CN105452743A - 具有薄弱线的平截头体形破裂盘 - Google Patents

具有薄弱线的平截头体形破裂盘 Download PDF

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Abstract

公开了一种具有薄弱线(235)的破裂盘(200)。在一个实施方式中，平截头体形破裂盘具有位于中央截头部分(220)、倾斜平截头体部分(230)、凸缘部分(210)中的一者或多者中以及位于凸缘部分和倾斜平截头体部分之间和倾斜平截头体部分和中央截头部分之间的过渡部区域中的剪切刻划的薄弱线。在另一个实施方式中，平截头体形破裂盘具有倾斜平截头体部分，薄弱线位于该倾斜平截头体部分中。可以设置加强构件来加强平截头体形破裂盘的中央截头部分。

Description

具有薄弱线的平截头体形破裂盘
技术领域
本公开内容涉及一种具有薄弱线的平截头体形破裂盘(rupturedisk)。
背景技术
有许多类型的处理、输送、存储或利用加压流体的系统。加压流体可以是液体、气体、或者液体和气体的混合物。加压流体还可以包括固体成分。例如，系统可以输送包括固体颗粒的加压气体。再举例来说，系统可是输送处于加压流体环境下的固体成分。为了确保这些类型的加压系统的安全，每个这种系统一般都包括被设计成防止系统过压(或至少在系统过压过程中提供警报提示)的安全装置。在紧急情况下，流体压力作用在安全装置上以产生开口，从而从系统释放流体。除了产生开口之外，该安全装置可以仅仅提供警报通知，指示危险的过压情形正在发生或可能将要发生。在实际上破裂或以其它方式打开的装置中，将流体通过开口泄放到环境或者安全储存器中降低了系统中的压力，并且防止系统的另一个部分由于流体高压而失效。
破裂盘是一种普遍采用的安全装置的实施例。破裂盘可以被附接至加压系统，以将破裂盘的一定部分暴露于系统中的加压流体。破裂盘的暴露于流体的部分被构造成在流体达到预定压力时破裂或撕裂。破裂盘的撕裂或破裂产生了一开口，加压流体通过该开口流出而将系统中的压力降低。破裂盘可以包括刻划的弱化线，该刻划的弱化线被设计成确保响应于特定压力以特定的“爆裂”模式在特定部位开口。一般来说，刻划线通过激光器、机械移位或薄化、或涉及从盘的一部分将材料去除的化学蚀刻过程的方式来提供。如在共同拥有的美国专利No.5,934,308中描述的，薄弱线也可以通过部分剪切过程来形成，特此通过引用纳入该美国专利的全部内容，就如同在这里阐述的一样。
在“内翻屈曲”破裂盘压力释放装置的领域中，已经使用凹形/凸形结构作为提供可靠且可重复的压力响应装置的手段。已知的内翻屈曲装置被设计成使得当结构的凸侧暴露于预定过压力时，该结构屈曲并且倒置，从而致使凸侧塌缩成凹形。该破裂盘可以被设计成不仅倒置，而且通过薄弱线而打开。
一种类型的凹形/凸形内翻屈曲破裂盘是平截头体形破裂盘。在图1A(现有技术)中示出并且在共同拥有的美国专利No.4,576,303和美国专利公报No.12/149,691(公布为美国公报No.2008/0289945A1)中公开了这种平截头体形内翻屈曲破裂盘的实施例，特此通过引用纳入该美国专利和美国专利公报的全部内容。如在美国专利No.4,576,303中公开并在图1A(现有技术)和图1B(现有技术)中示出的，已知的平截头体形内翻屈曲破裂盘100可以包括凸缘部分110、采取截头圆锥体形状的平截头体部分130和中央截头部分120。在使用中，凸缘部分110可以被夹紧至或以其它方式附接至加压系统，其中平截头体部分130和中央部分120暴露于系统压力。
如图1B(现有技术)所示，已知的平截头体形屈曲破裂盘还可以包括刻划的薄弱线135，该刻划的薄弱线135位于盘的中央截头部分120和倾斜平截头体部分130之间的过渡部中。典型地，刻划线通过激光器、机械移位或薄化或者涉及从盘的平截头体部分的中央截头部分去除材料或蚀刻期望形状的薄弱线的化学蚀刻过程而提供。
在使用中，盘100的平截头体部分的凸端面暴露于加压系统中的压力。倾斜平截头体是确定压力载荷或力载荷的主要控制因素，在该压力载荷或力载荷下，平截头体形内翻屈曲盘将内翻并倒置。该内翻是导致盘100沿着薄弱线135破裂或打开的初始因素。
图1B的包括传统刻划的薄弱线的平截头体形盘可能存在若干缺点。材料移位可能使刻线盘不期望地变形。材料移位可能缺少精度，从而在其余材料的厚度上产生轻微不规则。这种不规则可能包括位于薄弱线中的较薄部分，这些较薄部分可能在运输、安装或操作过程中过早撕裂(可能产生一孔)。这种不规则还可能包括较厚部分，这种较厚部分可能在超过该盘被原本设计成应该破裂的压力时仍然抵抗撕裂。材料移位还可能在薄弱线的边缘处留下过多材料的“折起”或脊部。这种过多材料可能在视觉上掩饰了薄弱线中的缺陷。这种过多材料还可能不令人期望地改变薄弱线应该撕裂时的压力。传统的刻划线可能突然终止，从而产生一角部，压力作用可能不期望地集中在该角部处。
在图1B所示的构造，当中央部分120暴露于加压系统时，薄弱线135被置于张力下。这种构造可能适合于恒正压系统(例如，在可呼吸的空气应用中)。然而，如果系统压力在负压和正压之间波动，则薄弱线135可能发生疲劳。这种疲劳可能要求破裂盘100的操作比大大低于预期的破裂压力。操作比是在正常操作过程中的峰值施加压力(Pmax)和破裂盘的设计破裂压力(P破裂)之间的比(即Pmax/P破裂)。在已知的平截头体破裂盘100中，能够预期至多百分之八十五(85％)的操作比。
另外，在图1B中所示的构造中，薄弱线135对中央部分120的形状比较敏感。例如，(在制造过程中或者在使用过程中)将中央部分120成形为圆顶形状能够拉伸并削弱薄弱线135处的材料。结果，薄弱线135可能在比期望破裂压力低的压力时撕裂或形成销孔泄漏。
