在壓力容器設(shè)計(jì)中，除受內(nèi)壓容器外，還有不少承受外壓的容器，如真空儲罐、減壓蒸餾塔及帶有夾套加熱或冷卻的反應(yīng)釜。加強(qiáng)圈沖壓件加強(qiáng)圈沖壓件因此，我們觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，超跌反彈之后，行情仍將會維持低位蓄勢為主。當(dāng)夾套中介質(zhì)的壓力高于容器內(nèi)介質(zhì)壓力時，也構(gòu)成外壓容器。對于外壓容器，在既定直徑和材料的前提下，增加圓筒厚度δ或減小圓筒計(jì)算長度L均可提高其臨界壓力pcr值。但從經(jīng)濟(jì)角度考慮，減小L往往比增加δ更為有利，減小圓筒計(jì)算長度的方法是在圓筒外部或內(nèi)部設(shè)置剛性加強(qiáng)圈。按GB 150-89《鋼制壓力容器》進(jìn)行加強(qiáng)圈設(shè)計(jì)計(jì)算時，應(yīng)先假定加強(qiáng)圈截面尺寸，然后反復(fù)試算，直至Is＞I，且較接近為止。這種方法需反復(fù)試算，使用不便，筆者通過對矩形截面加強(qiáng)圈計(jì)算公式的推導(dǎo)，得出了一種快速簡捷的計(jì)算方法。

1 組合慣性矩

矩形截面加強(qiáng)圈是常用的一種加強(qiáng)圈，它與殼體有效段組合截面見圖1。根據(jù)文獻(xiàn)［4］，以x-x為組合截面中性軸，則組合慣性矩為：

Is=I0 As(z0 δe/2-a)2 I0′ As′a2

式中，I0=he3be/12,為加強(qiáng)圈慣性矩，mm4；優(yōu)勢產(chǎn)品有：加強(qiáng)圈、齒圈毛坯，榨圈，齒輪，法蘭，鍛件，碾環(huán)機(jī)，鍛造飛輪齒圈、內(nèi)齒圈、研磨機(jī)齒圈、斜面錐度環(huán)等環(huán)補(bǔ)強(qiáng)件和加強(qiáng)圈有神馬區(qū)別補(bǔ)強(qiáng)件：為補(bǔ)償因開孔而引起容器元件受載截面積的削弱而在開孔處設(shè)置各種補(bǔ)強(qiáng)元件的總稱。I0′=lδe3/12，為圓筒起加強(qiáng)作用部分的慣性矩，mm4；As′=lδe，為圓筒起加強(qiáng)作用部分(組合段)的面積，mm2；As=hebe，為加強(qiáng)圈有效截面積，mm2；he為加強(qiáng)圈截面有效高度，be為加強(qiáng)圈有效厚度，δe為殼體的有效厚度，z0=he/2，為形心軸矩，a為組合截面的形心軸矩，l′=1.10

為加強(qiáng)圈兩側(cè)筒體有效段寬度之和，以上單位均為mm。若加強(qiáng)圈中心線兩側(cè)殼體的有效段寬度相重疊，則該殼體的有效段寬度中相重疊部分每側(cè)按一半計(jì)算。

圖1 加強(qiáng)圈與殼體有效段組合截面

2 組合截面形心軸矩

將I0、z0及I0′代入式(2)，可得：

為便于計(jì)算，對上式進(jìn)行適當(dāng)簡化，略去在Is計(jì)算中影響較小的項(xiàng)，he δe≈he，同時略去lδe3/12一項(xiàng)，則：

上述簡化在工程設(shè)計(jì)中是安全的。因?yàn)锳s以及As′均為正數(shù)，所以(As As′)/2≥

(僅當(dāng)As=As′時取等號)，即(As As′)2≥4AsAs′。故:

把式(5)代入式(4)得：

Is≤behe3/12 As′he2/16 Ashe2/16 (6)

把As代入式(6)，化簡得：

7he3be 3As′he2≥48Is (7)

3 加強(qiáng)圈與殼體組合段所需慣性矩

考慮每個加強(qiáng)圈兩側(cè)各承受Ls/2范圍內(nèi)的外壓pcr， 則每個加強(qiáng)圈所承受的載荷Pcr=pcrLs。式中Ls為加強(qiáng)圈間距，mm。按圓環(huán)的失穩(wěn)公式計(jì)算承受臨界載荷Pcr的加強(qiáng)圈所需慣性矩［2］：

(8)

