预应力高压容器设计

2024-10-15

预应力高压容器设计（精选4篇）

预应力高压容器设计篇1

0 引言

高压及超高压容器经过自增强处理, 利用残余应力可以提高承压能力和延长使用寿命[1], 但在使用过程中, 会出现残余应力松弛现象[2,3,4]。对在役高压及超高压部件 (如聚乙烯反应管) 进行取样, 通过试验确定残余应力, 将实测残余应力与工作应力迭加, 根据第四强度当量等效应力校核承压部件的安全系数是目前比较可靠的评估高压及超高压容器是否安全的手段[5,6]。目前以内壁面处当量等效应力计算安全系数[2], 但在自增强处理之后, 由于残余应力的影响, 最大当量等效应力处往往已不在内壁面处, 其数值大小和位置发生了变化, 相关参数计算方法也会有不同。本文推导出了最佳自增强处理压力的计算公式, 并根据文献[2]残余应力的实测结果, 计算了该聚乙烯反应管在工作压力下三维应力、当量等效应力沿壁厚分布情况, 模拟计算出了不同的工作压力、自增强处理压力下的安全系数, 探讨了自增强处理压力和残余应力松弛对在役高压容器安全性能的影响。

1 当量等效应力计算

1.1 原始自增强残余应力

采用不同的应力应变关系 (如有的采用弹塑性[1,2], 有的考虑应变硬化的包辛格效应[7]) , 自增强初始残余应力的表达式不一样, 但推导过程相似。为了计算方便, 本文采用弹塑性应力应变关系。

(1) 按Mises屈服准则, 可得到在自增强压力pa下弹-塑性界面半径rc[1,8]计算公式:

式中, ri、ro分别为圆筒内外半径;σs为屈服应力。

(2) 原始残余应力[1,8]的计算。在塑性区域 (ri≤r≤rc, r为圆筒半径) , 原始周向残余应力σ′θ为

原始径向残余应力σ′r为

原始轴向残余应力σ′z为

在弹性区 (rc≤r≤ro) , 原始周向残余应力σ′θ为

原始径向残余应力σ′r为

原始轴向残余应力σ′z为

经过使用后, 原始残余应力σ′θ、σ′r、σ′z衰减成σt′θ, σt′r, σt′z。

1.2 工作应力

在工作压力pw下, 筒体的周向应力σθp为

径向应力σrp为

轴向应力σzp为

1.3 在役容器情况

要保证安全性, 在役容器在弹性范围内, 其残余应力、工作应力符合叠加条件:

1.4 管壁当量等效应力

按第四强度理论, 当量等效应力为

为了计算方便, 认为应力松弛后三向应力关系依然符合式 (7) 的关系, 即假设。将式 (11) ~式 (13) 代入式 (14) , 得到:

对于自增强处理后初始阶段, 在塑性区域 (ri≤r≤rc) :

在弹性区域 (rc≤r≤ro) :

对式 (16) 、式 (17) 分析得到, 自增强处理后初始阶段, 最大等效应力出现在弹塑性交界处, 即rc处出现最大等效应力:

无残余应力时, 最大等效应力出现在内壁处, 此时

1.5 最佳自增强处理压力paopt

设rc=xri, 将式 (1) 代入式 (16) , 得到:

对式 (19) 求导数, 求出σeffmax最小数值, 得到时, σmaxeff最小。即可求出最佳自增强处理压力popta为

此时对应最优当量等效应力:

1.6 安全系数

屈服安全系数为

强度极限安全系数为

式中, σst、σbt分别为材料在使用温度下的屈服强度极限、断裂强度极限。

在最佳自增强处理压力下, σeffmax最小, 满足强度条件的K便可达到最小数值, 也即容器费用可最小。

2 实例数据

本实例分析数据来源于华南理工大学高压容器研究室[2]。在聚乙烯反应管使用10年后进行残余应力测试, 管内直径为34.7mm, 外直径为79.2mm。反应管工作压力为280MPa, 设计压力为300 MPa, 设计温度为350℃, 管壁温差为120℃。正常工作情况下工作压力为285~315MPa, 脉冲操作下工作压力为250~300MPa。反应管为进口材质AISI 4340冷拔钢管, 内表面经过抛光处理, 自增强处理压力为713 MPa。锯三段150 mm长管件作为试件。采用镗削应力释放法, 检测结果如表1所示。

从表1实验结果来看, 对于同一量, 各测点的读数差别不大, 每次读数增大或减小均按一定的规律变化, 符合残余应力释放的规律, 随插口深度增大, 残余应力释放量增大, 符合筒体的残余应力规律, 因此所测读数是可靠的。

3 规律分析

3.1 残余应力衰减规律

该反应管已工作10年, 将该管三段试件的实际测量残余应力取均值, 即可获得该反应管工作10年之后的残余应力。自增强处理后初始残余应力可通过理论计算得出。图1所示为周向应力沿壁厚方向的分布状况, 经过10年衰减变化后, 近内壁区衰减最快, 从-600 MPa衰减到-333MPa, 衰减率达45%, 在弹性区衰减较小, 残余应力峰值位置外移, 但其峰值大小变化不大, 这与文献[3-5]的结论相似。沿壁厚方向的径向应力衰减情况如图2所示, 衰减较小。图3为轴向应力沿壁厚方向分布衰减情况, 与周向残余应力衰减情况相似。残余应力与工作应力叠加应力总值如图4所示, 高压聚乙烯反应管在使用10年后, 残余应力发生了衰减, 因此应力总值也发生了变化, 尤其是周向应力总值, 但其峰值并未超过在自增强处理后初始阶段应力总值。

3.2 等效应力衰减变化

对于三维应力按Mises强度理论计算当量等效应力是目前评估安全系数的通用方法。在工作压力下, 反应管的当量等效应力在弹塑性交界处最大, 而内壁面当量等效应力非常小, 如图5所示。按Mises强度理论, 安全系数应该按整个横截面最大当量等效应力计算。自增强处理后, 最大等效应力出现在弹塑性交界处。随着残余应力衰减, 内壁面处的等效应力逐渐增大。残余应力全部衰减后, 最大等效应力出现在内壁面处, 此时即成为无自增强处理的压力容器, 如图6所示。对于自增强处理压力容器, 如果按内壁面当量等效应力计算安全系数, 则安全系数明显偏大, 不符合实际情况。

3.3 安全系数

对于本文实例, 当rc=ro时, 自增强处理压力, 整个筒体发生屈服, 其最大当量等效应力在外壁面上, σmaxeff=723MPa。当rc=ri时, 自增强处理压力, 筒体刚屈服时没有残余应力, 最大当量等效应力在内壁面处, σmaxeff=600MPa。当自增强处理压力pa=713MPa, 最大当量等效应力出现在rc=23.3 mm处, σmaxeff=482MPa。因此, 在工作压力pw下, 必然存在最佳自增强处理压力, 使得在整个壁厚最大当量等效应力的数值最小, 即安全系数最高。

在工作压力为180、280、380MPa下, 弹塑性交界处所对应的自增强处理压力、最大当量等效应力的模拟计算结果如图7所示, 屈服安全系数的计算结果如图8所示。本例中σst=852MPa。

