CN114909502A - 一种正拱环槽型爆破片及其生产设备 - Google Patents

一种正拱环槽型爆破片及其生产设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种正拱环槽型爆破片及其生产设备，属于爆破片生产技术领域，一种正拱环槽型爆破片及其生产设备，包括有由正拱强度膜片构成的圆拱片，所述圆拱片的周边一体成型有平面密封边，所述圆拱片的凹面加工形成有与其同轴心的未封闭减弱槽，所述圆拱片的凹面用于接触介质，且凸面处于泄放侧，所述未封闭减弱槽为未闭合圆弧状。本发明，刀具精度好控制，刀具受厚度影响较小，不同厚度可以共用一把刀具，刀具损坏后修复成本较低，制作难度较低；爆破无碎片，无火花，结构简单，适用于爆破压力较高的场合，耐压力疲劳能力较好，能够一定程度的定向释放爆破压力，爆破片的使用更为可控，避免造成二次破坏，使用安全性更高。

Description

一种正拱环槽型爆破片及其生产设备
技术领域
本发明涉及爆破片生产技术领域，具体为一种正拱环槽型爆破片及其生产设备。
背景技术
爆破片装置技术是我国近年来发展起来的一门压力设备防超压安全泄放新技术。爆破片装置是压力容器、管道的重要防超压安全装置。它能在规定的温度和压力下爆破，泄放压力，保障设备和操作人员安全。其安全装置具有结构简单、灵敏、准确、无泄漏、泄放能力强等优点。能够在粘稠、高温、低温、腐蚀的环境下可靠地工作，是压力容器的理想安全装置。广泛用于石油、化工、煤炭、化肥、医药、冶金、除尘、轻工、核电、消防、航空等设备。
爆破片按照型式来分：
(1)正拱型爆破片(系统压力作用于爆破片的凹面)：1.正拱普通，2. 正拱开缝，3.正拱带槽；
(2)反拱型爆破片(系统压力作用于爆破片的凸面)：1.反拱刀架，2. 反拱鳄齿，3.反拱带槽，4.反拱开缝；
(3)平板型爆破片(系统压力作用于爆破片的平面)：1.平板普通，2. 平板开缝，3.平板带槽。
现有技术在正拱型爆破片的小口径中低压方面存在诸多限制，如指定尺寸和压力的小口径爆破片，采用正拱普通型爆破片，受到板厚和泄爆尺寸的限制，有些客户指定泄爆尺寸的爆破片用正拱普通型无法制作；正拱开缝型，当尺寸太小时，制作难度较大，无法使用在密封性能较高的场合；目前正拱带槽型爆破片为正拱十字带槽型，由于正拱十字带槽是根据拱面进行刻槽，为弧形刀具，刀具精度要求较高，刀具弧度受材料厚度变化影响，可能针对不同厚度需要不同刀具，刀具损坏后修复成本高，在小口径或者薄料上难度较大；采用正拱环槽型爆破片，可以填补正拱爆破片的一些空白。相对于正拱普通型可以在没有材料可调整的情况下，可以增加材料厚度，通过刻槽深度调整爆破片的爆破压力，灵活性更高；相对于正拱开缝型，制作难度降低，密封性更好；相对于正拱十字带槽型，正拱环槽型爆破片刀具为平面刀具，刀具精度好控制，刀具受厚度影响较小，不同厚度相差不是特别大可以共用一把刀具，刀具损坏后修复成本较低，制作难度较低；现有爆破片的爆破时，爆破状态不可控，使用安全性不足，故而提出了一种正拱环槽型爆破片及其生产设备来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种正拱环槽型爆破片及其生产设备，以解决爆破片生产收到材料、尺寸、指定泄爆尺寸、厚度等生产制备限制的问题，以及生产成本高昂，爆破状态不可控的问题。
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种正拱环槽型爆破片，包括有由正拱强度膜片构成的圆拱片，所述圆拱片的周边一体成型有平面密封边，所述圆拱片的凹面加工形成有与其同轴心的未封闭减弱槽，所述圆拱片的凹面用于接触介质，且凸面处于泄放侧，所述未封闭减弱槽为未闭合圆弧状。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述未封闭减弱槽的未闭合角度的范围为30°-120°之间，所述未封闭减弱槽的截面形状为V形。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述未封闭减弱槽与圆拱片的起拱边缘具有一段间距，间距的距离范围为2-5mm。
