径向上的预加应力而可忽略不计。更具体地,与连接的子缸端部彼此接触的相应的端面的相对位置被迫使借助于预加应力装置保持其相对于相对表面的位置。
在压力容器的操作期间,轴向预加应力装置施加轴向指向的力到压力容器缸的子缸上以用于实现连接的子缸的压紧,即轴向力被朝向一个或多个接合部向内指向,使得子缸被轴向地压紧在一起。然而,子缸之间的接合部可能会受到由增压的介质所施加的分离力的影响。该轴向指向的分离力用于分离子缸。因此,预加应力装置被布置以抵消这种分离力,且进一步充分大到足以完全抵消和中和该分离力,使得合力是压紧力。或者说,轴向预加应力装置是用于轴向预加应力给轴向连接的子缸使得所述子缸被压紧在一起的装置,其中轴向预加应力装置产生足够大的力,以补偿由增压的介质所施加的分离力。结果,子缸之间的接合部处于压紧状态,即子缸的端部被压紧在一起。这又导致了焊缝免于轴向指向的拉伸应力。另外,因为压力容器缸被径向预加应力,即使在压力容器被增压时,焊缝也实质上免于切向指向的拉伸应力。因此,焊缝在压力容器被轴向和径向预加应力时且在压力介质被增压时在所有方向上免于拉伸应力。
如上文所述,由于熔焊、软钎焊或硬钎焊,连接部是不漏流体的密封件,其防止压力介质穿过连接的子缸的接合部泄漏。
连接部还可以承受高温。根据本发明的有轴向连接子缸形成的压力容器有利地用在高温应用中,诸如HIP。在抽空压力腔的流体的操作期间,诸如在HIP的操作期间,密封将防止在腔外面的流体泄漏到压力腔中,从而增加了真空循环的效率。因此,连接部提供了双向密封,从而导致了在两个方向上(即从腔至外面和从外面至腔)的防泄漏接合部。
使用熔焊或硬钎焊连接作为在接合部处的密封的另一优点是压力容器可以通过一件预加应力装置被径向预加应力,即连接的子缸用作一件压力容器。不需要用于每一子缸的单独的预加应力装置。
另外,包括沿着接合部焊接在一起的轴向连接的子缸的压力容器与一件容器相比允许更大的容器,这是因为每个子缸可以被单独地制造。如果压力容器被在压制操作现场就地装配,那么由单独的子缸形成的压力容器缸由于更小的件而使得其容易运输。
根据本发明的一个实施例,轴向预加应力装置包括至少一对轴向预加应力表面,所述至少一对轴向预加应力表面设置在一个或多个接合部的任一侧以用于在压力介质被增压时吸收施加到所述接合部上的轴向力,其中轴向预加应力表面被布置成用于经由子缸的壁将轴向力传递至一个或多个接合部,使得在所述一个或多个接合部处获得轴向压紧应力。一对轴向预加应力表面中的两个表面的第一和第二表面设置在一个或多个接合部的任一侧。一对轴向预加应力表面中的两个轴向预加应力表面因此被布置在一个或多个接合部的任一侧,即第一轴向预加应力表面在一侧上,第二轴向预加应力表面在所述接合部的另一相对侧上。第一和第二轴向预加应力表面两者被布置成用于在压力介质被增压时吸收施加到其上的轴向力。另外,轴向预加应力表面被布置成用于经由子缸传递施加到其上的轴向力,即通过缸壁传递至压力容器缸的接合部。由此,所述传递的力在一个或多个接合部处获得轴向压紧应力。更具体地,所述一对轴向预加应力表面中的第一和第二表面被布置成用于沿着轴向方向朝向彼此传递施加到其上的轴向力。或者说,所述一对轴向预加应力表面中的第一和第二轴向预加应力表面中的每一个沿着轴向方向向内朝向所述一对轴向预加应力表面之间的一个或多个接合部轴向地传递施加到其上的力。