需要一种克服本领域中的以上缺陷和/或其它缺陷中的一个或多个缺陷并且/或者提供附加益处的压力响应结构。
发明内容
根据一个实施方式，一种平截头体形破裂盘包括：凸缘部分；中央截头部分；以及倾斜平截头体部分，该倾斜平截头体部分从所述凸缘部分向内延伸到所述中央截头部分。所述中央截头部分和所述倾斜平截头体部分之间的过渡部包括剪切刻划的弱化薄弱线，该剪切刻划的弱化薄弱线被构造成在所述破裂盘对预定压力作出响应时打开。
根据另一个实施方式，一种平截头体形破裂盘包括：凸缘部分；具有剪切刻划的薄弱线的中央截头部分；以及倾斜平截头体部分，该倾斜平截头体部分从所述凸缘部分向内延伸到所述中央截头部分。
平截头体形破裂盘的进一步的实施方式包括：凸缘部分；中央截头部分；以及倾斜平截头体部分，该倾斜平截头体部分从所述凸缘部分向内延伸到所述中央截头部分。所述倾斜平截头体部分包含剪切刻划的薄弱线，该剪切刻划的薄弱线被构造成在所述破裂盘对预定压力作出响应时打开。
在另一个实施方式中，一种平截头体形破裂盘包括：凸缘部分；中央截头部分；以及倾斜平截头体部分，该倾斜平截头体部分从所述凸缘部分向内延伸到所述中央截头部分。所述凸缘部分和所述倾斜平截头体部分之间的过渡部包含剪切刻划的薄弱线，该剪切刻划的薄弱线被构造成在所述破裂盘对预定压力作出响应时打开。
在另一个实施方式中，一种平截头体形破裂盘包括：凸缘部分；中央截头部分；以及倾斜平截头体部分，该倾斜平截头体部分从所述凸缘部分向内延伸到所述中央截头部分。所述凸缘部分包含剪切刻划的薄弱线，该剪切刻划的薄弱线被构造成在所述破裂盘对预定压力作出响应时打开。
平截头体形破裂盘的又一个实施方式包括：凸缘部分；具有加强构件(例如圆顶或肋特征部)的中央截头部分；倾斜平截头体部分，该倾斜平截头体部分从所述凸缘部分向内延伸到所述中央截头部分；以及被构造成在所述破裂盘对预定压力作出响应时打开的薄弱线。
根据本发明的另一个实施方式，一种平截头体形破裂盘包括：凸缘部分；中央截头部分；以及倾斜平截头体部分，该倾斜平截头体部分从所述凸缘部分向内延伸到所述中央截头部分。所述中央截头部分包括被构造成加强所述中央截头部分的至少一个波状部。
附图说明
结合在说明书中并构成该说明书的一部分附图示出了若干个实施方式，并且用来与如下描述一起说明本公开内容的原理。
图1A(现有技术)是现有技术的内翻屈曲平截头体形破裂盘的立体图。
图1B(现有技术)是图1A的现有技术的内翻屈曲平截头体形破裂盘的剖视图。
图2A是在倾斜平截头体部分和平坦的中央部分之间的过渡部处具有剪切刻划的薄弱线的平截头体形破裂盘的剖视图。
图2B是图2A的破裂盘的立体剖视图。
图2C是图2A的破裂盘的详细立体剖视图。
图3是在平坦的中央部分中具有剪切刻划的薄弱线的平截头体形破裂盘的剖视图。
图4A是在倾斜平截头体部分中具有剪切刻划的薄弱线的平截头体形破裂盘的立体图。
图4B是图4A的破裂盘的轮廓图。
图4C是图4A的破裂盘的立体剖视图。
图4D是图4A的破裂盘的详细立体剖视图。
图4E是图4A的破裂盘的另一个立体图。
图4F是包括安装有入口构件的图4A的破裂盘的组件的立体图。
图4G是图4F的组件的立体剖视图。
图4H是图4F的组件的详细剖视图。
图4I是包括安装有入口构件和出口构件的图4A的破裂盘的组件的立体图。
图4J是图4I的组件的立体剖视图。
图4K是图4I的组件的详细剖视图。
图4L是具有施加在倾斜平截头体形部分中的剪切刻划的薄弱线的平截头体形破裂盘的凹侧视图。
图4M是具有施加在倾斜平截头体形部分中的剪切刻划的薄弱线的平截头体形破裂盘的凸侧视图。
图4N是触发之后的平截头体形破裂盘的视图。
图5是包含非中心或不规则形状的剪切刻划的薄弱线的另一个平截头体形破裂盘的立体图。
图6是包含C形剪切刻划的薄弱线的变型的另一个刻划的平截头体形破裂盘的平面图。
图7是包含C形剪切刻划的薄弱线的变型的另一个刻划的平截头体形破裂盘的平面图。
图8A是具有球形中央部分的平截头体形破裂盘的剖视图。
图8B是图8A的破裂盘的详细立体剖视图。
图9A是具有倒置球形中央部分的平截头体形破裂盘的剖视图。
图9B是图9A的破裂盘的详细立体剖视图。
图9C是具有倒置球形中央部分的平截头体形破裂盘的另一个视图。
图9D是具有倒置球形中央部分的平截头体形破裂盘的又一个视图。
图10A是具有倒置圆锥形中央部分的平截头体形破裂盘的剖视图。
图10B是图10A的破裂盘的立体剖视图。
图11A是具有偏移的倒置球形中央部分的平截头体形破裂盘的剖视图。
图11B是图11A的破裂盘的立体剖视图。
图12A是在倾斜平截头体部分和凸缘部分之间的过渡部处具有剪切刻划的薄弱线的平截头体形破裂盘的立体图。
图12B是图12A的破裂盘的剖视图。
图12C是图12A的破裂盘的详细立体图。
图12D是包括图12A的破裂盘和出口构件的组件的立体剖视图。
图12E是图12D的组件的剖视图。
图12F是图12D的组件的详细剖视图。
图12G是包括图12A的破裂盘、出口构件和入口构件的组件的立体图。
图12H是图12G的组件的立体剖视图。
图12I是图12G的组件的详细剖视图。
图12J是在倾斜平截头体部分和凸缘部分之间的过渡部处具有剪切刻划的薄弱线的破裂盘的另一个视图。
图12K是在倾斜平截头体部分和凸缘部分之间的过渡部处具有剪切刻划的薄弱线的破裂盘的又一个视图。
图12L是触发之后的破裂盘的视图。
图13A是具有倒置球形中央部分并且在凸缘部分和倾斜平截头体部分之间的过渡部处具有剪切刻划的薄弱线的平截头体形破裂盘的剖视图。
图13B是图13A的破裂盘的详细立体剖视图。