从模拟计算结果可知:工作压力pw为180MPa时, 未经过自增强处理, 最危险点在内壁面, 等效应力为385MPa, 安全系数为2.14。经过606MPa的最佳自增强处理后, 最危险点在弹塑性交界40.6mm处, 等效应力为331MPa, 其最大安全系数可达2.49, 即安全系数提高16%。工作压力为280MPa时, 未经过自增强处理, 最危险点在内壁面, 等效应力为600MPa, 安全系数为1.37。经过677MPa最佳自增强处理后, 最危险点在弹塑性交界44.2 mm处, 等效应力为475MPa, 其最大安全系数可达1.73, 即安全系数提高26%。工作压力为380MPa时, 未经过自增强处理, 最危险点在内壁面, 等效应力为815MPa, 安全系数为1.01。经过743MPa最佳自增强处理后, 最危险点在弹塑性交界48.2mm处, 等效应力为597MPa, 其安全系数最大, 可达1.38, 即安全系数提高37%。因此, 工作压力越大, 经过最佳自增强处理后, 安全系数提高得越多, 效果越好。

4 结语

本例残余应力测试结果符合残余应力释放的规律, 所测读数是可靠的。该高压聚乙烯反应管在使用10年后, 环向应力在近内壁区衰减最快, 从-600MPa衰减到-333MPa, 衰减率达45%, 在弹性区衰减较小, 残余应力峰值位置外移, 但其峰值大小变化不大。对于自增强处理后的压力容器在工作压力作用下, 随着残余应力的松弛, 内壁面当量等效应力增大, 但依然小于在弹塑性交界处的当量等效应力。在弹塑性交界处最大当量等效应力达到最大, 应该按此处计算安全系数。依据本例聚乙烯反应管尺寸, 工作压力在180、280、380MPa时, 最佳自增强处理压力分别为606、677、743MPa, 其安全系数比残余应力全部衰减为0 (未经过自增强处理) 时的安全系数分别高16%、26%、37%。压力容器工作压力越高, 自增强处理效果越好, 但残余应力衰减对其安全影响却越大。经过自增强处理的高压力容器 (如高压聚乙烯反应管等) , 在役期间, 特别是在使用寿命后期, 必须检测、监控其残余应力。

参考文献

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预应力高压容器设计篇2

在世界范围内, ANSYS已经成为化工设备行业乃至整个机械行业分析软件的主流。尤其是近十年来, ANSYS软件在化工设备行业发挥着巨大作用, 成为该行业分析设计事实上的标准。ANSYS也为推动CAE分析设计在该领域的普及做出了卓有成效的工作, 为提高我国化工设备设计, 特别是压力容器的分析设计水平做出了巨大贡献。

1 问题描述

现已知压力容器设计压力p=16MPa (H) , 设计温度T=200℃, 材料为16Mn R。筒体内径R1=770mm, 壁厚t1=95mm;封头内径R2=780mm, 厚度t2=50mm。筒体双边削薄长度l=90mm。试对筒体与封头连接区进行应力分析。

2 有限元模型

由于主要是分析筒体与封头过渡区的应力分布, 故可以忽略封头上的其他结构, 如开孔接管, 建立图1所示有限元分析力学模型, 由于简体长度远大于边缘的衰减长度, 故可取简体长度L=1000mm。

2.1 几何模型

根据压力容器的已知各基本尺寸, 利用Arbitrary按照一定的先后顺序, 生成点、线、面, 再由面建立生成的几何模型, 如图2所示:

2.2 有限元模型

利用ANSYS按照轴对称模型, 自上而下建立压力容器剖面区域的有限元模型, 如图3所示:

2.3 边界条件

压力容器在载荷的作用下, 各个部分都会发生弹性变形和位移, 但又由于压力容器的结构为轴对称结构, 故底部的中心线几乎没有任何变化 (如图4) , 并对其进行全部自由度施加约束, 使其接近真实状况。

3 变形及应力分析

3.1 整体变形

压力容器在载荷的作用下, 各个部分都会发生弹性变形和位移, 向外侧位移了0.5mm, 变形前后示例如图五, 由查表知, 其位移变形量在安全范围之内。

3.2 第一主应力分析

压力容器过渡段所受的第二主应力如图六所示, 此力是由于内压作用使圆筒均匀向外膨胀, 在圆周的切线方向产生的拉应力, 其大小为:

则此压力容器在环向方向上是安全的。

3.3 第二主应力分析

压力容器过渡段所受的第二主应力如图七所示, 此力是由于内压作用于封头上而产生的轴向拉应力, 其大小为:

则此压力容器在轴向方向上是安全的。

3.4 第三主应力分析

压力容器过渡段所受的第三主应力如图8所示, 又第三主应力为容器壁沿壁厚方向的径向应力, 此径向应力相对于环向应力和轴向应力小得多, 故不考虑此应力。

4 结束语

基于ANSYS软件进行了压力容器过渡段的三维建模, 利用此软件实现了压力容器过渡段应力分布的定性分析, 为设计者提供了更为安全的设计依据, 可以较容易地获得压力容器受力后的应力分布和变形情况, 为压力容器的设计和安全校核提供了比较精确的具体数值参考, 克服了传统设计中对于复杂结构的设计与校核的困难, 填补了只依靠强度设计准则来满足设计要求的不足, 保证了压力容器的强度和安全。

参考文献

[1]胡于进, 王璋奇.有限元分析及应用[M].清华大学出版社, 2009.

[2]张文志.机械结构有限元分析[M].哈尔滨工业大学出版社, 2006.

中置式高压电容器柜改进设计篇3

南屯煤矿白马河风井变电所使用的GG-1A型高压柜由于使用年限太久,设备老化,需要进行高压柜改造,柜型选用新式、占地少、操作方便的中置柜。该变电所原有2台容量为180 kV·A的高压电容器柜,设计时考虑到并柜方便,将高压电容器柜也设计成中置式,并选用真空断路器来投切电容器组。由于设计方案中高压电容器柜没有采用专用真空断路器、未增加放电器件及接地开关等设备,对于人员和设备安全存在一定隐患。因此,本文对该设计方案进行了改进。

1 中置式高压电容器柜原设计方案及分析

1.1 原设计方案

在高压电容器柜改造前的一次接线图方案中,母线通过隔离开关与固定式断路器连接,固定式断路器下接线柱通过电流互感器接高压并联电容器、避雷器和电压互感器,如图1(a)所示。改造后的一次接线图方案是用抽出式真空断路器直接投切高压并联电容器,避雷器与电容器并联,并通过电流互感器接到断路器下接线柱上,用带电显示器显示电容器是否带电,如图1(b)所示。

QS-隔离开关;QF-断路器;TA-电流互感器;PT-电压互感器;FV-避雷器;C-电容器;DX-电显

1.2 问题分析

(1) 真空断路器选用不当

原设计方案中所选用的真空断路器只有一种规格,即进线柜、馈出柜和电容器柜都采用同一种规格的真空断路器。10 kV真空断路器具有结构简单、体积小、机械和电气寿命长、灭弧性能好、使用方便、安全、少维护甚至免维护等优点,被广泛应用于功率补偿装置中投切电容器组。但是用于投切感性负载和容性负载的真空断路器是有区别的。生产厂家出于经济效益方面的考虑,在生产这2种真空断路器时会采用不同的工艺和处理方法。如果真空断路器没有经过特别处理(如灭弧室的多次电压和电流老炼处理等),由于电容器存在残余的充电电荷,加上各种操作过电压,投切电容器时很容易出现重燃现象,对线路和电力设备造成危害。

从理论上讲,如果真空断路器在开合容性负载时出现重击穿现象,电容器上将出现振荡电压。当重新出现的电容电流过零熄灭后,电容器上的电压将比原先高出很多,理论上重击穿1次,电容器电压最高可达3倍过电压;如果再次出现重击穿,电容器电压最高可达5倍过电压。开断单相电容器组时电流、电压波形如图2所示[1]。其中,u为电源电压,uC为电容电压,Um为最高恢复电压,i为电源电流,iC为电容器电流。t=0时,断路器触头分开;t=t1时,电流过零,电弧熄灭;t=t2时,电流过零,发生第一次重穿;t=t3时,电流过零,发生第二次重穿。一旦产生这种严重的操作过电压,将给电网中的电力设备和电容器组造成严重危害,甚至造成电容器爆炸或开关爆炸的严重事故。