还采用：
一种用于生产上述中任一所述正拱环槽型爆破片的生产设备，包括压机主体，所述压机主体包含有下台面与两个上台面，其特征在于：所述下台面上通过螺栓固定安装有环形成型模具与压紧下模，两个所述上台面上分别固定安装有球形成型模具与压紧上模，所述球形成型模具与压紧上模分别位于环形成型模具与压紧下模的顶部并与环形成型模具与压紧下模相匹配；
所述环形成型模具上开设有通气口，所述球形成型模具的底部设置有球面，所述球形成型模具上开设有若干个贯通的排气孔；
所述压紧下模包含有下模板，所述压紧上模包含有上模板，所述下模板与上模板相对的一面分别与正拱环槽型爆破片顶部及底部相匹配，所述正拱环槽型爆破片放置于下模板与上模板之间，所述压紧上模与上模板之间设置有刀具固定座并通过螺栓固定安装于压紧上模的底部，所述压紧下模与下模板之间安装有垫板，所述刀具固定座上固定安装有环形刀具，所述环形刀具的形状与未封闭减弱槽的形状相匹配，所述上模板上安装有连接杆，所述连接杆的顶端贯穿并延伸至刀具固定座的顶部，所述环形刀具的底部贯穿并延伸至上模板的底部，所述连接杆上套接有矩形弹簧，所述矩形弹簧的两端分别与压紧上模与上模板连接，所述压紧上模上开设有导向槽，所述导向槽位于连接杆的顶部，且导向槽的直径与连接杆相匹配。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述刀具固定座上安装有定位杆，所述定位杆的底端依次贯穿刀具固定座与上模板并延伸至上模板的底部，所述下模板上开设有定位孔，所述定位杆的底端延伸至定位孔的内侧并与定位孔的内壁滑动连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述上模板上开设有刀具通槽，所述刀具通槽的形状与环形刀具相匹配，均呈未闭合弧形状，所述环形刀具的底部通过刀具通槽延伸至上模板的底部。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述环形成型模具上一体成型有加工平台，所述球形成型模具的底部设置有环形夹紧平面，加工平台与环形夹紧平面配合对胚片进行夹持固定形成平面密封边。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述上模板上穿插有与其螺纹连接有限位杆，所述限位杆位于上模板与刀具固定座之间。
相比于现有技术，本发明的优点在于：
本方案，采用正拱型的爆破片，并在圆拱片上形成平面密封边，从而让爆破片的安装更为方便，提高爆破片安装密封性，采用未封闭减弱槽，相对于正拱普通型灵活性更高；相对于正拱开缝型，制作难度降低，密封性更好；相对于正拱十字带槽型，刀具精度好控制，刀具受厚度影响较小，不同厚度可以共用一把刀具，刀具损坏后修复成本较低，制作难度较低；
(2)本方案，适用于气、液、粉尘三种介质，最大工作压力可达最小爆破压力的80％，爆破无碎片，可串联安全阀使用，爆破时没有火花，带托架可承受真空、背压，结构简单，适用于爆破压力较高的场合，耐压力疲劳能力较好，能够一定程度的定向释放爆破压力，爆破片的使用更为可控，避免造成二次破坏，使用安全性更高。
附图说明
图1为本发明正拱环槽型爆破片的俯视结构示意图；
图2为本发明正视剖视的结构示意图；
图3为本发明生产设备的局部正视剖视结构示意图。
图中标号说明：
1、圆拱片；2、平面密封边；3、未封闭减弱槽；4、压机主体；5、环形成型模具；6、压紧下模；61、下模板；62、垫板；63、定位孔；7、球形成型模具；8、压紧上模；81、上模板；811、刀具通槽；82、刀具固定座；83、环形刀具；84、矩形弹簧；85、连接杆；86、导向槽；87、定位杆；88、限位杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；
请参阅图1与图2，本发明中，一种正拱环槽型爆破片，包括有由正拱强度膜片构成的圆拱片1，圆拱片1的周边一体成型有平面密封边2，圆拱片1 的凹面加工形成有与其同轴心的未封闭减弱槽3，圆拱片1的凹面用于接触介质，且凸面处于泄放侧，未封闭减弱槽3为未闭合圆弧状。