图14A是在凸缘部分中具有剪切刻划的薄弱线的平截头体形破裂盘的剖视图。
图14B是图14B中所示的平截头体形破裂盘的另一个视图。
图15A是在中央部分中具有加强构件的平截头体形破裂盘的剖视图。
图15B是图15A的破裂盘的立体剖视图。
图15C是图15A的破裂盘的详细立体剖视图。
图16A是在中央部分中具有加强构件的另一个平截头体形破裂盘的立体剖视图。
图16B是图16A的破裂盘的剖视图。
图17A是在中央部分中具有加强构件的另一个平截头体形破裂盘的剖视图。
图17B是图17A的破裂盘的详细立体剖视图。
图18是正方形平截头体破裂盘的立体图。
图19是长方形平截头体破裂盘的立体图。
图20是多面平截头体破裂盘的立体图。
图21是卵形平截头体破裂盘的立体图。
具体实施方式
现在将对当前实施例性实施方式进行详细参照，在附图中示出了实施例性实施方式的实施例。在任何可能的情况下，在全部附图中将使用相同的附图数字表示相同或类似的部分。该申请的附图旨在提供一个对潜在系统的工作元件的总体理解。因而，除非明确说明，这些附图并不代表所图示的相互联系的部件的比例尺寸或精确位置的文字描述。
图2A示出了根据本公开内容的一个实施方式的破裂盘200的剖视图。破裂盘200形成了包括凸缘部分210和中央截头部分220的凹/凸形结构。凸缘210和中央截头部分220之间的倾斜平截头体部分230提供了截头圆锥体形状。剪切刻划的薄弱线235设置在破裂盘的平截头体部分230和中央部分220之间的过渡部处(如在图2B的立体剖视图以及图2C的详细视图中最佳所示)。该剪切刻划的薄弱线可以形成围绕该过渡部的完整圆，或者该剪切刻划的薄弱线可以仅仅形成部分圆。在特别适合于高压应用的一个实施方式中，剪切刻划的薄弱线形成了半圆。在另一个实施方式中，剪切刻划的薄弱线形成了3/4圆。当剪切刻划的薄弱线仅仅形成部分圆时，其余未刻划的弧可以用作铰链。当破裂盘沿着薄弱线撕裂时，铰链可以防止撕裂材料(被称为“瓣形物”)从破裂盘完全分离。与用于平截头体形破裂盘的已知薄弱线不同，该剪切刻划的薄弱线235是通过部分剪切过程产生的，该部分剪切过程不需要从盘切割或去除材料。
在一个实施方式中，剪切刻划的薄弱线235是这样产生的，即：使盘200的材料移位，以便部分地剪切盘材料，从而产生横截面面积比盘200的未剪切部分的横截面面积薄的薄弱线235。薄弱线235的横截面面积可以被选择成在操作压力下给破裂盘200提供足够支撑，同时允许盘200在响应过压条件而发生内翻时沿着薄弱线235撕裂。
尽管图2A至图2C示出了单个剪切刻划的薄弱线235，但是还可想到可以在凹表面和凸表面中的一个或两个上设置多个薄弱线。在一个实施方式中，剪切刻线的平面角度平行于倾斜平截头体部分。然而，可以相对于倾斜平截头体部分以任何适当的角度施加剪切刻线。还可想到，剪切刻划的薄弱线的轮廓可以发生改变。例如，该刻线可以是阶梯状或渐变的。
如图2B所示，示出了材料(例如，中央截头部分220)在剪切作用下朝向压力源移位的剪切刻划的薄弱线235。类似地，图4D(下面更充分地讨论)示出了材料(包括倾斜平截头体部分430的最中心区域)在剪切作用下朝向压力源移位的剪切刻划的薄弱线435。并且图12C(下面更充分地讨论)示出了材料(包括倾斜平截头体部分1230)在剪切作用下朝向压力源移位的剪切刻划的薄弱线1235。然而，该公开内容不限于在该方向上施加的剪切刻线。因而，可以通过在剪切作用下使材料远离压力源进行移位来产生剪切刻划的薄弱线。在剪切作用下使材料远离压力源进行移位可以例如在操作压力条件为大气压力或至少远低于期望破裂压力的情况下提供好处。
已经发现，如图2A至图2C所示的平截头体形破裂盘200特别适合于剪切刻划的薄弱线235。在传统的球形圆顶破裂盘中，薄弱线一般施加至球形圆顶的弯曲表面。已经证明，由于盘与盘的曲率不同，难于将诸如剪切刻线之类的刻线施加于这样的弯曲表面。然而，如图2A所示，可以在平截头体形破裂盘中在平坦表面上(例如，在倾斜平截头体部分230和中央部分220之间的过渡部处或该过渡部附近)施加剪切刻划的薄弱线235。结果，可以更经济、有效并且可靠地向平截头体形破裂盘200施加剪切刻划的薄弱线235。
剪切刻划的薄弱线235可以相对于传统地形成的薄弱线提供益处。例如，剪切刻划的薄弱线235可以留下更大百分比的残余未刻划材料。在一个实施方式中，与传统的材料移位刻划方法相比，多达300％或更多的附加材料可以留在刻划区域中，这可以帮助避免在传统的材料移位刻线中可能发生的销孔、折起或损坏。剪切刻划的薄弱线235比通过材料去除形成薄弱线导致更小的变形。剪切刻划的薄弱线235可以提供在刻划部分和未刻划部分之间的更光滑的过渡部。这种光滑过渡部可以避免可能集中应力的尖锐角部。剪切刻划的薄弱线还可以提供薄弱线235的光滑的、非突变的终端，这也可以避免不期望的应力集中。相比而言，通过材料去除或移位形成的已知薄弱线在薄弱线的端部处留下突变终端，从而产生一角部，来自加压系统的压力作用可以集中在该角部处。另外，材料去除可能缺少精度，从而在破裂盘中导致轻微不规则，这种不规则包括薄弱线的较厚和较薄部分。剪切刻划的薄弱线的增加精度可以避免这种不规则，由此增加薄弱线的均一性、平行性和平坦性，这可以使得薄弱线更可靠。例如，使用剪切刻划的薄弱线可以避免产生薄弱线的较薄区段(如这种较薄区段可能源自材料去除)，这种较薄区段会导致过早撕裂或在薄弱线中产生销孔。
