CN111496480B - 一种双层厚壁油罐封头及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双层厚壁油罐封头，包括外封盖、连接在外封盖内侧的内封盖以及连接在外封盖和内封盖之间的呼吸组件；所述外封盖与内封盖之间形成呼吸腔；呼吸组件包括连接在外封盖上的外呼吸器和连接在内封盖上的内呼吸器；所述外封盖上开设有外呼吸孔，所述外呼吸器包括弹性外呼吸罩，所述弹性外呼吸罩密封连接在外呼吸孔位于外封盖内侧的一端；所述内封盖上开设有内呼吸孔，所述内呼吸器包括弹性内呼吸罩，所述弹性内呼吸罩密封连接在内呼吸孔位于内封盖内侧的一端。本发明的封头能够实现油罐在封头处的正常呼吸，缓解油罐的内部压力，同时也保证了封头出的密封性。

Description

一种双层厚壁油罐封头及其加工方法

技术领域

本发明涉及封头加工的技术领域，尤其是涉及一种双层厚壁油罐封头及其加工方法。

背景技术

封头是指用以封闭容器端部使其内外介质隔离的元件，又称端盖。圆筒形容器的封头一般都是迥转壳体。按封头表面的形状可分为凸形、锥形、平板形和组合形。凸形封头是指外表面形状为凸面的封头，如半球形、椭圆形、碟形和无折边球形封头等。封头是石油化工、原子能到食品制药诸多行业压力容器设备中不可缺少的重要部件,特别是油罐的封头，对封头的安全性、密封性、承压性以及持续性都有较高的要求，特别是立式油罐，油罐内储存有油料的时候，由于油料是流动的液体且体积较大，所以油罐内的油料会随着温度的变化改变油料自身的体积，油罐内的油料受温度变化热胀冷缩的同时也会改变油罐内空气的体积，这样就形成了油罐的“呼吸”效应，一般情况会开启油罐的通气孔来应对油罐内的油罐内气压的改变来维持油罐内的正常气压，但是在无法控制空气质量的情况下，直接对油罐进行通气会对油罐内所储存的油料产生影响。

授权公告号为CN210240534U的中国专利公开了一种双层厚壁油罐封头，包括外封盖，外封盖为半球状油罐顶端盖，所述外封盖的内部设置有内气动机构，内气动机构包括固定安装在外封盖内部的内封盖，内封盖的顶端中心位置开设有出气口，所述内封盖与外封盖之间形成内气道，内气道内滑动连接有N极磁力活塞，所述外封盖的两侧设置有调气机构，调气机构包括固定安装在外封盖两侧的调气管，调气管与外封盖的连接处开设有调气口，调气管内滑动连接有调气活塞，外封盖上设置有清洁机构；所述清洁机构包括滑动连接在外封盖表面的清洁弯辊，清洁弯辊内设置有S极磁力弯辊；所述清洁弯辊的两端固定安装有铰接轴承，铰接轴承与外封盖表面固定连接。盖上设置有清洁机构，清洁机构包括滑动连接在外封盖表面的清洁弯辊,清洁弯辊可贴合外封盖表面进行清洁，清洁弯辊有两根分别对两侧外封盖的半圆面进行清洁，清洁弯辊内设置有S极磁力弯辊，所述内气道内的N极磁力活塞移动通过磁力作用可带动外封盖上的清洁弯辊，N极磁力活塞受油罐的气体通过热胀冷缩的作用往复运动，清洁弯辊也受磁力作用在外封盖上往复运动，以此达到对外封盖表面进行清洁的效果。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：清洁弯辊和N极磁力活塞的长度是固定的，清洁弯辊在外封盖表面运动，N极磁力活塞在内封盖表面运动，但是外封盖和内封盖表面均为球面，清洁弯辊和N极磁力活塞的长度不变的情况下，与外封盖和内封盖表面的接触长度减小，清洁弯辊和N极磁力活塞会向中间挤压变形，造成N极磁力活塞与内气道之间漏气，清洁弯辊与外封盖表面脱离，N极磁力活塞与S极磁力弯辊解除磁力相吸的状态，二者无法实现往复运动，封头的密封性无法保证。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种双层厚壁油罐封头及其加工方法，能够实现油罐在封头处的正常呼吸，缓解油罐的内部压力，同时也保证了封头出的密封性。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种双层厚壁油罐封头，包括外封盖、连接在外封盖内侧的内封盖以及连接在外封盖和内封盖之间的呼吸组件；