我國國家標(biāo)準(zhǔn)采用文獻(xiàn)［2］中式(5-1)計(jì)算圓環(huán)臨界壓力，相應(yīng)地對于和圓筒相連在一起的加強(qiáng)圈，取穩(wěn)定性安全系數(shù)m=3。該裝置主要由轉(zhuǎn)動工件的工作臺、裝有滾珠軸承的靠模頭、安放自動焊機(jī)的可以前后移動的底座以及支架組成?？紤]到加強(qiáng)圈和筒體相連的間斷焊，可能削弱或割斷等因素而增加10%的慣性矩裕量，故在設(shè)計(jì)外壓p=［p］=pcr/3時，所需要的

加強(qiáng)圈慣性矩為： (9)

上式算得的I就是按穩(wěn)定性要求所需的小慣性矩，該式適用于彈性穩(wěn)定問題。應(yīng)用上式時，應(yīng)力應(yīng)控制在彈性范圍，工程上可近似用屈服強(qiáng)度來限制，即mσ=3σ≤σst。一般工程設(shè)計(jì)均能滿足這一要求。

對于裝在厚度為δe的圓筒上，初定截面積為As的加強(qiáng)圈，可將其厚度看作δE=δe As/Ls，所以應(yīng)力控制范圍為：

mσ=3pD0/［z(δe As/Ls)］≤σst (10)

4 計(jì)算實(shí)例

根據(jù)文獻(xiàn)［1］，加強(qiáng)圈的設(shè)計(jì)應(yīng)使實(shí)際組合慣性矩大于加強(qiáng)圈與殼體組合段所需慣性矩，即：

Is＞I (11)

將he視為已知量，把式(11)代入式(7)，可以得到：

be＞(48I-3As′he2)/(7he3) (12)

利用上式即可一次求出矩形加強(qiáng)圈截面尺寸。高處使用的大錘必須穩(wěn)妥的放在作業(yè)平臺上、扁方楔和小件工卡具必須放入工具箱或加強(qiáng)圈上平面內(nèi)，嚴(yán)禁散亂堆放在小車跳板上。下面以文［3］05頁例題為例進(jìn)行說明。已知p=0.1 MPa, D0=2 420 mm, L=Ls=2 400 mm,t=150 ℃,σst=210 MPa,E=2.05×105 MPa,由式(9)得加強(qiáng)圈與殼體組合段所需的慣性矩I=2.3×106 mm4。另As′=1 224 mm2，取h=90 mm,由式(12)得b=15.8 mm≈16 mm。文獻(xiàn)［2］對加強(qiáng)圈每側(cè)加腐蝕裕度1 mm，則加強(qiáng)圈截面尺寸為90 mm×18 mm。按式(10)進(jìn)行應(yīng)力校核：mσ=41.85 MPa＜σst=210 MPa，計(jì)算結(jié)果與文［3］完全一致。

5 結(jié)語

加強(qiáng)圈設(shè)計(jì)計(jì)算是外壓容器設(shè)計(jì)的一個重要內(nèi)容，利用文中公式可一次確定矩形加強(qiáng)圈的截面尺寸，無需反復(fù)計(jì)算，安全可靠，已在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中多次采用，具有廣泛的使用價(jià)值。

 補(bǔ)強(qiáng)圈是在壓力容器開孔部位補(bǔ)強(qiáng)由于開孔造成的應(yīng)力集中問題。簡單理解就是開孔部位材料減少了，開孔附近部位材料受力就大了。一般補(bǔ)強(qiáng)圈面積等于開孔面積。

增加加強(qiáng)圈和加大容器壁厚是增加容器剛度和提高外壓容器的臨界壓力的兩種方法尤其在外壓容器筒體上適當(dāng)?shù)脑鲈O(shè)加強(qiáng)圈更為經(jīng)濟(jì)。當(dāng)加強(qiáng)圈和圓筒焊接相連時，為保證兩者能一起承擔(dān)且為焊接工藝需要，對連接焊縫有一定要求，且應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。設(shè)計(jì)加強(qiáng)圈時，基本的要求就是加強(qiáng)圈的實(shí)際慣性矩大于小慣性矩?？刹捎媒卿?、工字鋼、矩形鋼等加工制作，可以焊接在容器的外面，也可以焊接在容器的里面。

 本實(shí)用新型涉及一種汽車配件，特別涉及一種帶有加強(qiáng)圈的閥體。背景技術(shù)閥體的分類方法很多，按作用和用途分類，1、截?cái)嚅y截?cái)嚅y又稱閉路閥，其作用是接通或截?cái)喙苈分械慕橘|(zhì)，截?cái)嚅y類包括閘閥、截止閥、旋塞閥、球閥、蝶閥和隔膜等。

2、止回閥止回閥又稱單向閥或逆止閥，其作用是防止管路中的介質(zhì)倒流，水泵吸水關(guān)的底閥也屬于止回閥類。

3、安全閥安全閥類的作用是防止管路或裝置中的介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值，從而達(dá)到安全保護(hù)的目的。。