通过机械切割作用或移位产生的一种已知的薄弱线依靠角形刻划刀片使材料以线性方式从刀片的两个表面向相反方向移位。这种过程可能导致材料通过将盘构件的较薄部分拖向刻线终端而移位。其余材料移位可能会“折起”，从而在薄弱线的边缘处产生多余材料的脊部，这可能遮挡刻线终端和/或隐藏刻线中的可能缺陷。因为剪切刻划不依赖于基本在材料平面内的材料去除或材料的横向移位，并且响应于刻划冲头仅仅使盘材料向相反方向移位，剪切刻划的薄弱线235避免了材料折起的问题。另外，传统的横向移位刻划导致盘结构中产生残余应力，这会对压力释放装置的操作具有有害影响。剪切刻划可以避免这些残余应力。
已经观察到，与由通过材料去除或移位形成的传统刻划线引起的破裂压力的近似10％的变动相比，剪切刻划的薄弱线235导致了较小的破裂压力变动：近似5％或更小的范围。还已经观察到，与通过材料去除或移位形成的传统的刻划线相比，剪切刻划的薄弱线235更结实，并且更不容易过早疲劳。
尽管破裂盘200被示出为具有与平坦凸缘部分210和倾斜平截头体部分230大体同心的中央截头部分220，但是截头部分可以从平坦凸缘部分和/或倾斜平截头体部分偏移。在共同拥有的美国专利No.5,678,307中示出了破裂盘中的偏移中央截头部分的实施例，特此通过引用纳入该专利的全部内容，就好像在此充分阐述的一样。
在操作时，倾斜平截头体部分230可以响应于预定压力(即，触发压力)而塌缩，从而致使盘200内翻。当盘200内翻时，系统压力将剪切力和/或张力施加在薄弱线235上，从而导致薄弱线235撕裂。平截头体部分230的角度和盘200的厚度是可以被改变以实现期望的触发压力的两个因素。
尽管图2A至图2C的剪切刻划的薄弱线被示出为位于过渡部处，但是可以想到，该剪切刻划的薄弱线可以设置在中央部分中。例如，图3示出了具有外部凸缘部分310和平坦中央部分320的平截头体形破裂盘。凸缘310和中央部分320之间的倾斜平截头体部分330提供了截头圆锥体形状。剪切刻线的薄弱线325设置在平坦中央部分320中。实际上，该公开内容想到了，剪切刻划的薄弱线可以设置在平截头体形破裂盘的任何合适部分中。另外，还可以使用多个剪切刻划的薄弱线的组合。
图4A示出了根据本公开内容的另一个实施方式的破裂盘400的立体图。破裂盘400包括具有外部凸缘部分410和平坦重色部分420的凹/凸形结构。凸缘410和中央部分420之间的倾斜平截头体部分430提供截头圆锥体形状。如图所示，C形薄弱线435设置在破裂盘的倾斜平截头体部分430中，留下了未被削弱的铰链部分436。图4A的破裂盘400还在图4B和图4C中示出，图4B和图4C示出了薄弱线435。尽管薄弱线435被示出为C形，但是可以想到，薄弱线可以采取其他形状。在一个实施方式中，薄弱线可以形成完整的圆，而不留下铰链部分。在另一个实施方式中，薄弱线可以形成半圆。薄弱线可以是卵形的、多边形的、对称的、非对称的或任何其他合适的形状，图5、图6和图7中示出了薄弱线的非限制性实施例。
如图4A所示，C形薄弱线435是在部分剪切区域中已经被薄化的、具有大体阶梯状形状(在图4D中最佳地示出)的剪切刻划的薄弱线。图4D是倾斜平截头体部分430的详细局部剖视图，示出了位于剪切刻划的薄弱线35处的薄化。还可以想到，平截头体破裂盘的倾斜平截头体部分中的薄弱线可以通过传统的方法(例如，材料移位或薄化、蚀刻、激光切除)形成。
尽管图4A示出了施加至凹表面(即，冲头施加至凹表面)的剪切刻划的薄弱线435，但是还可以想到，剪切刻划的薄弱线可以施加至破裂盘的凸表面以形成剪切刻划的薄弱线。可以进一步想到，可以在凹表面和凸表面中的一个或两个上施加多个薄弱线。
在使用中，平坦中央部分420可以暴露于加压系统中的压力P，如图4E所示。当达到预定的设定压力条件(即，触发压力)时，破裂盘140可以在箭头P的方向上触发(如图4E所示)。在触发过程中，平截头体部分430可以塌缩，这导致中央部分420在箭头P的方向上移动。还在触发过程中，破裂盘可以沿着薄弱线435撕裂。平截头体部分430的角度和盘400的厚度是可以被改变以实现期望的触发压力的两个因素。
如图4A至图4E中所示将薄弱线435放置在倾斜平截头体部分430中可以相对于已知平截头体形破裂盘(例如，图1B)提供好处。这种薄弱线435在破裂盘400打开时提供了更大的开口面积。为了允许从加压系统快速泄放和/或增加压力流，可能期望更大的开口面积。这样放置薄弱线435还可以将该薄弱线435与中央部分420的形状变化隔离。当位于图1B的已知破裂盘中时，如果中央部分120成形为圆顶形状(或者在制造过程中或者在使用过程中)，则薄弱线435可能被拉伸或变薄弱。相比而言，将薄弱线435放置在倾斜平截头体形部分420中使得该薄弱线435独立于中央部分420的形状。因为可以不考虑薄弱线435的情况下将中央部分420成形，因此可以降低制造成本。另外，中央部分420可以形成为各种形状(例如，如在图8A至图11B中所示，下面将进行讨论)或设有加强特征(例如，如图15A至图17B所示，下面将讨论)以实现增强的盘性能，而不会影响薄弱线435的强度。
将薄弱线435放置在倾斜平截头体部分430中还可以给薄弱线435提供增加保护。破裂盘400的中央部分420和凸缘部分410在加工、运输、装卸、安装和使用过程中可能受到损坏接触，而该倾斜平截头体部分430不会。例如，中央部分430和凸缘部分410可能抵靠运输箱子的底部搁置，或者可能被安装破裂盘400的人员用手接触。每个这种接触都会危害或损坏放置在平截头体形破裂盘的中央部分或凸缘部分中的薄弱线。通过将薄弱线435放置在倾斜平截头体部分430中，可以防止薄弱线435发生这种危害或损坏接触。
