优化设计在同种介质储罐系列化设计中的应用

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针对同时拥有压力容器设计和制造资质的单位 ，经常不定期出现相同参数的固定式压力容器设计和制造定单现象，这-现象经常会造成设计人员大量重复设计工作。

1优化设计在储罐产品系列化设计中的应用该设计从两个方面下手，-是根据国家标准规范，二是结构形式优化与制造相统-，其中设计选材是整个设计的灵魂，将在这里面详细介绍。

1.1根据GB150.3-201 1《压力容器》规定，pc≤0.40r时，设计温度下圆筒的设计厚度计算公式：8pcD/([or] -pc)其中：8 计算厚度：Pc 计算压力；D 内直径：盯]t设计温度下材料的许用应力 ；焊缝系数。

1-2根据 GB150.1-2011《压力容器》规定 名义厚度nominal thiekenss：设计厚度加上材料厚度负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度。

设计厚度 design thickenss：计算厚度与腐蚀余量之和。

计算厚度 required thickens：按本标准相应公式计算得到的厚度。需要时，桑应计入其他载荷所需厚度。

8n8设C2园整值6C1C2园整值其中：6设 计算厚度；C， 钢板厚度负偏差 ；C2 腐蚀裕量。

壳体作为压力容器本体中的主要受压元件，是压力容器设备总质量的重要组成部分之-，从设计厚度公式可以发现当设计压力-定时，选用不同的直径规格，所得设计厚度不同。但总存在-个直径，计算所得的名义厚度是最经济的，该厚度的钢板在满足强度性能要求下，其富裕量最少。由于目前国内批量 Q345R钢板规格厚度为18、作者简介：贾春娇(198o-)，女，重庆人，硕士，工程师，A类压力容器审核人，主要从事压力容器设计工作。

20、22，所以重量差存在于圆整量的大校例如：-台80m 液氨储罐 ，卧式容器，无保冷设施，设计压力为2.16MPa，腐蚀裕量为2ram，焊缝系数 1，钢板厚度负偏差0.3，罐体选 Q345R材料，许用应力 [盯 185MPa。

①直径 DN2900mm时，代入公式 8pcDJ(cr] -pc)计算得 82.162900/(185xl-2.16)：17.03mm (满足强度厚度 )简体壁厚 8n-"zSC1C2园整值17.030.32园整值20ram，其中圆整量为0.67ram：②直径DN3000ram时，代入公式8pcDi，(c -pc)计算得 82.16x3000/(185xl-2.16)17.62mm(满足强度厚度 )筒体壁厚 8 8C1C2园整值17.62032园整值20mm，其中圆整量为 0.08 mm：③直径 DN3100ram时，代入公式 8pcDJ([or -pc)计算得 82.16x3100/(185xl-2.16)18.20mm(满足强度厚 度 )筒体壁厚 8 8ClC2园整值18.200-32园整值22mm，其中圆整量为 1.5ram；在储罐外形尺寸满足公司热处理炉要求前提下，通过多种直径规格验算比较判定 ，DN3000mm直径规格为最优方案，由于壁厚最小，罐体重量最轻，耗材最少，最经济。

1.3在结构上，根据钢材生产单位常规板宽尺寸进行调整分布 ，统-了安全附件(安全阀、爆破片装置、紧急切断阀、安全连锁装置、压力表、液位计、测温仪表等 )、人孔林、内部斜梯、接管、支座等的定位，使得容器内件和壳体间的焊接避开因为钢板尺寸限制造成的壳体上的A、B类焊接接头，避免产生过大的温度梯度，减兄部应力。

1.4在制造材料的选取上 ，优先选用同-炉批号的钢板，并且降低采购成本。

· 38· 价值工程简析滚轮齿条在直线运动机构中的优势Analysis of Advantages of TCG Runner in Straight-line M otion M echanism李朝阳 LI Chao-yang；胡恒广 HU Heng-guang；王丽红 WANG Li-hong(东旭集团有限公司，石家庄 050020)(TunghSU Group Co.，Ltd.，Shijiazhuang 050020，China)摘要：滚轮齿条驱动机构是-种新型的直线驱动机构，滚轮齿条的驱动方式与传统齿轮齿条驱动方式相比，有更优越的驱动效果，滚轮齿条在轮齿双方向上保证零背隙，能实现高速的运行能力，往复定位精度将比传统齿轮齿条传定位精度更加精确。滚轮齿条驱动在自动化生产线中也更大的提高了产线往复的效率，使设备运动精度得到了进-步提高，为下-工序的顺利进行提供了重要保障。

