Мембранный армированный сильфон

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4916027/29 (22) 08.01.91 (46) 30.10.93 Бюл. Na 39-40, (71) Институт физики полупроводников СО АН

СССР (72) Брызгалин Ю.Н„Гребнев Н.И. (73) Брызгалин Юрий Николаевич; Гребнев Николай

Иванович (54) МЕМБРАННЫЙ АРМИРОВАННЫЙ СИЛЬФОН (В) RU (11) 2002148 Cl (51) 5 016 Я 3 04 (52) Использование: в вакуумной технике. Сущность изобретения: боковины гофр образованы кольцевыми мембранами, соединенными жестко попарно по внутренним и наружным диаметрам.

Между выступами гофр расположены диски-компенсаторы Внутренние и наружные разгрузочные кольца плотно охватывают вершины гофр. Тарепь— чатые пружины скреплены с дисками-компенсаторами и охвачены наружными разгрузочными кольцами. 1 ил.

2002148

Изобретение относится к арматуростроению и может найти применение в промышленности, изготавливающей вакуумную технику, кроме того, может применяться в узлах передачи газов и жидкости под давлением в самолетостроении, космической технике и др, Известны сварные металлические сильфоны (ТУ ГОСТ 21754 — 81, тип 2), которые состоят из сваренных попарно и попеременно наружными и внутренними диаметрами кольцевых мембран. Большим преимуществом этих сильфонов является значительный рабочий ход.

Максимальное рабочее давление сильфонов типа 2 (повышенной циклической прочности) при наружном диаметре 105 мм и толщине мембраны 0,25 мм равно 0,65 (6,5) МПа (кгс/см ); максимальный рабочий ход одной мембраны равен 4,0 мм в одну сторону, К недостаткам указанных сильфонов можно отнести небольшое максимальное рабочее давление и недостаточную прочность сварного шва при работе сильфона со знакопеременными напряжениями и повышенными нагрузками или при увеличенном рабочем ходе. В качестве прототипа выбран сильфон, который состоит из сваренных между собой кольцевых мембран, попарно образующих открытую в сторону проходного сечения торическую камеру, удлиненную и изогнутую в ту же сторону на 90 два раза, Кроме того, между парами сваренных таким образом мембран установлены в нужных случаях различной формы кольца укрепления для избежания нежелательной деформации сильфона (11, Недостатком такого сильфона является небольшое максимальное рабочее давление, снижающее возможность его широкого применения.

Цель изобретения — повышение рабочего давления при сохранении большого рабочего хода.

Поставленная цель достигается тем, что в мембранном армированном сильфоне, содержащем образующие боковины гофр кольцевые мембраны, соединенные жестко попарно по внутренним и наружным диаметрам, и расположенные между выступами гофр диски-компенсаторы, кроме того, сильфон снабжен плотно охватывающими вершины гофр наружными и внутренними разгрузочными кольцами, а также тарельчатыми пружинами. причем последние прилегают к боковинам гофр, скреплены с дисками-компенсаторами, и также охвачены наружными разгрузочными кольцами

На чертеже изображен предлагаемый мембранный армированный сильфон, Сильфон состоит из верхнего 1 и нижнего 2 фланцев, наружных крайних 3 и наружных средних 4 колец, которые после установки на место обжимаются вдоль оси сильфона с тарельчатыми пружинами 5 и мембранами 6, сваренными в стык. Между мембранами с внешней стороны установлены диски-компенсаторы 7, которые при помощи заклепок 8 с радиальным зазором, равным рабочему ходу сильфона, соединяются каждый с двумя тарельчатыми пружинами 5, Со стороны внутренней полости (полость давления) на кольцевой поверхности мембран 6 у сварных швов установлены с обжатием вдоль оси сильфона внутренние большие 9 и внутренние малые 10 кольца.

Свободным наружным диаметром тарельчатые пружины 5 устанавливаются в кольцевую канавку наружных колец 3, 4 и обжимаются по диаметру кольца вместе с ними и мембранами 6, после сварки соответственного кольцевого шва мембраны.

Предлагаемый сильфон работает следующим образом, При подаче газа во внутреннюю полость фланцы 1, 2 под действием давления с каким-то определенным усилием начнут движение до упора, При этом будет преодолено сопротивление тарельчатых пружин 5 и мембраны 6 разойдутся на некоторый угол, а тарельчатые пружины сдвинутся по радиусу относительно дискакомпенсатора 7 за счет паза. Таким образом, тарельчатые пружины, не повышая значительно жесткость мембран, увеличивают прочность мембран пропорционально толщине тарельчатых пружин, что увеличивает значительно допускаемое рабочее давление и сохраняет большим (как при отсутствии пружин) рабочий ход. Наружные кольца 3, 4 и внутренние кольца 9, 10 повышают прочность сварных швов мембран, так как возникающие при работе сильфона знакопеременные изгибающие напряжения в мембранах действуют только на участке между наружными и внутренними кольцами и не возникают в сварочных швах, Технико-экономические преимущества предлагаемого сильфона по сравнению с прототипом следующие, В результате применения предлагаемой конструкции сильфона сохраняется повышенный рабочий ход и на порядок выше становится максимально допустимое рабочее давление. Кроме того, применение такой конструкции позволяет повысить работоспособность и надежность работы сильфона. (56) Заявка Франции М 2057315, кл. F 16 J 51/02, опублик. 1972.

2002148

Формула изобретения

Составитель Ю,Брызгалин

Редактор Н.Цалихина Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Максимишинец

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 316б

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, у . р

В . У л.Гага ина, 101

МЕМБРАННЫЙ АРМИРОВАННЫЙ

СИЛЬФОН, содержащий образующие боковины гофр кольцевые мембраны, соединенные жестко попарно по внутренним и наружным диаметрам, и расположенные между выступами гофр диски-компенсаторы, отличающиися тем, что сильфон снабжен плотно охватывающими вершины гофр наружными и внутренними разгрузоч5 ными кольцами, а также тарельчатыми пружинами, причем последние прилегают к боковинам гофр, скреплены с дискамикомпенсаторами и также охвачены наружными разгрузочными кольцами, 10