所述外封盖与内封盖之间形成呼吸腔；

呼吸组件包括连接在外封盖上的外呼吸器和连接在内封盖上的内呼吸器；

所述外封盖上开设有外呼吸孔，所述外呼吸器包括弹性外呼吸罩，所述弹性外呼吸罩密封连接在外呼吸孔位于外封盖内侧的一端；

所述内封盖上开设有内呼吸孔，所述内呼吸器包括弹性内呼吸罩，所述弹性内呼吸罩密封连接在内呼吸孔位于内封盖内侧的一端。

通过采用上述技术方案，在外封盖和内封盖之间设置外呼吸器和内呼吸器，内呼吸器设置在油罐内与呼吸腔之间，外呼吸器设置在呼吸腔与油罐外部之间，外呼吸孔和内呼吸孔作为气压传输通道；当油罐内气压增大时，会向外压迫弹性内呼吸罩，弹性内呼吸罩向呼吸腔内挤压，呼吸腔被挤压之后体积变小、气压增大，会向外压迫弹性外呼吸罩，使弹性外呼吸罩向外变形，增大呼吸腔的体积、减小气压，从而缓解油罐内的压力；当油罐内气压减小时，呼吸腔会向油罐内挤压弹性内呼吸罩，呼吸腔内的体积变大，气压减小，使弹性外呼吸罩向呼吸腔内变形，来减小呼吸腔的体积、增大气压；通过可变形的弹性外呼吸罩和弹性内呼吸罩使油罐内的气压得到释放或补充，实现呼吸的目的。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述弹性外呼吸罩设置为球面罩体，外圈设置有一圈外连接环，所述外连接环贴合固定在外呼吸孔周围的外封盖内壁上。

通过采用上述技术方案，弹性外呼吸罩设置为球面罩体，其变形空间大，能够增强油罐的呼吸效果，外连接环的设置则便于弹性外呼吸罩的固定和密封，以保证油罐的密封性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述弹性外呼吸罩内壁顶点位置沿轴向设置有外导向柱，所述外导向柱贴合在外呼吸孔的内壁上，并能够伸出外呼吸孔。

通过采用上述技术方案，外导向柱能够引导弹性外呼吸罩的变形方向，使弹性外呼吸罩能够向油罐外部挤压，同时外导向柱还能够封闭住外呼吸孔，避免弹性外呼吸罩与外部直接接触，保护弹性外呼吸罩不被损坏，增强油罐外封盖的密封性能。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述外导向柱上套设有外顶簧，所述外顶簧的两端分别抵接在弹性外呼吸罩内壁和外封盖内壁上。

通过采用上述技术方案，外顶簧设置在弹性外呼吸罩内壁和外封盖内壁之间，便于弹性外呼吸罩的复位，同时分担弹性外呼吸罩受到的压力，防止弹性外呼吸罩受压过大而破裂。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述弹性内呼吸罩设置为球面罩体，外圈设置有一圈内连接环，所述内连接环贴合固定在内呼吸孔周围的内封盖内壁上。

通过采用上述技术方案，弹性内呼吸罩设置为球面罩体，其变形空间大，能够增强油罐的呼吸效果，内连接环的设置则便于弹性内呼吸罩的固定和密封，以保证油罐的密封性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述弹性内呼吸罩内壁沿轴向设置有内顶簧，所述内顶簧穿过内呼吸孔，一端固定在外封盖内壁上，另一端与弹性内呼吸罩内壁抵接。