在一个实施例中,所述轴向预加应力装置仅包括一对轴向预加应力表面,其中所述一对轴向预加应力表面中的第一和第二表面分别布置在第一端部子缸和第二端部子缸上,使得一个或多个接合部位于所述一对轴向预加应力表面之间。在这种情形中,所有接合部通过布置在接合部的任意侧上的所述一对轴向预加应力表面被压紧在一起。在压力容器缸具有多个轴向连接的子缸的情形中,可以理解,压力容器缸具有两个端部子缸,所述端部子缸是在缸的每一侧处的各自的最外侧子缸,即在缸的各个端部处的两个相对的子缸。
在另一个实施例中,第一轴向预加应力表面布置在所述第一端部子缸的内壁上,第二轴向预加应力表面布置在第二端部子缸的外壁上,使得第一轴向预加应力表面吸收在压力介质被增压时由所述压力介质施加的内部轴向力,第二外表面吸收由在增压的容积外部的外力施加的外部轴向力。外壁是不与压力容器内部的压力腔中的压力介质接触的壁的一部分,因此应当注意到在此处使用的术语“外壁”用于表示在压制期间不与压力介质相接触的缸壁部。在这种情形中,第一轴向预加应力表面由于增压的压力介质将轴向力经由子缸壁的内壁部传递至一个或多个接合部。第二轴向预加应力表面经由子缸壁的外壁部将轴向力传递至一个或多个接合部。
在可替代的实施例中,轴向预加应力表面布置在子缸的外壁上,使得轴向预加应力表面吸收由在在压力容器外部的外力施加的外部轴向力。由此,轴向连接的子缸仅通过外力被轴向地预加应力。
在又一可替代的实施例中,轴向预加应力表面布置在子缸的内壁上。由此,轴向连接的子缸仅通过增压的压力介质被轴向地预加应力。
在本发明的另一实施例中,轴向预加应力装置包括用于每一接合部的一对轴向预加应力表面,其中轴向预加应力表面布置在子缸的内壁上,使得轴向预加应力表面中的每一个在压力介质被增压时吸收由压力介质所施加的力。由此,每个接合部通过单独的一对轴向预加应力表面被单独地压紧。仅在一端与另一子缸相接触的端部子缸中间中的所有中间子缸(即所有子缸)由此设置有两个轴向预加应力表面,一个用于子缸相应的两个可连接端部中的每一个接合部。
根据本发明的实施例,轴向预加应力表面是在环形肩部上的环形表面,该环形肩部布置在子缸的内缸壁上。由此,子缸设置有环形肩部,该环形肩部布置在内壁上。肩部包括构成轴向预加应力表面的环形表面。可以理解,肩部在内壁上的轴向位置是可选的,只要所述位置可以朝向接合部传递轴向指向方力即可。例如,肩部可以布置在接合部处或在子缸的远离接合部的另一侧处。
在一个实施例中,所述子缸经由一个或多个接合部处的环形接触表面接触,其中环形接触表面具有径向延伸部,该径向延伸部等于或小于轴向预加应力表面的环形表面的径向延伸部。与连接的子缸彼此相接触的子缸经由共同的接触表面沿着相互连接的两个子缸的各自的缸壁端相接触。可以理解,环形接触表面遵循缸壁端部的环形形状。还理解,接触表面等于两个缸壁端部相互接触的共同表面。例如,各自的缸壁端部可以具有关于尺寸和形状不同的环形端面,但是环形接触表面是所述缸壁端部相接触的表面。在一个缸壁端部薄而另一个缸壁端部厚的情形中,环形接触表面由薄缸壁端限定,条件是薄壁端部在厚壁端部的区域内延伸。而且,环形接触表面具有径向延伸部,该径向延伸部等于或小于轴向预加应力表面的环形表面的径向延伸部,从而导致了轴向预加应力表面具有相等或更长的径向延伸部。可以理解,此处使用的术语“径向延伸部”用于表示环形表面的外周的直径的延伸,即环形接触表面的外周的直径至少不大于轴向预加应力表面的环形表面的外周的直径。结果,轴向预加应力表面的面积等于或大于环形接触表面的面积。在增压的压力介质对接合部进行增压时施加在接合部上的沿着轴向方向的任何分离力由此至少被补偿。另外,如果轴向预加应力表面的面积大于环形接触表面的面积,那么沿着轴向方向上的分离力将被过度补偿。过度补偿的一个或多个接合部确保了处于压紧状态中的一个或多个接合部。