本发明中，采用正拱型的爆破片，并在圆拱片1上形成平面密封边2，从而让爆破片的安装更为方便，提高爆破片安装密封性，采用未封闭减弱槽3，相对于正拱普通型灵活性更高；相对于正拱开缝型，制作难度降低，密封性更好；相对于正拱十字带槽型，刀具精度好控制，刀具受厚度影响较小，不同厚度可以共用一把刀具，刀具损坏后修复成本较低，制作难度较低；适用于气、液、粉尘三种介质，最大工作压力可达最小爆破压力的80％，爆破无碎片，可串联安全阀使用，爆破时没有火花，带托架可承受真空、背压，结构简单，适用于爆破压力较高的场合，耐压力疲劳能力较好，能够一定程度的定向释放爆破压力，爆破片的使用更为可控，避免造成二次破坏，使用安全性更高。
请参阅图1与图2，其中：未封闭减弱槽3的未闭合角度的范围为30° -120°之间，未封闭减弱槽3的截面形状为V形。
本发明中，相同规格不同未闭合角度未封闭减弱槽3的爆破片所承受的最大工作压力不同，且爆破片爆破后所产生的开口大小也不同，能够跟根据使用需求选择不同未闭合角度的未封闭减弱槽3爆破片进行使用。
请参阅图1与图2，其中：未封闭减弱槽3与圆拱片1的起拱边缘具有一段间距，间距的距离范围为2-5mm。
本发明中，保证圆拱片1与平面密封边2的连接结构稳定，方便对未封闭减弱槽3加工制成的同时，提高爆破片的耐压力疲劳能力。
请参阅图1-3，本发明还提出一种用于生产上述任一正拱环槽型爆破片的生产设备，包括压机主体4，压机主体4包含有下台面41与两个上台面42，下台面41上通过螺栓固定安装有环形成型模具5与压紧下模6，两个上台面42 上分别固定安装有球形成型模具7与压紧上模8，球形成型模具7与压紧上模8 分别位于环形成型模具5与压紧下模6的顶部并与环形成型模具5与压紧下模6相匹配；将成型与压痕设备集成在一起，极大缩短成品的加工时间；
环形成型模具5上开设有通气口51，球形成型模具7的底部设置有球面，球形成型模具7上开设有若干个贯通的排气孔71；
压紧下模6包含有下模板61，压紧上模8包含有上模板81，下模板61 与上模板81相对的一面分别与正拱环槽型爆破片顶部及底部相匹配，正拱环槽型爆破片放置于下模板61与上模板81之间，压紧上模8与上模板81之间设置有刀具固定座82并通过螺栓固定安装于压紧上模8的底部，压紧下模6 与下模板61之间安装有垫板62，刀具固定座82上固定安装有环形刀具83，环形刀具83的形状与未封闭减弱槽3的形状相匹配，上模板81上安装有连接杆85，连接杆85的顶端贯穿并延伸至刀具固定座82的顶部，环形刀具83 的底部贯穿并延伸至上模板81的底部，连接杆85上套接有矩形弹簧84，矩形弹簧84的两端分别与压紧上模8与上模板81连接，压紧上模8上开设有导向槽86，导向槽86位于连接杆85的顶部，且导向槽86的直径与连接杆85 相匹配。
本发明中，先由激光或者线切割加工出平板状的圆形胚片，经过清洁后，选出无任何损伤的圆形胚片置于下台面41上的环形成型模具5上，压机主体4上的液压缸带动活塞杆上的上台面42下移，让球形成型模具7与环形成型模具5贴合，完成对圆形胚片的夹紧密封，利用高压气体通过通气口51进入环形成型模具5内侧，利用高压让圆形胚片向上形变形成圆拱片1，圆拱片1 顶部与球形成型模具7之间的空气，通过排气孔71向外排放，保证圆拱片1 顶部与球形成型模具7球面的贴合，加工完成后，将爆破片初品脱模再次放置至压紧下模6上的下模板61内侧，然后另一上台面42通过液压缸工作带动压紧上模8下移，让下模板61与上模板81先行贴合，对爆破片初品进行夹持稳定，当压紧上模8继续下压，会压缩上模板81与刀具固定座82之间的间隙以及矩形弹簧84，连接杆85上移伸入导向槽86的内侧，从而让刀具固定座82上的环形刀具83从上模板81的底部突出，对上模板81与下模板61 之间的爆破片初品接触，在圆拱片1的凹面处加工成型V形的未封闭减弱槽 3，根据不同厚度的爆破片，以及未封闭减弱槽3深度的加工需求，直接利用压机主体4控制环形刀具83的下压深度即可进行调控，从而能够满足正拱环槽型爆破片的加工需求，避免刀具频繁更换，降低了正拱环槽型爆破片的生产制备难度，同时由于下模板61与上模板81对正拱环槽型爆破片的夹持稳定，在加工未封闭减弱槽3时，降低正拱环槽型爆破片所产生的应力，以保证其最大工作压力与耐压力疲劳能力，提高正拱环槽型爆破片的使用寿命。
