筒子染色机通过循环泵控制染液在染缸内的循环流动来对纱锭进行染色。其主要由染缸、纱架、循环泵、热交换装置和控制系统组成，其中染缸是由缸盖和缸身组成的一种齿啮式快开压力容器。作为筒子染色机的主要承压结构，染缸的安全可靠性受到结构设计、制造、工艺、原材料性能、管理以及工作环境等多方面因素的影响。缸盖的快开结构和缸身封头作为染缸的两个关键承压部件，对染缸的安全可靠性起着决定性作用。利用理论分析和有限元仿真相结合的方法，研究染缸快开结构啮合部位的受力和接触情况，并对碟形封头进行参数化建模和可靠性优化设计，以此提高筒子染色机的安全性和可靠性。筒子染色机染缸的材料要求和计算工况等，确定了该染缸的材料以及计算所需的相关参数;建立了染缸缸盖快开结构的啮合接触力学模型，并基于此模型分析了快开结构的应力分布;依据压力容器设计和计算的相关标准，对理论计算结果进行了判定，符合设计规范要求。建立快开结构啮合部位的有限元接触模型，并对模型进行了仿真分析;确定了快开结构的危险截面，并对危险截面处的应力进行等效线性化处理，根据压力容器的应力分类方法进行了校核;研究了啮合接触过程中的接触状态和滑移情况，为齿啮式快开结构的设计提供了依据。