在本发明的另一个实施例中,在一个或多个接合部处的第一和第二连接子缸端部中的至少一个端部具有锥形缸壁端部,该缸壁端部设置有与第一和第二连接子缸端部中的另一子缸端部接触的环形端面,使得锥形缸壁端部的所述环形端面限定在一个或多个接合部处于子缸接触的所述环形接触表面。由此,获得被良好限定的接触表面,从而使得在压力介质被增压时一个或多个接合部处于压紧应力状态中。
根据本发明的实施例,锥形缸壁是在内缸壁处的环形突起。由此,获得横向地在突起外部的环形空间,从而使得例如泄漏的压力介质被引导,使得所述泄漏可以被指示和检测。
在本发明的一个实施例中,径向预加应力装置被设置成围绕压力容器缸的包络面。径向预加应力装置可以被设置成围绕成一个件的压力容器缸的整个包络面,一个件意味着不被分成用于单独的缸部的单独的装置。
在本发明的一个实施例中,轴向连接的子缸沿着子缸的内壁上的一个或多个接合部焊接。
根据本发明的实施例,每个子缸包括一个或多个缸段,所述一个或多个缸段被布置以形成围绕压力腔的压力容器缸,由此接合部形成在缸段的相邻纵向边缘处。也就是,一个或多个缸段形成子缸。这被在同一申请人的共同悬而未决的申请“Pressure vessel and high-pressure press”透彻地描述,通过引用将所述申请并入本文中。在一个或多个缸段的相邻边缘处的每一接合部具有沿着压力容器缸的纵向长度的连续延伸部。缸段在一些实施例中被预加应力带保持在一起。然而,在其他实施例中,缸段可以在接合部处用各种方法固定在一起,这例如取决于力吸收缸的材料。如果缸段包括金属材料,那么缸段优选地用任意的焊接技术焊接在一起。胶粘是另一可替代方法。
表征本发明的特征(用作架构和操作方法两者)以及本发明的另外的目的和优点将从与附图相结合的下述的描述中被更好地理解。在表达上可以理解,附图是用于图示和描述的目的,而不是要对本发明的限制的限定。当结合以下附图进行阅读时,本发明所获得这些及其他目的和本发明所提供的优点将变得更加全面清楚。
附图说明
图1示意性地示出了根据本发明的一个实施例的等静压压机的压力容器;
图2示意性地示出了根据本发明的另一个实施例的等静压压机的压力容器;
图3示意性地示出了根据本发明的又一个实施例的等静压压机的压力容器;
图4示出了图3的压力容器的横截面视图;以及
图5示意性地示出了本发明的一个实施例。
具体实施方式
图1是根据本发明的一个实施例的压力容器1的示意横截面视图。压力容器1包括压力容器缸2,该压力容器缸2包括两个连接的子缸4、6。压力容器缸2在端部处通过盖10、11关闭,所述盖被框架12保持在适当的位置。压力容器缸2与端盖10和11一起包封压力腔15,所述压力容器腔15被布置成容纳物件以及压力介质。
压力容器缸2的外包络面设置有由缠绕的钢带8形成的封装件的形式的预加应力装置。所述带围绕压力容器缸2的包络面切向且紧密地缠绕,以在压力容器壁中提供径向压紧应力。所述带被从缸的一端至另一端以螺旋的方式缠绕,并且缠绕回去。所述带具有矩形横截面形状,且以边缘至边缘的方式被缠绕。每个从一端至另一端的缠绕形成了单独的预加应力层,整个预加应力装置包括多个缠绕的钢带层。
框架12还设置有由缠绕的钢带形成的封装件14,以帮助框架12吸收轴向负载。为了打开压力容器1,框架12沿着垂直于缸体2的轴向方向的方向移动,由此盖10、11可以被移除,从而提供至压力容器缸2的内部(即压力腔)的访问。