通过采用上述技术方案，内顶簧设置在弹性内呼吸罩内壁和外封盖内壁之间，便于弹性内呼吸罩的复位，同时分担弹性内呼吸罩受到的压力，防止弹性内呼吸罩受压过大而破裂。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述弹性内呼吸罩内壁顶点位置沿轴向设置有内导向柱，所述内导向柱穿设在内顶簧中，所述内导向柱的长度小于外封盖与内封盖之间的间距。

通过采用上述技术方案，内导向柱能够引导弹性内呼吸罩的变形方向，使弹性内呼吸罩能够向呼吸腔挤压，引导内定簧的弹力方向，限制弹性内呼吸罩的变形范围，保护弹性外呼吸罩不被损坏。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述外呼吸器设置在外封盖的顶点位置，所述内呼吸器错开外呼吸器，在内封盖上设置有若干个。

通过采用上述技术方案，内呼吸器错开外呼吸器的位置布置，保证封头的整体强度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述外封盖和内封盖所在的球面同心设置，所述外封盖的开口内侧与内封盖的开口外侧之间通过环形封板连接。

通过采用上述技术方案，外封盖和内封盖之间通过环形封板连接，降低了外封盖和内封盖之间的连接难度，提高了外封盖和内封盖之间连接的密闭性。

一种双层厚壁油罐封头的加工方法，包括以下步骤：

步骤1：通过压铸设备将弹性外呼吸罩和弹性内呼吸罩压铸成型，弹性外呼吸罩一体成型有外导向柱，弹性内呼吸罩一体成型有内导向柱；

步骤2：选取平面板材，按照封头尺寸要求进行切割下料，包括外封盖、内封盖和环形封板，然后进行拼板焊接，打磨焊缝，切除边缘余料；

步骤3：将外封盖和内封盖的半成品分别放置在冲压模具上，冲压形成初成形板材，将初成形板材放置在旋压模具上，旋压形成初成形封盖；

步骤4：确定两个初成形封盖的顶点位置，在外封盖的顶点位置切割形成外呼吸孔，在内封盖上避开顶点位置切割形成内呼吸孔，外呼吸孔和内呼吸孔内壁打磨圆滑；

步骤5：将外顶簧套在外导向柱上，外导向柱从内侧向外穿过外呼吸孔，将弹性外呼吸罩贴合在外封盖内壁上并固定；

步骤6：将内封盖置于外封盖内，以内呼吸孔圆心为基点，在外封盖内壁上确定对应的连接点，将内顶簧以连接点为圆心固定在外封盖内壁上；

步骤7：将环形封板焊接固定在内封盖开口外壁上，将内封盖置于外封盖内，所有内顶簧从内呼吸孔穿出，调整内封盖位置，使环形封板与外封盖内壁贴合，并焊接固定；

步骤8：将内导向柱插入到内顶簧内，将弹性内呼吸罩固定在内封盖的内壁上，安装完所有弹性内呼吸罩。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.本发明封头在外封盖和内封盖之间设置呼吸组件，通过两个呼吸器来改变油罐内部、呼吸腔和有关外部之间的压力和体积大小，实现油罐内部和油罐外部之间的压力转换，达到油罐呼吸的效果，既使油罐内的压力得到释放，又能够保证封头位置的密闭性。

2.外呼吸器采用弹性外呼吸罩、外导向柱和外顶簧的结构形式，弹性外呼吸罩密闭外呼吸孔和变形缓解压力，外导向柱引导弹性外呼吸罩的变形方向，外顶簧则能够缓解弹性外呼吸罩的压力，起到保护弹性外呼吸罩的作用，整个结构简单，密闭效果好。