如图4A至图4E所示将薄弱线放置在倾斜平截头体部分430中与已知的平截头体破裂盘(例如，图1B)相比提供了意料不到的好处，即稳定性增加。在已知的平截头体破裂盘100中，将刻划的薄弱线135定位在倾斜平截头体部分130和中央部分120之间的过渡部处会将薄弱线135置于张力下，在薄弱线135上集中应力并且产生由于压力波动而发生疲劳的危险。相比之下，图4A的倾斜平截头体部分430中的薄弱线在正压力施加至盘400的凸表面时被置于压缩下，消除了压力波动可能给予张紧的薄弱线的疲劳作用。结果，图4A的破裂盘与已知的破裂盘(例如，图1B)相比可以提供期望地增加的操作比。在一个实施方式中，该操作比可以高达90％或95％。
可以将刻线的平截头体形破裂盘作为总体组件的一部分来供应，该总体组件包括入口部件和出口部件中的一者或多者。例如，在一个实施方式中，破裂盘400可以与加压系统的入口440结合，如图4F、4G和4H所示。破裂盘400的倾斜平截头体部分430和中央部分420可以延伸到入口440的中央内。在一个实施方式中，破裂盘400的凸缘410可以在焊缝441处焊接至入口440。另外或另选地，可以使用用于将破裂盘400结合至入口440的任何合适方法。例如，破裂盘400可以通过粘合剂或通过钎焊来进行结合。破裂盘400也可以通过压接或夹紧机构而压接或夹紧至入口440。
当破裂盘400与入口440一起使用时，盘400和入口440结合的部位可能影响破裂盘400将内翻的压力。例如，如果朝向盘400的凸缘部分410的中央施加焊缝，则该焊缝可以用作整个盘构件400的支撑。在已知的内翻屈曲盘中，需要一个单独的出口结构来给安装在入口上的破裂盘提供支撑。然而，已经发现，将盘400的凸缘部分410直接连接至出口可以增加内在稳定性，并且在剪切划线被放置在盘的过渡部或平坦凸缘区域中时无需出口支撑构件就能够发挥作用。通过焊缝产生这种支撑机构在物理结构中既可以是对称的又可以是不对称的。例如，凸缘和入口之间的焊缝可以是圆形的、卵形的、不规则的或任何其他合适的形状。
在另一个实施方式中，破裂盘400可以与加压系统的入口440和出口450结合，如图4I、图4J和图4K所示。破裂盘400的倾斜平截头体部分430和中央部分420可以延伸到入口440的中央内。如图4K中所示，破裂盘400的凸缘410可以在焊缝441处焊接至入口440并在焊缝451处焊接至出口。如图4I、图4J和图4K所示，平坦中央部分420可以暴露于加压系统中的压力。破裂盘440可以被构造成响应于加压系统中的预定压力而内翻和/或破裂。
出口450可以设有应力集中点(还被称为应力上升器(riser))，以在内翻时与破裂盘接触。应力集中点可以在其接触内翻的破裂盘时集中应力，由此沿着薄弱线435启动破裂和/或撕裂。附加地或另选地，出口450可以设置有被构造成在内翻时切割破裂盘400的切割构件。另外，出口450可以设置有捕捉杆或铰链构件，该捕捉杆或铰链构件被设计成在破裂之后捕捉破裂盘400的破裂部分(或“瓣形物”)。应力集中点、切割构件、捕捉杆或铰链构件可以作为出口450的一部分来提供，或者作为与出口450一起使用的附加部件来提供。应力集中点、切割构件或铰链构件可以单个地或以它们任何组合的形式来使用。例如，两个应力集中点可以与单个铰链构件一起使用，等等。
出口450可以在加压作用下给盘400提供支撑。尽管盘和入口之间的焊缝或结合会影响盘触发的压力，但是出口450和盘440之间的结合对盘400将触发的压力的影响很小。
尽管示出了焊缝441、451，但是破裂盘400可以通过任何适当的方法，诸如粘合剂或钎焊，结合至入口440或出口450。破裂盘还可以压接或夹紧在入口和出口之间。在一个实施方式中，可以使用螺纹压缩将破裂盘夹紧在入口和出口之间。
图4L示出了具有凸缘部分410、中央部分420和倾斜平截头体部分430的破裂盘400的凹侧视图。剪切刻划的薄弱线435设置在平截头体部分430上。薄弱线435形成非完整的圆，留下了未刻划部分438，该未刻划部分438可以用作在薄弱线435撕裂时保持破裂部分(瓣形物)的铰链。
图4M示出了具有凸缘部分410、中央部分420和倾斜平截头体部分430的破裂盘400的凸侧视图。剪切刻划的薄弱线435设置在平截头体部分430上。薄弱线435形成非完整的圆，留下了未刻划部分438，该未刻划部分438可以用作在薄弱线435撕裂时保持破裂部分(瓣形物)的铰链。
图4N示出了触发之后的破裂盘400的视图。如图所示，中央部分420已经从倾斜平截头体部分430和凸缘部分410部分撕裂开，从而形成了由铰链436保持的瓣形物。
尽管示出了薄弱线435与破裂盘400同心，但是该公开内容不限于此。例如，大体圆形的薄弱线可以从破裂盘的中心偏移，如图5中所示。图5示出了具有凸缘部分510、中央部分52和位于倾斜平截头体部分530中的薄弱线535的平截头体性破裂盘500。薄弱线535沿着倾斜平截头体部分530在一个方向(方向A)上比在另一个方向(方向B)上更远地向外延伸。作为另一个实施例，如图8所示，位于倾斜平截头体部分830中的薄弱线635的端部可以朝向破裂盘600的中央部分820(并且远离凸缘部分610)向内转。作为另一个实施例，如图7所示，位于倾斜平截头体部分730中的薄弱线735的端部可以远离中央部分720(并且朝向凸缘部分710)向外转。
如上所述，在破裂盘的倾斜平截头体部分中设置薄弱线可以允许对中央部分进行成形以实现一定设计目的，而不会影响薄弱线的完整性。图8A至图8B中示出了成形的中央部分的一个实施例。图8A示出了包括中央部分810的平截头体形破裂盘800，该中央部分810采取具有凸表面821和凹表面822的圆顶形状。如图8B所示，剪切刻划的薄弱线835设置在破裂盘800的倾斜平截头体部分830中；然而，也可以使用传统的薄弱线。盘800可以安装成使凸表面821暴露于加压系统。圆顶中央部分810可以防止中央部分810受到压力波动，这种压力波动否则会危害平坦中央部分(例如，图4A中的中央部分410)。也可以使用圆顶平截头体形破裂盘800代替圆顶(非平截头体)破裂盘。圆顶平截头体形破裂盘800可以比圆顶破裂盘厚，但是仍然以相同压力内翻和破裂。因而，圆形平截头体形破裂盘800可以比同等的圆顶破裂盘更厚并且更耐损坏。圆顶平截头体形破裂盘800也特别适合于大规模制造。