请参阅图3，其中：刀具固定座82上安装有定位杆87，定位杆87的底端依次贯穿刀具固定座82与上模板81并延伸至上模板81的底部，下模板61 上开设有定位孔63，定位杆87的底端延伸至定位孔63的内侧并与定位孔63 的内壁滑动连接。
本发明中，通过定位杆87与定位孔63的匹配，让压紧下模6的与压紧上模8对接时进行定位，避免两者之间发生错位现象，保证其加工精度与正拱环槽型爆破片加工时的稳定性。
请参阅图1-3，其中：上模板81上开设有刀具通槽811，刀具通槽811 的形状与环形刀具83相匹配，均呈未闭合弧形状，环形刀具83的底部通过刀具通槽811延伸至上模板81的底部。
本发明中，通过刀具通槽811方便对环形刀具83的容纳，同时方便环形刀具83的通过下移，并对环形刀具83进行限制，保持环形刀具83的稳定性，起到一定对环形刀具83的防护效果。
请参阅图1-3，其中：环形成型模具5上一体成型有加工平台，球形成型模具7的底部设置有环形夹紧平面，加工平台与环形夹紧平面配合对胚片进行夹持固定形成平面密封边2。
本发明中，通过环形夹紧平面与加工平台对胚片的夹持，从而将胚片的外圈进行固定，并避免外圈的形变，同时能够与胚片贴合密封，方便高压气体的对胚片的冲压形变，形变完成后的，夹持固定部分称为平面密封边2。
请参阅图3，其中：上模板81上穿插有与其螺纹连接有限位杆88，限位杆88位于上模板81与刀具固定座82之间。
本发明中，通过旋转限位杆88，能够调整限位杆88在上模板81上的突出高度，改变限位杆88顶部与刀具固定座82底部的间距，能够限制上模板81 与刀具固定座82之间能够压缩的间距大小，避免上模板81与刀具固定座82 之间间距过度压缩，能够更加可靠精准的控制环形刀具83的下压深度，保证未封闭减弱槽3的加工深度尺寸。
工作原理：先由激光或者线切割加工出平板状的圆形胚片，经过清洁后，选出无任何损伤的圆形胚片置于下台面41上的环形成型模具5上，压机主体 4上的液压缸带动活塞杆上的上台面42下移，让球形成型模具7与环形成型模具5贴合，完成对圆形胚片的夹紧密封，利用高压气体通过通气口51进入环形成型模具5内侧，利用高压让圆形胚片向上形变形成圆拱片1，圆拱片1 顶部与球形成型模具7之间的空气，通过排气孔71向外排放，保证圆拱片1 顶部与球形成型模具7球面的贴合，加工完成后，将爆破片初品脱模再次放置至压紧下模6上的下模板61内侧，然后另一上台面42通过液压缸工作带动压紧上模8下移，让下模板61与上模板81先行贴合，对爆破片初品进行夹持稳定，当压紧上模8继续下压，会压缩上模板81与刀具固定座82之间的间隙以及矩形弹簧84，连接杆85上移伸入导向槽86的内侧，从而让刀具固定座82上的环形刀具83从上模板81的底部突出，对上模板81与下模板61 之间的爆破片初品接触，在圆拱片1的凹面处加工成型V形的未封闭减弱槽 3，根据不同厚度的爆破片，以及未封闭减弱槽3深度的加工需求，直接利用压机主体4控制环形刀具83的下压深度即可进行调控，从而能够满足正拱环槽型爆破片的加工需求，避免刀具频繁更换，降低了正拱环槽型爆破片的生产制备难度，同时由于下模板61与上模板81对正拱环槽型爆破片的夹持稳定，在加工未封闭减弱槽3时，降低正拱环槽型爆破片所产生的应力，以保证其最大工作压力与耐压力疲劳能力，提高正拱环槽型爆破片的使用寿命，采用正拱型的爆破片，并在圆拱片1上形成平面密封边2，从而让爆破片的安装更为方便，提高爆破片安装密封性，采用未封闭减弱槽3，相对于正拱普通型灵活性更高；相对于正拱开缝型，制作难度降低，密封性更好；相对于正拱十字带槽型，刀具精度好控制，刀具受厚度影响较小，不同厚度可以共用一把刀具，刀具损坏后修复成本较低，制作难度较低；适用于气、液、粉尘三种介质，最大工作压力可达最小爆破压力的80％，爆破无碎片，可串联安全