Abstract：TCG runner drive mechanism is a new line drive mechanism.Comparing with the traditional driving type，the driving type ofTCG runner is beter.It realizes zero backlash and achieves high-speed operation，and the positioning accuracy is beter than conventionalTCG runner positioning accuracy.It improves the eficiency of production-line reciprocating，and enhances the equipment operationprecision，providing an important safeguard for next step operation。

关键词：滚轮驱动；往复精度；背隙；摆线齿Key words：wheel-driven；reciprocating precision；backlash，cycloid gear中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1006-431l(2013)14-0038-02O 引言在自动化生产线中，机器人移动系统是直线运动机构中自动化生产必不可少的环节。为了提高机器人的工作效率，机器人在直线运动过程中需要在轨道上快速移动，精确定位，因此机器人移动的驱动系统就需要能够满足快速移动、精确定位的驱动系统 ，而滚轮驱动机构做为-种新型的驱动系统，由于在驱动过程中滚轮与齿条间不产生背隙，进给精度得到提高，滚轮在齿条上滑动就避免了使用传统齿轮齿条来进行长距离的驱动传输中精度低 ，噪音大、产生较大的粉尘的缺点。

1滚轮齿条的运行特点1.1零背隙 摆线型的多齿(滚销 )同时啮合，齿(滚销 )时常有 2-3处与齿条保持接触 ，正反方向都不发生齿背间隙，这样便在双向消除间隙。

1.2高精度 凸齿和滚柱相配合，不使用齿轮，进给精度由滚动到直线配合)和定位精度几乎等同于滚珠丝杠精度，最高传动精度可达到±3O m，完成通常只能由直线电机才能提供的高定位精度。

1.3低噪音低振动 轴承支撑的滚销在次摆线齿面上作者简介：李朝阳(1980-)，男，河南新密人，工学学士学位，助理工程师，研究方向为平板显示行业及周边行业成套设备研发。

圆滑滚动，滚轮摆线齿做高效的平稳运行。无啮合噪音，无明显的运行噪音，不会产生令人不悦的敲齿声和滚动声，同时也减少了振动。

1.4低灰尘 由于是圆滑的滚动接触、同时旋转部分是卸低速，低摩擦只产生微小的发热和灰尘。

1.5结构简单 齿轮和齿条调套装置原理 ，加大 了产品的自由设计空间而易于安装，降低费用。

1.6实现长距离高速化 使用接续夹具可以实现长距离传动，它具有滚珠丝杠无法完成的长距离进给，高速运行超过 210m/min，并且在高速运动下，超低的摩擦设计不产生发热现象或部件磨损。直线滚轮齿条传动系统采用模块化设计，长度可根据应用需要进行组合 ，也可以根据需要切割成更短的长度 ，这非常有益于齿条的存储、有效供应、降低成本和实现互换。齿条的连接使用专用接续夹具，通过齿条的轮齿将前段齿条的位置精度准确传递至下-段齿条。

2 滚轮齿条的构造原理2.1齿条的形成 圆在平面上进行无滑动滚动时，圆周上的任意点 P划过的轨迹线被称为摆线(如图 1)，如果取圆周上的复数等间距点，平面上就会形成规则的摆线和理论齿形(如图 2)。

将滚子(滚销)放置于每-个P点上当作齿轮”，齿形1.5压力容器部分元件的系列化 ，通用性强，车间在制造的过程中，工人师傅焊接操作更加简单，无损检测更加容易控制，缩短制造周期。

2 结论目前石油化工行业蓬勃发展，最优化的设计、更先进的工艺方法、严格的质量控制手段才能保证压力容器的安全运行，采用优化设计推出同种介质不同容积规格系列化固定式压力容器储罐 ，将设计质量降到最低 ，增强经营人员在同行业竞争力 ，从而也规范产品设计 ，取得了满意的效果。