在下述中,子缸之间的连接被描述为焊接。然而,所述连接还可以通过钎焊来实现。
两个子缸4、6通过沿着压力容器缸2的内壁延伸的焊缝16轴向连接,由此提供了密封两个子缸4、6之间的接合部3的密封布置,即,在所述接合部处,子缸相互连接且彼此接触。虽然未示出,可以理解,焊缝16可以延伸到压力容器缸2中。因此,两个子缸4和6在接合部3处沿着环形接触表面彼此连接,该环形接触表面由子缸6的轴向突出的圆筒形部24限定。突出部24是缸壁的从子缸6的缸壁端部突出的最里面的壁部。或者说,子缸端部的缸壁的面向子缸4的最里面的圆筒形部沿着轴向方向朝向子缸4突出。该突出的圆筒形部24在接合部3处沿着共有的接触表面接触子缸4。因此,接触表面由突出的圆筒形部24的端面限定,该端面与相对的连接的子缸4接触。
参考图5,子缸之间在接合部处的连接被更详细地论述。图5示意性地示出了本发明的一个实施例。第一和第二子缸40、60中的一个或两个端部分别设置有形成为台阶形、环形端面24’和24”的接触表面。子缸40、60的连接端部还分别布置有力施加表面A1和和力承受表面A2。力施加表面A1被限定为在从压力容器100的中心轴线CA观看的上密封件61的外径OR和互连子缸40、60的接合部63的内径IR之间沿子缸的表面的轴向方向的突出。力承受表面A2被限定为在互连子缸40、60的接合部的内径IR和接触表面24’的外表面68之间沿着表面的轴向方向的突出。根据本发明的优选实施例,A1等于或大于A2。如果A1大于A2,则表面24’和24”之间的平均接触压力将分别大于压力容器的内部过压力。
另外,压力容器1的每个子缸4和6分别通过轴向预加应力表面20和22设置有轴向预加应力装置。这些轴向预加应力表面是沿着两个子缸4和6的内壁的环形表面。轴向预加应力表面被布置成用于吸收在被增压时由压力介质所施加的轴向力,使得子缸被轴向地压紧。更具体地,轴向预加应力表面20和22分别吸收有增压的压力介质的内压力施加到所述表面上的轴向力。由此,两个子缸4和6被压紧在一起。虽然未示出,但是在压力介质被增压时,接合部3可能会受到也由增压的压力介质所施加的轴向分离力的影响。在图1中,轴向预加应力表面20和22的环形表面的面积分别大致相等。另外,轴向预加应力表面20和22的这些面积中的每个面积大于在接合部处的接触表面的面积,即环形接触表面具有径向延伸部,该径向延伸部在此处小于轴向预加应力表面的环形表面的延伸部。因为轴向预加应力表面20和22的面积分别大于被连接的子缸4和6的接触表面的面积,因此使得轴向方向上的压紧力过剩,从而导致了在压力介质被增压时,环形接触表面仅受压紧应力的影响。因此,轴向预加应力表面用作抵消表面,其抵消了在一个或多个接合部处沿轴向方向可能导致压力容器失效的任何分离力。或者说,轴向预加应力表面20和22中每个的最外侧直径大于在接合部3处的接触表面的最外侧直径,由此在本实施例中允许轴向连接的子缸之间的接触表面被预加应力至使得接合部仅受压紧应力的影响的程度。
因此,在压力介质被增压且压力容器被径向且轴向上预加应力时,连接的子缸4和6的包括焊缝的接触表面在所有方向上不会受到拉伸应力。
图2是根据本发明的另一个实施例的压力容器1的示意横截面视图。类似于图1,压力容器1包括压力容器缸2,但是包括三个被连接的子缸25、26和27。压力容器缸2在端部处由盖10和11关闭,所述盖通过框架12保持在合适的位置。压力容器缸2与端盖10和11一起包封压力腔15,所述压力腔被布置成容纳物件以及压力介质。