(2) 未使用放电器件

GB 50227—2008《并联电容器装置设计规范》规定:电容器柜中的电容器组应装设放电器件;使电容器组两端的电压从峰值降到50 V及以下所需的时间,对高压电容器最长为5 min,对低压电容器最长为1 min。

所谓放电器件即安装在电容器内部或外部,当电容器从电源脱开后能将电容器的剩余电压在规定时间内降低到规定值以下的设备或元件[4]。放电器件包括装设在电容器外部并与之直接并联的放电线圈和装设在电容器内部并与之直接并联的放电电阻。放电线圈和放电电阻都能达到放电目的,但放电线圈的放电速度快,电容器组断开电源后,其剩余电压在5 s内就能降到50 V以下;放电电阻的放电速度比较慢,电容器组断开电源后,其剩余电压在5 min内才能由额定电压降到50 V以下。设计高压电容器柜时应选用放电线圈或放电电阻,也可同时选用,总之,应该在电容器组断开电源后将其剩余电压在规定时间内降低到安全电压,从而避免合闸过电压,保障检修人员和设备的安全。而从图1(b)可以看出,原设计方案中没有放电器件,存在安全隐患。

(3) 未使用接地开关

原设计方案中没有安装接地开关,可能是考虑到电容器为储能元件,真空断路器分闸后,电容器还带电,当真空断路器移动到实验位置时,如果有接地开关并且合上的话,容易发生接地短路事故。但是检修人员工作时要对带电体进行放电和验电。放电器件往往不能将电容器的残留电荷放泄殆尽。为确保检修人员的人身安全,进行检修工作之前,还必须对电容器组进行接地放电。没有接地开关,检修人员在停电时靠挂临时接地线进行放电,操作过程非常麻烦,且不能设置防止误操作的机械或电气联锁,安全性差。

2 中置式高压电容器柜改进方案

改进的一次接线图方案如图3所示。改进设计:选用适用于容性负载的真空断路器;添加放电线圈,并将放电线圈与电容器直接并联,使放电线圈与电容器组成一个完整的放电回路;添加接地开关,接地开关既有机械闭锁又有电气联锁,操作方便,安全性高。

QF-断路器; TA-电流互感器; TV-放电线圈; FV-避雷器; C-电容器; DX-电显;QG-接地开关

(1) 真空断路器选用原则

真空断路器投切电容器组时,严禁发生重燃现象。真空断路器选用原则:应特别注明该真空断路器用于投切电容器组,让生产厂家保证真空断路器的机械特性,因为机械特性对投切电容器组重燃率具有重大影响[2];要求对真空断路器的灭弧室进行电压老炼和电流老炼的双重老炼处理,高压大电流老炼处理次数要在50次以上[3];真空断路器应具备能够频繁操作的性能;在关合时,触头弹跳时间应不大于2 ms,且不应有过长的预击穿;真空断路器应能承受电容器组的关合涌流以及工频短路电流和电容器高频涌流的联合作用[4]。

(2) 放电器件的选择及连接

从图1(a)可以看到,电容器与避雷器和电压互感器并联接到断路器的出线端。避雷器用于保护并联电容器操作过电压,电压互感器充当放电线圈的角色。目前各种电压等级的放电线圈已经形成了多系列的定型产品,而用电压互感器作为电容器组放电器件的情况已不多见。