3.内呼吸器采用了与外呼吸器相同的结构形式，进一步提高了整个封头的呼吸能力和缓解压力的能力，同时保证了封头良好的密闭效果和结构强度。

4.通过本发明方法进行双层厚壁油罐封头的加工，既能够保证封头良好的密封性能和结构强度，又能够使封头发挥出更好的辅助呼吸的作用。

附图说明

图1是本发明的整体结构剖视图。

图2是本发明中外封盖与外呼吸器的连接结构示意图。

图3是本发明中内封盖与内呼吸器的连接结构示意图。

图中，1、外封盖，11、外呼吸孔，2、内封盖，21、内呼吸孔，3、呼吸腔，4、外呼吸器，41、弹性外呼吸罩，42、外连接环，43、外导向柱，44、外顶簧，5、内呼吸器，51、弹性内呼吸罩，52、内连接环，53、内顶簧，54、内导向柱，6、环形封板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种双层厚壁油罐封头，主要包括外封盖1、内封盖2、环形封板6和呼吸组件等结构；其中外封盖1和内封盖2均设置为球面结构，内封盖2设置在外封盖1的开口内，外封盖1和内封盖2所在的球心位于同一点上；外封盖1和内封盖2的开口端面位于同一平面上，并且二者的开口之间通过环形封板6连接，环形封板6的外圈与外封盖1的开口内壁焊接固定，环形封板6的内圈与内封盖2的开口外壁焊接固定，外封盖1、内封盖2和环形封板6之间形成封闭的呼吸腔3。

呼吸组件包括外呼吸器4和内呼吸器5，外呼吸器4连接在外封盖1上，控制外封盖1外部与呼吸腔3之间的气压调节，内呼吸器5连接在内封盖2上，控制调节呼吸腔3与内封盖2内部之间的气压调节，通过两个呼吸器的配合工作，保证油罐内的气压调节。

参照图1和2，外封盖1上开设有圆形的外呼吸孔21，外呼吸器4包括弹性外呼吸罩41，弹性外呼吸罩41密封连接在外呼吸孔11位于外封盖1内侧的一端；具体为，弹性外呼吸罩41设置为球面罩体，采用压铸成型的橡胶结构，开口朝向外呼吸孔11的方向，弹性外呼吸罩41外圈设置有一圈外连接环42，弹性外呼吸罩41与外连接环42设置为一体成型结构，外连接环42贴合固定在外呼吸孔11周围的外封盖1内壁上，外连接环42可以采用胶粘的方式与外封盖1的内壁连接，也可以采用压环固定的方式与外封盖1的内壁连接，本实施例采用胶粘的方式。

弹性外呼吸罩41内壁顶点位置沿弹性外呼吸罩41的轴向方向设置有一体成型的外导向柱43，外导向柱43贴合在外呼吸孔11的内壁上，端部能够伸出到外呼吸孔11外部，外导向柱43引导弹性外呼吸罩41的变形方向，使弹性外呼吸罩41能够向油罐外部挤压。外导向柱43上套设有外顶簧44，外顶簧44分担弹性外呼吸罩41受到的压力，防止弹性外呼吸罩41受压过大而破裂，外顶簧44不用固定，两端分别抵接在弹性外呼吸罩内壁41上和外封盖1的内壁上。

参照图1和3，内封盖2上开设有圆形的内呼吸孔21，内呼吸器5包括弹性内呼吸罩51，弹性内呼吸罩51密封连接在内呼吸孔21位于内封盖2内侧的一端；具体为，弹性内呼吸罩51设置为球面罩体，采用压铸成型的橡胶结构，开口朝向内呼吸孔21的方向，弹性内呼吸罩51外圈设置有一圈内连接环52，弹性内呼吸罩51与内连接环52设置为一体成型结构，内连接环52贴合固定在内呼吸孔21周围的内封盖2的内壁上，内连接环52可以采用胶粘的方式与内封盖2的内壁连接，也可以采用压环固定的方式与内封盖2的内壁连接，本实施例采用胶粘的方式。