作为成形的中央部分另一个实施例，图9A和图9B示出了包括凸缘部分910和采取倒置圆顶形状的中央部分920的平截头体形破裂盘900。该倒置圆顶具有凸表面921和凹表面922。如图9B中最佳所示，剪切刻划的薄弱线935设置在破裂盘900的倾斜平截头体部分930中。在另一个实施方式中，可以采用传统的薄弱线。盘900可以被安装成使凹表面922暴露于加压系统。倒置圆顶可以提供增强的耐背压(即，施加至凹表面922的正压力和/或从凸表面92加的负压力)性。
图9C和图9D提供了具有采取倒置圆顶920形式的成形中央部分920的破裂盘的附加视图。如图所示，只有中央部分920的凹表面922是可见的。还示出了凸缘部分910、倾斜平截头体部分930和剪切刻划的薄弱线935。
作为成形中央部分的又一个实施例，图10A和图10B示出了包括凸缘部分1010和采取圆锥形圆顶的中央部分1020的平截头体形破裂盘1000。圆锥形圆顶具有凸表面1021和凹表面1022。剪切刻划的薄弱线1035被示出为位于破裂盘1000的倾斜平截头体部分中；然而，可以使用传统的薄弱线。盘100可以被安装成使得凹表面1022暴露于加压系统。圆锥形圆顶可以提供增强的耐背压(即，施加至凸表面1021的压力)性。
尽管破裂盘可以包括带有居中的圆顶形状的中央部分(例如，图8A至图10B)，但是圆顶形状可以与中央部分的中心偏移地设置。例如，图11A至图11B示出了具有中央部分1120和平坦凸缘部分1110的破裂盘1100。薄弱线1135设置在倾斜平截头体部分1130中。中央部分1120包括从中央部分1120的中心偏移的圆顶部分1123。尽管图11A和图11B中的偏移圆顶部分1123被示出为球形圆顶，但是还可以想到使用圆锥形圆顶或其他合适的几何形状。破裂盘的内翻可以在偏移的圆顶部分1123处开始。因而，该公开内容想到了利用一些特征来操纵破裂盘可以开始内翻的点或一些点。例如，如果与性能可能取决于内翻开始点的切割构件、捕捉构件或铰链构件一起使用破裂盘，则可能期望控制内翻开始点。
图12A、图12B和图12C示出了具有包括外部凸缘部分1210和平坦中央部分1220的凹/凸形结构的平截头体形破裂盘1200。凸缘部分1210和中央部分1220之间的倾斜平截头体部分1230提供截头圆锥体形状。剪切刻划的薄弱线1235设置在破裂盘1200的倾斜截头部分1230和凸缘部分1210之间的过渡部处或过渡部附近。剪切刻划的薄弱线1235可以形成部分圆，例如C形，如图12A所示。另选地，剪切刻划的薄弱线1235可以形成跟随由破裂盘1200的倾斜平截头体部分1230和中央部分1220之间的过渡部限定的圆周的完整圆。
刻线的平截头体形破裂盘可以作为整个系统的一部分来供应，该整个系统包括入口和出口中的一者或多者。例如，在一个实施方式中，破裂盘1200可以设置有加压系统的出口1250，如图12D、图12E和图12F所示。破裂盘1200的凸缘1210可以在焊缝1251处焊接至出口1250。
在另一个实施方式中，破裂盘1200可以与加压系统的入口1240和出口1250结合，如图12G、图12H和图12I所示。破裂盘1200的倾斜平截头体部分1230和中央部分1220可以延伸到入口1240的中央内。如图12I所示，破裂盘1200的凸缘1210可以在焊缝1241处焊接至入口1240并在焊缝1251处焊接至出口1250。破裂盘1200可以被构造成响应于加压系统中的预定压力而内翻和/或破裂。出口1250可以设置有被构造成在内翻时切割破裂盘1200的切割构件。附加地或另选地，出口1250可以设置有被设计成在破裂之后捕捉破裂盘1200的破裂部分或瓣形物的捕捉杆或铰链构件。
出口1250可以设置应力集中点(还被称为应力上升器(riser))，以在内翻时与破裂盘接触。应力集中点可以在其接触内翻的破裂盘时集中应力，由此沿着薄弱线1235启动破裂和/或撕裂。附加地或另选地，出口1250可以设置有被构造成在内翻时切割破裂盘1200的切割构件。另外，出口1250可以设置有捕捉杆或铰链构件，该捕捉杆或铰链构件被设计成在破裂之后捕捉破裂盘1200的破裂部分(或“瓣形物”)。应力集中点、切割构件、捕捉杆或铰链构件可以作为出口1250的一部分来提供，或者作为与出口1250一起使用的附加部件来提供。
尽管示出了焊缝1241、1251，但是破裂盘1200可以通过诸如粘合剂或通过钎焊之类的任何合适的方法附接至入口1240和/或出口1250。破裂盘也可以压接或夹紧在入口和出口之间。在一个实施方式中，可以利用螺纹压缩将破裂盘夹紧在入口和出口之间。例如，入口构件和出口构件可以被构造成在破裂盘位于它们之间的情况下拧在一起。
图12J示出了具有凸缘部分1210、中央部分1220和倾斜平截头体部分1230的破裂盘1200的另一个视图。剪切刻划的薄弱线1235设置在凸缘部分1210和倾斜平截头体部分1230之间的过渡部处。
图12K示出了具有凸缘部分1210、中央部分1220和倾斜平截头体部分1230的破裂盘1200的又一个视图。剪切刻划的薄弱线1235设置在凸缘部分1210和倾斜平截头体部分1230之间的过渡部处。薄弱线1235形成非完整的圆，留下了未刻划部分1236，该未刻划部分1236可以在薄弱线1235撕裂时用作保持撕裂部分(瓣形物)的铰链。