放电器件选型时,首先应考虑选用放电速度快的放电线圈,以满足自动投切电容器组的开关对时间的要求,对于小容量电容器或手动投切的电容器组也可以选用放电电阻。选择放电线圈时,应选用电容器组专用的油浸式或干式放电线圈。选用的油浸式放电线圈应采用全密封结构,因为早期的油浸式放电线圈产品不是全密封型,运行时容易吸潮进水,易发生事故。放电线圈内部压力应满足使用环境温度变化的要求,在最低环境温度下运行时不得出现负压;在最高环境温度运行时,内部压力应不大于0.1 MPa[4]。放电线圈的额定一次电压要与并联的电容器一样,其最大容量不能小于电容器的额定容量。

放电器件接线时一定要与电容器直接并联。放电器件与电容器组成的放电回路不允许串接开关或外熔断器,以避免放电回路因某种原因断开而终止放电。为了人身和设备安全,放电回路必须为完整通路。

(3) 接地开关的安装

改进方案中放电线圈与电容器并联组成一个完整的放电回路,电容器组断开电源后,放电线圈在5 s内就能将其剩余电压降到50 V以下,即断路器分闸后,还没移动到实验位置,电容器已经完成放电,因此不会发生接地短路事故,可以安装接地开关。

高压电容器柜中安装接地开关,可以完全满足国家标准规定的“五防”要求。接地开关的操作机构与断路器手车进行机械闭锁。只有断路器手车在试验位置时,接地开关才可以进行合闸或分闸操作;断路器在工作位置时,无论断路器是分闸还是合闸,接地开关都无法进行合闸或分闸操作。同样,当接地开关在合闸位置时,断路器手车无法从试验位置摇到工作位置;只有当接地开关在分闸位置时,断路器手车才可以在试验位置和工作位置之间移动[5]。接地开关与开关柜后门通过接地开关操动机构联锁装置实现正反联锁[5]。当接地开关处于分闸状态时,开关柜后门无法打开,以防止人员误入带电的电容器室;只有当接地开关处于合闸状态时,后门才能安全地打开。后门打开后,接地开关就无法进行分闸操作,断路器也就不能摇到工作位置,无法进行合闸,电容器就不会带电,从而避免人身安全事故。只有当后门关好后,接地开关才能进行分闸操作,断路器才能摇到工作位置进行合分闸操作。

接地开关还可以装设电气联锁。为防止放电器件损坏时电容器没有放电就操作接地开关,在接地开关上加装闭锁电磁铁,与接地开关的辅助开关并联接到带电显示装置回路中,如图4所示。带电显示装置的传感器与电容器的电源侧连接在一起。当断路器在实验位置时,S8是闭合的。如果电容器有电,带电显示装置的显示器灯亮,其K1和K2是断开的,线路不通,闭锁电磁铁没有电,接地开关不能进行合闸操作;如果电容器没有电,带电显示装置的显示器灯不亮,其K1和K2是闭合的,线路是通的,闭锁电磁铁带电,接地开关就能进行合闸操作。

F1-小型断路器; DX-带电显示装置; S8-断路器辅助点; FK-接地开关辅助点; Y0-闭锁电磁铁

接地开关既有机械闭锁又有电气联锁,操作方便,安全性高,故推荐装设接地开关。

3 结语

对中置式高压电容器柜进行了改进设计:选用适用于容性负载的真空断路器;添加放电线圈,并将放电线圈与电容器直接并联,使放电线圈与电容器组成一个完整的放电回路;添加接地开关,接地开关既有机械闭锁又有电气联锁,操作方便,安全性高。改进的中置式高压电容器柜功能更加完整,设计更加合理,安全性更高,目前已在白马河风井变电所安全运行了3 a多,效果良好。

摘要：分析了南屯煤矿白马河风井变电所高压电容器柜原设计方案存在的问题,并对其进行了改进设计:选用适用于容性负载的真空断路器;添加放电线圈,并将放电线圈与电容器直接并联,使放电线圈与电容器组成一个完整的放电回路;添加接地开关,接地开关既有机械闭锁又有电气联锁,操作方便,安全性高。实际应用表明,改进设计后的高压电容器柜功能更加完善,更加安全、可靠。

关键词：高压电容器柜,真空断路器,放电器件,接地开关

参考文献

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[3]陈锦清,李瑞娇.真空断路器投切电容器组试验验证[J].广东电力,2002,15(4):32-33.