压力容器缸2的外包络面设置有由缠绕的钢带8形成的封装件形式的预加应力装置。所述带围绕压力容器缸2的包络面径向且紧紧地缠绕,以在压力容器壁中提供径向压紧应力。所述带被从缸的一端至另一端以螺旋的方式缠绕并且缠绕回去。所述带具有矩形横截面形状,且以边缘至边缘的方式被缠绕。从一端至另一段的每一个缠绕形成了单独的预加应力层,整个预加应力装置包括多个缠绕的钢带层。
框架12还设置有由缠绕的钢带14形成的封装件,以帮助框架12吸收轴向负载。为了打开压力容器1,框架12沿着垂直于压力容器缸2的轴向方向的方向移动,由此盖10和11可以被移除,从而提供对压力容器缸2的内侧即压力腔的访问。
三个子缸25、26和27通过沿着压力容器缸2的内壁延伸的两个焊缝16轴向地连接,从而提供了密封接合部3的密封装置。
子缸25通过轴向预加应力表面20设置有轴向预加应力装置。这种轴向预加应力表面是沿着子缸25的内壁的环形表面。该轴向预加应力表面20被布置成吸收在被增压时由压力介质所施加的轴向力。在图2的实施例中,其它协同操作的轴向预加应力表面被布置用于吸收经由子缸27传递至接合部3的外力。各种装置可以用于施加力到外部的轴向预加应力表面上。在图2中显示的实施例中,所述一对轴向预加应力表面的协同操作的轴向预加应力表面被设置在子缸27的在压力介质被增压时不接触压力介质的部分上。该外部轴向预加应力表面被布置在压力腔的外面,即所述表面不是压力腔的内壁的一部分。
在可替代的实施例中,压力容器可以在一端是封闭的,而在另一端用关闭盖关闭,在这种情形中,一个轴向的预加应力表面布置在压力腔的外面。可替代地,轴向预加应力装置还可以被布置在压力容器的外面,由此压力容器没有在子缸的壁的内侧上的轴向预加应力表面。
现在转向图3和4,将论述本发明的另一个实施例。在此处论述的以及在附图中示出的任一实施例可以有利地与在由同一申请人申请的共同悬而未决的申请“Pressure vessel and high-pressure press”中所述的任一实施例进行组合,在此通过引用将所述申请并入本文中。在图3和4中,示意性地示出了这种组合中的一个可预见的实施例。图4是图3中的压力容器缸的沿着图3中的线A-A示出的横截面的示意横截面视图。关于图1或2中显示的实施例所描述的相同或相对应的特征将在图3和4中被给予相同的附图标记,且将在下文省略对所述特征的描述或所述特征的功能的描述。
压力容器缸100包括两个连接的子缸104和106,其中每个子缸104和106又包括根据本文所公开的任一个实施例的用于形成缸的一个或多个缸段112。在本发明的该图示的实施例中,每个子缸104、106包括布置成形成对应的缸104和106的5个缸段112。然而,当然,可以预见构造例如有一个缸段或四个缸段形成的子缸。因此,在实施例中,缸体或压力容器缸100包括10个缸段或壁部分112,在每个子缸104、106中具有5个缸段或壁部分。接合部114位于缸段112的相邻的纵向边缘处。段112之间的每个互连部/接合部114基本上平行于缸轴线CA,且延伸整个子缸长度。另外,在被组装在一起时,缸壁段112的内表面118限定压力腔15。优选地,子缸104、106首先根据共同悬而未决的申请中的描述的方式被形成,这使得子缸104、106之后可以被根据此处的描述进行组装以形成压力容器缸2。