图12L示出了触发之后的破裂盘1200的视图。如图所示，中央部分1220已经从倾斜平截头体部分1230和凸缘部分1210部分撕裂开，从而形成了由铰链1236保持的瓣形物。
尽管具有位于凸缘部分和倾斜平截头体部分之间的过渡部处或过渡部附近的剪切刻划的薄弱线的破裂盘已经被描述为具有平坦中央部分(例如，图12A至图12S)，但是本公开内容不限于该具体形状。例如，如图13A所示，平截头体形破裂盘1300可以具有倒置圆顶形状的中央部分1320。还可以想到中央部分的其他形状，例如包括圆顶形状、圆锥形状和偏移的圆顶形状。薄弱线1335可以设置在破裂盘1300的平坦凸缘部分1310和倾斜平截头体部分1330之间的过渡部处或过渡部附近。薄弱线可以是剪切刻划的薄弱线或通过材料去除形成的传统薄弱线。
图14A和图14B示出了具有包括外部凸缘部分1410和平坦中央部分1420的凹/凸形结构的平截头体形破裂盘1400。凸缘部分1410和中央部分1420之间的倾斜平截头体部分1430提供截头圆锥形。薄弱线1415设置在破裂盘1400的凸缘部分1410上。如图14A所示，薄弱线1415定位成接近凸缘部分1410和倾斜平截头体部分1430之间的过渡部区域。薄弱线1415可以形成部分圆，例如C形，留下未薄弱铰链区域。另选地，剪切刻划的薄弱线1415可以形成围绕凸缘部分1410的整圆。如图所示，薄弱线1415是剪切刻划的薄弱线。在另一个实施方式中，可以使用传统的薄弱线(例如，通过材料去除形成的薄弱线)。通过在凸缘部分1410上设置薄弱线，(与例如在倾斜平截头体部分上设置薄弱线相比)可以使用更大的划线直径，从而在破裂盘破裂时形成更大开口(即，更大的瓣形物)。更大的开口又可以允许更快地泄放过压状况。
在一个实施方式中，平截头体形破裂盘的中央截头部分可以包括一个或多个加强或支撑构件。如图15A至图15C所示，加强结构523可以形成在平截头体破裂盘1500的中央截头部分1520内。剪切刻划的薄弱线1535被示出为位于破裂盘1500的倾斜平截头体部分1530中。在另一个实施方式中，薄弱线可以通过材料去除的传统方法形成并且/或者可以放置在破裂盘的另一个部分中。如图15A至图15C所示，加强结构1523是大体圆形的加强肋。诸如图15A、图15B和图15C所示的加强构件可以增强平截头体形破裂盘的中央部分，并且可以提高破裂盘承受振动损坏、真空压力和循环压力载荷的能力。破裂盘1500可以通过凸缘部分1510而与加压系统或加压系统的部件安装在一起。
图16A和图16B示出了具有加强构件的平截头体形破裂盘的另一个实施方式。加强构件1623位于破裂盘1600的中央部分1620上。剪切刻划的薄弱线1635被示出为位于破裂盘1600的倾斜平截头体部分1630中。在另一个实施方式中，薄弱线可以通过材料去除的传统方法形成并且/或者可以被放置在破裂盘的另一个部分中。如图16A和图16B所示，加强构件1823可以是由两个相交的加强构件形成的十字形。附加地或另选地，加强构件可以由多于两个或少于两个的相交加强构件形成。破裂盘1600可以通过凸缘部分1610而与加压系统或加压系统的部件安装在一起。
尽管加强构件被示出为圆形或十字形，但是本公开内容不限于加强构件的这些形状。例如，加强构件可以采取单个直线、多个相交线或非相交线、正方形。卵形、星形或任何其他合适的几何形状来对破裂盘的一部分提供加强。
在图17A和图17B中所示的另一个实施方式中，破裂盘1700的中央部分1720可以被成形为提供刚度，而不用加强构件。如图所示，中央部分1720可以具有波浪状或波纹状几何结构以提供或增加刚度。剪切刻划的薄弱线1735被示出为位于破裂盘1700的倾斜平截头体部分1730中。在另一个实施方式中，薄弱线可以通过材料去除的传统方法形成并且/或者可以被放置在破裂盘的另一个部分中。破裂盘1700可以通过凸缘部分1710而与加压系统或加压系统的部件安装在一起。
尽管破裂盘已经被示出为具有圆形形状，但是可以想到用于破裂盘和/或破裂盘的平截头体部分的其他形状，例如包括正方形(图18)、长方形(图19)、多面几何结构(图20)、和卵形(图21)形状。在一个实施方式中，破裂盘在与长方形电池一起使用时可以采取长方形形状。同样，尽管破裂盘已经被示出为具有C形薄弱线，但是薄弱线不限于该具体形状。薄弱线可以形成整圆，从而形成O形薄弱线。薄弱线还可以是长方形或半长方形的，特别是当与长方形形状的破裂盘或具有长方形形状的平截头体的破裂盘一起使用时。还想到，可以将多个薄弱线组合在单个平截头体形破裂盘中。
除了以上描述的平截头体形破裂盘之外，本公开内容的原理还可以用在其他类型或形状的破裂盘中。例如，破裂盘的可破裂部分可以采取(非截头的)圆锥体形式。在这种破裂盘中，薄弱线可以设置在破裂盘的圆锥形部分中、破裂盘的凸缘部分中、或圆锥形部分和凸缘部分之间的过渡部中。作为另一个实施例，破裂盘的可破裂部分可以采取截头圆顶形式。在这样的破裂盘中，薄弱线可以设置在破裂盘的圆顶部分中、破裂盘的凸缘部分中、破裂盘的截头中央部分中或破裂盘的两个部分之间的过渡部中。
尽管以上公开了内翻屈曲破裂盘，但是本公开内容的原理还可以与正向作用的破裂盘(即加载在张力下的破裂盘)一起使用。例如，可以使用薄弱线(例如，剪切划线)来提供正向作用的破裂盘打开时对开口的形状和/或爆破压力的控制。