弹性内呼吸罩51内壁沿轴向设置有内顶簧53，内顶簧53穿过内呼吸孔21，一端焊接固定在外封盖1的内壁上，另一端与弹性内呼吸罩51的内壁抵接，内顶簧3设置在弹性内呼吸罩51内壁和外封盖1内壁之间，便于弹性内呼吸罩51的复位，同时分担弹性内呼吸罩51受到的压力，防止弹性内呼吸罩51受压过大而破裂。弹性内呼吸罩51内壁顶点位置沿轴向设置有一体成型的内导向柱54，内导向柱54穿设在内顶簧53的中间孔中，内导向柱54的长度小于外封盖1与内封盖2之间的间距，限制弹性内呼吸罩51的变形范围，保护弹性外呼吸罩51不被损坏。

外呼吸器4设置在外封盖1的顶点位置，内呼吸器5错开外呼吸器4的位置，以外呼吸器4的轴线为轴，呈中心对称在内封盖2上均匀设置有六个，并且弹性内呼吸罩51的大小小于弹性外呼吸罩41的大小。为了便于对呼吸腔3进行泄压，可将外导向柱43设置为空心管（图中未示出），连通呼吸腔3和外封盖1的外部，中间孔内设置螺纹，在外导向柱43的外端螺纹连接一个可拆卸的封口螺栓，可以通过卸下封口螺栓，对呼吸腔3进行泄压。

本发明公开的一种双层厚壁油罐封头的加工方法，包括以下步骤：

步骤1：通过压铸设备将弹性外呼吸罩41和弹性内呼吸罩51压铸成型，弹性外呼吸罩41一体成型有外导向柱43，弹性内呼吸罩51一体成型有内导向柱54；

步骤2：选取平面板材，按照封头尺寸要求进行切割下料，包括外封盖1、内封盖2和环形封板6，然后分别进行拼板焊接、打磨焊缝，切除边缘余料；

步骤3：将外封盖1和内封盖2的半成品分别放置在冲压模具上，冲压形成初成形板材，将初成形板材放置在旋压模具上，旋压形成初成形封盖；

步骤4：确定两个初成形封盖的顶点位置，在外封盖1的顶点位置切割形成外呼吸孔11，在内封盖2上避开顶点位置切割形成内呼吸孔21，外呼吸孔11和内呼吸孔21内壁打磨圆滑；

步骤5：将外顶簧44套在外导向柱43上，外导向柱43从内侧向外穿过外呼吸孔11，将弹性外呼吸罩41贴合在外封盖1内壁上并固定；

步骤6：将内封盖2置于外封盖1内，以内呼吸孔21圆心为基点，在外封盖1内壁上确定对应的连接点，将内顶簧53以连接点为圆心固定在外封盖1内壁上；

步骤7：将环形封板6焊接固定在内封盖2开口外壁上，将内封盖2置于外封盖1内，所有内顶簧53从内呼吸孔21穿出，调整内封盖2位置，使环形封板6与外封盖1内壁贴合，并焊接固定，对焊缝进行打磨；

步骤8：将内导向柱54插入到内顶簧53内，将弹性内呼吸罩51固定在内封盖2的内壁上，安装完所有弹性内呼吸罩51，完成封头的组装加工。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双层厚壁油罐封头，其特征在于：包括外封盖（1）、连接在外封盖（1）内侧的内封盖（2）以及连接在外封盖（1）和内封盖（2）之间的呼吸组件；

所述外封盖（1）与内封盖（2）之间形成呼吸腔（3）；

呼吸组件包括连接在外封盖（1）上的外呼吸器（4）和连接在内封盖（2）上的内呼吸器（5）；

所述外封盖（1）上开设有外呼吸孔（11），所述外呼吸器（4）包括弹性外呼吸罩（41），所述弹性外呼吸罩（41）密封连接在外呼吸孔（11）位于外封盖（1）内侧的一端；

所述内封盖（2）上开设有内呼吸孔（21），所述内呼吸器（5）包括弹性内呼吸罩（51），所述弹性内呼吸罩（51）密封连接在内呼吸孔（21）位于内封盖（2）内侧的一端。

2.根据权利要求1所述的一种双层厚壁油罐封头，其特征在于：所述弹性外呼吸罩（41）设置为球面罩体，外圈设置有一圈外连接环（42），所述外连接环（42）贴合固定在外呼吸孔（11）周围的外封盖（1）内壁上。