阀使用，爆破时没有火花，带托架可承受真空、背压，结构简单，适用于爆破压力较高的场合，耐压力疲劳能力较好，能够一定程度的定向释放爆破压力，爆破片的使用更为可控，避免造成二次破坏，使用安全性更高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种正拱环槽型爆破片，包括有由正拱强度膜片构成的圆拱片(1)，其特征在于：所述圆拱片(1)的周边一体成型有平面密封边(2)，所述圆拱片(1)的凹面加工形成有与其同轴心的未封闭减弱槽(3)，所述圆拱片(1)的凹面用于接触介质，且凸面处于泄放侧，所述未封闭减弱槽(3)为未闭合圆弧状。
2.根据权利要求1所述的一种正拱环槽型爆破片，其特征在于：所述未封闭减弱槽(3)的未闭合角度的范围为30°-120°之间，所述未封闭减弱槽(3)的截面形状为V形。
3.根据权利要求1所述的一种正拱环槽型爆破片，其特征在于：所述未封闭减弱槽(3)与圆拱片(1)的起拱边缘具有一段间距，间距的距离范围为2-5mm。
4.一种用于生产权利要求1-3中任一所述正拱环槽型爆破片的生产设备，包括压机主体(4)，所述压机主体(4)包含有下台面(41)与两个上台面(42)，其特征在于：所述下台面(41)上通过螺栓固定安装有环形成型模具(5)与压紧下模(6)，两个所述上台面(42)上分别固定安装有球形成型模具(7)与压紧上模(8)，所述球形成型模具(7)与压紧上模(8)分别位于环形成型模具(5)与压紧下模(6)的顶部并与环形成型模具(5)与压紧下模(6)相匹配；
所述环形成型模具(5)上开设有通气口(51)，所述球形成型模具(7)的底部设置有球面，所述球形成型模具(7)上开设有若干个贯通的排气孔(71)；
所述压紧下模(6)包含有下模板(61)，所述压紧上模(8)包含有上模板(81)，所述下模板(61)与上模板(81)相对的一面分别与正拱环槽型爆破片顶部及底部相匹配，所述正拱环槽型爆破片放置于下模板(61)与上模板(81)之间，所述压紧上模(8)与上模板(81)之间设置有刀具固定座(82)并通过螺栓固定安装于压紧上模(8)的底部，所述压紧下模(6)与下模板(61)之间安装有垫板(62)，所述刀具固定座(82)上固定安装有环形刀具(83)，所述环形刀具(83)的形状与未封闭减弱槽(3)的形状相匹配，所述上模板(81)上安装有连接杆(85)，所述连接杆(85)的顶端贯穿并延伸至刀具固定座(82)的顶部，所述环形刀具(83)的底部贯穿并延伸至上模板(81)的底部，所述连接杆(85)上套接有矩形弹簧(84)，所述矩形弹簧(84)的两端分别与压紧上模(8)与上模板(81)连接，所述压紧上模(8)上开设有导向槽(86)，所述导向槽(86)位于连接杆(85)的顶部，且导向槽(86)的直径与连接杆(85)相匹配。
5.根据权利要求4所述的正拱环槽型爆破片的生产设备，其特征在于：所述刀具固定座(82)上安装有定位杆(87)，所述定位杆(87)的底端依次贯穿刀具固定座(82)与上模板(81)并延伸至上模板(81)的底部，所述下模板(61)上开设有定位孔(63)，所述定位杆(87)的底端延伸至定位孔(63)的内侧并与定位孔(63)的内壁滑动连接。
6.根据权利要求4所述的正拱环槽型爆破片的生产设备，其特征在于：所述上模板(81)上开设有刀具通槽(811)，所述刀具通槽(811)的形状与环形刀具(83)相匹配，均呈未闭合弧形状，所述环形刀具(83)的底部通过刀具通槽(811)延伸至上模板(81)的底部。
7.根据权利要求4所述的正拱环槽型爆破片的生产设备，其特征在于：所述环形成型模具(5)上一体成型有加工平台，所述球形成型模具(7)的底部设置有环形夹紧平面，加工平台与环形夹紧平面配合对胚片进行夹持固定形成平面密封边(2)。
8.根据权利要求4所述的正拱环槽型爆破片的生产设备，其特征在于：所述上模板(81)上穿插有与其螺纹连接有限位杆(88)，所述限位杆(88)位于上模板(81)与刀具固定座(82)之间。
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