所公开的平截头体形破裂盘可以用在许多合适的应用中。在一个实施方式中，所公开的平截头体形破裂盘可以与蓄电池组电池一起使用。例如，该盘可以被连接至蓄电池组电池顶盖或者连接在蓄电池组电池罐中并且可以暴露于蓄电池组电池内的加压条件。蓄电池组电池顶盖或电池罐可以是冲压或深拉部件，并且可以想到，所公开的破裂盘也可以与其他冲压或深拉部件一起使用。在另一个实施方式中，盘可以被附接至至少一个加工部分(例如，加压系统的出口或入口或被构造成与加压系统安装在一起的部件)。在又一个实施方式中，所公开的盘可以压接在破裂盘组件的两个压接部件之间，然后可以将该破裂盘组件与加压系统安装在一起。例如，已知的破裂盘作为由BS&BSafetySystem制造和出售的在商业上可获得的AC-1Sta-Kui密封型安全头组件的部件在压接组件中使用。在又一个实施方式中，所公开的破裂盘可以通过螺纹压缩而保持在安装系统中或者与加压系统安装在一起。
所公开的平截头体形破裂盘可以是装置的一体形成的部分，而不简单地是增加部件。例如，平截头体形破裂盘可以形成在蓄电池组壳体的盖子内或加压容器的壁或端面内。将破裂盘一体地形成在装置的一部分内可以通过减少或消除将破裂盘结合至该装置所需的过程而增加效率。
通过考虑该说明书以及实践这里的公开内容，其他实施方式对本领域技术人员也将显而易见。目的是将该说明书和实施例认为仅仅是示例性的，该公开内容的真实范围和精神由随后的权利要求表示。

Claims (27)

1.一种平截头体形破裂盘，该破裂盘包括：
凸缘部分；
中央截头部分；以及
倾斜平截头体部分，该倾斜平截头体部分从所述凸缘部分向内延伸到所述中央截头部分；
其中，所述中央截头部分和所述倾斜平截头体部分之间的过渡部包括剪切刻划的薄弱线，所述剪切刻划的薄弱线被构造成在所述破裂盘对预定压力作出响应时打开。
2.一种平截头体形破裂盘，该破裂盘包括：
凸缘部分；
具有剪切刻划的薄弱线的中央截头部分；以及
倾斜平截头体部分，该倾斜平截头体部分从所述凸缘部分向内延伸到所述中央截头部分。
3.一种平截头体形破裂盘，该破裂盘包括：
凸缘部分；
中央截头部分；以及
倾斜平截头体部分，该倾斜平截头体部分从所述凸缘部分向内延伸到所述中央截头部分，其中，所述倾斜平截头体部分包括薄弱线，该薄弱线被构造成在所述破裂盘对预定压力作出响应时打开。
4.根据权利要求3所述的平截头体形破裂盘，其中，所述薄弱线是剪切刻划的薄弱线。
5.根据权利要求3所述的平截头体形破裂盘，其中，所述中央截头部分形成圆顶。
6.根据权利要求5所述的平截头体形破裂盘，其中，所述中央截头部分限定中心，并且其中，所述圆顶从所述中央截头部分的所述中心偏移。
7.根据权利要求3所述的平截头体形破裂盘，其中，所述中央截头部分形成圆锥体。
8.根据权利要求3所述的平截头体形破裂盘，该破裂盘进一步包括：
被构造成给所述中央截头部分提供刚度的加强构件。
9.根据权利要求3所述的平截头体形破裂盘，该破裂盘进一步包括：
用于加压系统的入口；
其中，所述凸缘部分被附接至所述入口。
10.根据权利要求3所述的平截头体形破裂盘，该破裂盘进一步包括：
用于加压系统的出口；
其中，所述凸缘部分被附接至所述出口。
11.根据权利要求3所述的平截头体形破裂盘，该破裂盘进一步包括：
用于加压系统的入口；以及
用于加压系统的出口；
其中，所述凸缘部分密封在所述入口和所述出口之间。
12.一种平截头体形破裂盘，该破裂盘包括：
凸缘部分；
中央截头部分；以及
倾斜平截头体部分，该倾斜平截头体部分从所述凸缘部分向内延伸到所述中央截头部分；
其中，所述凸缘部分和所述倾斜平截头体部分之间的过渡部包括薄弱线，该薄弱线被构造成在所述破裂盘对预定压力作出响应时打开。
13.根据权利要求12所述的平截头体形破裂盘，其中，所述薄弱线是剪切刻划的薄弱线。
14.根据权利要求12所述的平截头体形破裂盘，其中，所述中央截头部分形成圆顶。
15.根据权利要求13所述的平截头体形破裂盘，其中，所述中央截头部分限定中心，并且其中，所述圆顶从所述中央截头部分的所述中心偏移。
16.根据权利要求12所述的平截头体形破裂盘，其中，所述中央截头部分形成圆锥体。
17.根据权利要求12所述的平截头体形破裂盘，该破裂盘进一步包括：
被构造成给所述中央截头部分提供刚度的加强构件。
18.根据权利要求12所述的平截头体形破裂盘，该破裂盘进一步包括：
用于加压系统的入口；
其中，所述凸缘部分被附接至所述入口。
19.根据权利要求12所述的平截头体形破裂盘，该破裂盘进一步包括：
用于加压系统的出口；
其中，所述凸缘部分被附接至所述出口。
20.根据权利要求12所述的平截头体形破裂盘，该破裂盘进一步包括：
用于加压系统的入口；以及
用于加压系统的出口；
其中，所述凸缘部分密封在所述入口和所述出口之间。
21.一种平截头体形破裂盘，该破裂盘包括：
包括薄弱线的凸缘部分；
中央截头部分；以及
倾斜平截头体部分，该倾斜平截头体部分从所述凸缘部分向内延伸到所述中央截头部分。
22.根据权利要求21所述的平截头体形破裂盘，其中，所述薄弱线是剪切刻划的薄弱线。
23.一种平截头体形破裂盘，该破裂盘包括：
凸缘部分；
具有加强构件的中央截头部分；
倾斜平截头体部分，该倾斜平截头体部分从所述凸缘部分向内延伸到所述中央截头部分；以及
被构造成在预定压力下打开的薄弱线。
24.根据权利要求23所述的平截头体形破裂盘，其中，所述薄弱线是剪切刻划的薄弱线。
25.根据权利要求23所述的平截头体形破裂盘，其中，所述加强构件为圆形肋结构。
26.根据权利要求23所述的平截头体形破裂盘，其中，所述加强构件为十字形肋结构。
27.一种平截头体形破裂盘，该破裂盘包括：
凸缘部分；
中央截头部分；以及
倾斜平截头体部分，该倾斜平截头体部分从所述凸缘部分向内延伸到所述中央截头部分；
其中，所述中央截头部分包括被构造成加强所述中央截头部分的至少一个波状部。
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