3.根据权利要求2所述的一种双层厚壁油罐封头，其特征在于：所述弹性外呼吸罩（41）内壁顶点位置沿轴向设置有外导向柱（43），所述外导向柱（43）贴合在外呼吸孔（11）的内壁上，并能够伸出外呼吸孔（11）。

4.根据权利要求3所述的一种双层厚壁油罐封头，其特征在于：所述外导向柱（43）上套设有外顶簧（44），所述外顶簧（44）的两端分别抵接在弹性外呼吸罩（41）内壁和外封盖（1）内壁上。

5.根据权利要求1所述的一种双层厚壁油罐封头，其特征在于：所述弹性内呼吸罩（51）设置为球面罩体，外圈设置有一圈内连接环（52），所述内连接环（52）贴合固定在内呼吸孔（21）周围的内封盖（2）内壁上。

6.根据权利要求5所述的一种双层厚壁油罐封头，其特征在于：所述弹性内呼吸罩（51）内壁沿轴向设置有内顶簧（53），所述内顶簧（53）穿过内呼吸孔（21），一端固定在外封盖（1）内壁上，另一端与弹性内呼吸罩（51）内壁抵接。

7.根据权利要求6所述的一种双层厚壁油罐封头，其特征在于：所述弹性内呼吸罩（51）内壁顶点位置沿轴向设置有内导向柱（54），所述内导向柱（54）穿设在内顶簧（53）中，所述内导向柱（54）的长度小于外封盖（1）与内封盖（2）之间的间距。

8.根据权利要求1所述的一种双层厚壁油罐封头，其特征在于：所述外呼吸器（4）设置在外封盖（1）的顶点位置，所述内呼吸器（5）错开外呼吸器（4），在内封盖（2）上设置有若干个。

9.根据权利要求1所述的一种双层厚壁油罐封头，其特征在于：所述外封盖（1）和内封盖（2）所在的球面同心设置，所述外封盖（1）的开口内侧与内封盖（2）的开口外侧之间通过环形封板（6）连接。

10.一种双层厚壁油罐封头的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过压铸设备将弹性外呼吸罩（41）和弹性内呼吸罩（51）压铸成型，弹性外呼吸罩（41）一体成型有外导向柱（43），弹性内呼吸罩（51）一体成型有内导向柱（54）；

步骤2：选取平面板材，按照封头尺寸要求进行切割下料，包括外封盖（1）、内封盖（2）和环形封板（6），然后进行拼板焊接，打磨焊缝，切除边缘余料；

步骤3：将外封盖（1）和内封盖（2）的半成品分别放置在冲压模具上，冲压形成初成形板材，将初成形板材放置在旋压模具上，旋压形成初成形封盖；

步骤4：确定两个初成形封盖的顶点位置，在外封盖（1）的顶点位置切割形成外呼吸孔（11），在内封盖（2）上避开顶点位置切割形成内呼吸孔（21），外呼吸孔（11）和内呼吸孔（21）内壁打磨圆滑；

步骤5：将外顶簧（44）套在外导向柱（43）上，外导向柱（43）从内侧向外穿过外呼吸孔（11），将弹性外呼吸罩（41）贴合在外封盖（1）内壁上并固定；

步骤6：将内封盖（2）置于外封盖（1）内，以内呼吸孔（21）圆心为基点，在外封盖（1）内壁上确定对应的连接点，将内顶簧（53）以连接点为圆心固定在外封盖（1）内壁上；

步骤7：将环形封板（6）焊接固定在内封盖（2）开口外壁上，将内封盖（2）置于外封盖（1）内，所有内顶簧（53）从内呼吸孔（21）穿出，调整内封盖（2）位置，使环形封板（6）与外封盖（1）内壁贴合，并焊接固定；

步骤8：将内导向柱（54）插入到内顶簧（53）内，将弹性内呼吸罩（51）固定在内封盖（2）的内壁上，安装完所有弹性内呼吸罩（51）。

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