虽然已经显示且描述了本发明的示例实施例,但是本领域普通技术人员将明白可以对本文所述的本发明进行诸多改变、修改或替换。因此,可以理解,本发明的上述描述和附图将被看做成其的非限制性的示例,且保护范围仅由随附的权利要求限定。
Claims (13)
1.一种用于等静压压制的压力容器,包括:
至少两个子缸,所述至少两个子缸轴向连接以形成用于在所述等静压压制期间包封压力介质的力吸收压力容器缸,其中轴向连接的子缸沿着连接的子缸的接合部被熔焊焊接或硬钎焊焊接;
轴向预加应力装置,所述轴向预加应力装置被布置成用于将轴向压紧力施加在子缸上以用于在压力介质被增压时在所述接合部处获得轴向压紧应力;和
径向预加应力装置,所述径向预加应力装置被布置成用于将径向压紧力施加在子缸上以用于在压力介质被增压时在所述接合部处获得切向压紧应力。
2.根据权利要求1所述的压力容器,其中轴向预加应力装置包括至少一对轴向预加应力表面,所述至少一对轴向预加应力表面设置在接合部处的任一侧以用于在压力介质被增压时吸收施加在所述接合部上的轴向力,以及其中所述轴向预加应力表面被布置成用于经由子缸的壁将轴向力传递至一个或多个接合部,使得在所述接合部处获得轴向压紧应力。
3.根据权利要求2所述的压力容器,其中所述轴向预加应力装置仅包括一对轴向预加应力表面,其中所述一对轴向预加应力表面的第一表面和第二表面分别布置在第一端子缸和第二端子缸上,使得一个或多个接合部位于所述一对轴向预加应力表面之间中。
4.根据权利要求3所述的压力容器,其中所述第一轴向预加应力表面布置在第一端子缸的内壁上,所述第二轴向预加应力表面布置在第二端子缸的外壁上,使得第一轴向预加应力表面吸收在所述压力介质被增压时由压力介质施加的内部轴向力,所述第二外表面吸收由在增压容积外部的外力施加的外部轴向力。
5.根据权利要求3所述的压力容器,其中轴向预加应力表面布置在子缸的外壁上,使得所述轴向预加应力表面吸收由在增压容积外部的外力施加的外部轴向力。
6.根据权利要求3所述的压力容器,其中所述轴向预加应力表面布置在子缸的内壁上。
7.根据权利要求2所述的压力容器,其中所述轴向预加应力装置包括用于每一个接合部的一对轴向预加应力表面,其中所述轴向预加应力表面布置在子缸的内壁上,使得所述轴向预加应力表面中的每一个吸收在压力介质被增压时由压力介质所施加的力。
8.根据权利要求6或7所述的压力容器,其中所述轴向预加应力表面是在环形肩部上的环形表面,所述环形肩部布置在子缸的内缸壁上。
9.根据权利要求8所述的压力容器,其中所述子缸经由接合部处的环形接触表面接触,其中环形接触表面具有径向延伸部,所述径向延伸部等于或小于轴向预加应力表面的环形表面的径向延伸部。
10.根据权利要求9所述的压力容器,其中在一个或多个接合部处的第一和第二连接的子缸端部中的至少一个端部具有缸壁端,该缸壁端设置有与所述第一和第二连接的子缸端部中的另一个子缸端部接触的台阶状环形端面,使得所述台阶状环形端面限定在一个或多个接合部处与子缸接触的所述环形接触表面。
11.根据前述权利要求中任一项所述的压力容器,其中所述径向预加应力装置被设置成围绕压力容器缸的包络面。
12.根据前述权利要求中任一项所述的压力容器,其中轴向连接的子缸沿着子缸的内壁上的一个或多个接合部被熔焊焊接或硬钎焊焊接。
13.一种用于物件的等静压处理的压机装置,包括:
根据前述权利要求中任一项所限定的压力容器;和
被设置成围绕压力容器缸的力吸收压机框架。
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