[4]中国电力企业联合会.GB50227—2008并联电容器装置设计规范[S].北京:中国计划出版社,2009.

预应力高压容器设计篇4

在超高压容器设计过程中, 由于容器本体密封、联接等功能的需要, 常需要在筒体表面开设内螺纹孔, 以便于超高压容器本体与其配套加压系统、卸压系统等可靠联接。由于超高压容器的设计压力较大, 故设备壁厚均较大, 而当需要在设备表面开设内螺纹孔时, 内螺纹的深度可能对超高压容器的安全性能、有效厚度等造成较大的影响, 本文仅以公司自主研发并生产的一例超高压旋流除砂装置中的除砂筒的内螺纹结构设计为例, 介绍在超高压容器中设计内螺纹的选择原则并提出改进建议。

2 超高压容器的典型螺纹

超高压容器的典型螺纹联接面分别为筒体端盖、筒体底部及筒体径向方向等联接面。我公司在实际工程中有一超高压容器需要开设螺纹孔, 其开孔位置见图1, 其中孔A为端盖开孔, 孔B为筒体径向孔, 孔C为筒体轴向孔, 这三种孔涵盖了压力容器应用中的三种典形开孔。

内螺纹孔对超高压容器的设计校核中, 可分别根据文献[1]的附录C7.6、文献[2]提供的Peterson应力集中设计系数法分别对孔A、孔B及孔C所在零部件进行强度校核。由于螺纹孔的长度将影响容器的有效壁厚, 螺纹孔的径向开孔尺寸可形成局部应力集中, 对超高压容器的安全性造成影响。可知, 孔的直径和深度对容器有一定影响, 其中孔的直径一定的情况下, 应尽可能缩小孔的深度, 确保容器的有效厚度。

内螺纹的结构选择及设计过程中, 应结合螺纹的设置位置、结构尺寸、加工方法及制造成本等方面综合考虑, 否则有可能造成产品成本的不必要增加。

3 内螺纹结构分类及区别

根据GB/T 3-1997可知, 普通螺纹因收尾、肩距、退刀槽、倒角等不同, 存在两种不同结构形式, 普通内螺纹可分为带收尾和肩距内螺纹及带退刀槽内螺纹, 其结构形式如图2、图3所示。

3.1 结构尺寸

一般情况下, 相同螺距的带收尾和肩距内螺纹比带退刀槽内螺纹实际尺寸偏长。

其主要原因是:带收尾和肩距内螺纹中肩距尺寸大于带退刀槽内螺纹的退刀槽尺寸, 但收尾的尺寸与退刀槽的尺寸相同。

3.2 加工方法

两种内螺纹一般均可通过成形刀具或磨具在工件上加工, 主要有车削、铣削、攻丝套丝磨削、研磨和旋风切削等。

其中车削、铣削和磨削螺纹时, 工件每转一转, 机床的传动链保证车刀、铣刀或砂轮沿工件轴向准确而均匀地移动一个导程。该方法前提条件是螺纹孔径较大, 且便于装夹, 螺纹孔尽量设置在回转体轴心线上。

在攻丝或套丝时, 刀具 (丝锥或板牙) 与工件作相对旋转运动, 并由先形成的螺纹沟槽引导着刀具 (或工件) 作轴向移动。该方法应用前提条件是螺纹孔径相对较小, 对装夹无特殊要求, 螺纹孔的设置位置无要求。

3.3 加工工艺性

带收尾和肩距内螺纹的加工顺序应是先加工通孔, 然后加工内螺纹。整个加工过程需要用到两种刀具。其加工难度、成本较低。