第37卷，第1期 2008年1月
文章编号：1000-7466(2008)01-0030-05
石油化工设备
PETRO-CHEMICAL EQUIPMENT
卡箍式快开盖结构应力分析
范万春，王永卫
（江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院，江苏无锡214174)
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Vol.37No.1 Jan.2008
摘要：采用面-面接触模型来模拟卡箍与筒体端部及平盖之间的接触过程，运用三维有限单元法对卡箍式快开盖结构进行了详细的应力计算，并着重对结构的接触应力进行了分析，得到了接触面上
应力的分布规律。同时还按照JB4732一1995《钢制压力容器行了应力强度评定。
关键词：卡箍；快开结构；应力分析；有限元分析
中图分类号：O242.21 2.2同步旋转平衡块计算方法 2.2.1基本条件
文献标志码：A
分析设计标准》要求对此结构进
由上述平衡重计算方法可知内、外臂在水平位置时是平衡的，现将输油臂运转到任意位置2来考
(1)内、外臂钢管单位长度上的质量相同(最简单的方法是选用材质及规格相同或相近的钢管）。
(2)内臂在立柱两侧的钢管长度分布见图6，其中配重的转动半径等于绳轮中心距立柱支点的距离，内外臂连接点距立柱支点距离等于外臂的转动半径。
(3)结构上保证配重和外臂相对于内臂保持同步旋转（可通过绳轮结构满足）。
位置2
L
应置1
位置2 p
图6同步旋转式平衡块计算简图
2.2.2平衡块计算方法
位置1 P
首先是内、外臂处于水平状态（图6中的位置 1)，利用杠杆平衡原理计算所需平衡块的重量：
W,2L,=P,2L
(1)
式中，W1为平衡块重量，P为三向回转接头总重量，N;L，和L为钢管长度，mm。
收稿日期：2007-08-29
察其是否处于平衡状态，计算如下：
立柱支点左侧力矩：
W, (L, +L, cos a)
W,L,(1+cos α)
立柱支点右侧力矩：
P,(L, +Lcos α)= P,L,(1+cos α)
由位置1得：
W,L, =P,L2
(2)(3)
式(3)表示输油臂支点左侧与右侧力矩仍保持相等，由此证明了同步旋转式平衡块可使输油臂在
工作状态下随时处于平衡状态，即动态平衡。 3
结语
同步旋转式平衡块使输油臂操作更为灵活和简便，能使输油臂保持动态平衡，改进了输油臂的工作平稳性，同时极大地改善了回转接头的受力状态，进而延长了回转接头的使用寿命（回转接头是输油臂的易损件），更为重要的是它简化了输油臂的结构及
其设计方法，具有一定的推广应用前景。参考文献：
[1]JT/T398—1999,港口输油臂[S]
(许编)
作者简介；范万春（1981-），男，江苏徐州人，助理工程师，学士，从事特种设备监督检验研究工作，