Баллон комбинированный и способ его изготовления

 

Сущность изобретения: устройство представляет собой стеклопластиковую емкость, включающую внутреннюю металлическую оболочку, горловину, силовую оболочку из композиционного материала, резиновый затвор. Во внутренней оболочке сделаны отверстия, а между горловиной и силовым композиционным слоем имеется гидравлический затвор. При изготовлении баллона резиновый затвор, слои сырой резины и наматываемый композиционный материал полимеризуются совместно. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроительной технике и может быть использовано для хранения и подачи жидких и газообразных сред высокого давления в бортовых энергетических стационарных, подвижных и летательных устройствах.

Известны баллоны металлические ГОСТ 9731-79, предназначенные для хранения и подачи газообразных сред.

Недостатком данного баллона является большая удельная масса, а также большая осколочная взрывоопасность, что сдерживает их применение.

Целью данного изобретения является баллон комбинированный, обеспечивающий герметичность при больших количествах циклов нагружений и снижение стоимости его изготовления.

Данная цель достигается за счет использования в качестве герметизирующего слоя сырой резины, которая в процессе обработки композиционного материала в термокамере проходит полимеризацию совместно с полимеризацией самого композиционного материала. При этом в качестве оправки для намотки композиционного материала используется металлическая оболочка, в которой выполнены отверстия с силовыми ребрами или без них, свободно лежащая на горловине и не являющаяся силовой и герметизирующей при нагружении баллона внутренним давлением, т.е. давления по обе стороны металлической оболочки при этом равны. Для снятия пиков деформаций и напряжений, возникающих между горловиной и силовым композиционным слоем, вводится резиновый затвор, обеспечивающий взаимные независимые перемещения горловины и силового слоя.

На фиг. 1 представлен баллон в продольном разрезе; на фиг.2 узел I на фиг.1.

Баллон включает в себя внутреннюю металлическую оболочку 1, свободно лежащую на горловине 2 и имеющую отверстия 3 для разгрузки от внутреннего давления, герметизирующий слой 4 и силовую оболочку 5, выполненную из композиционного материала, резиновый затвор 6.

Изготовление баллона осуществляется следующим образом.

Сваренную металлическую оболочку 1 с выполненными отверстиями устанавливают на горловине 2 и закрепляют технологической стяжкой. Металлическую оболочку покрывают защитным слоем, предохраняющим от приклеивания резины. Резиновый затвор с нанесенным на него слоем клея приклеивается одним концом к горловине, а другим к металлической оболочке. Затем на металлическую оболочку и горловину укладывается слой сырой резины 4, устанавливают оболочку на намоточный станок и производят намотку силового композиционного материала 5. После намотки баллон помещают в термокамеру для полимеризации сырой резины и композиционного слоя.

Формула изобретения

1. Комбинированный баллон для хранения и подачи жидких и газообразных сред высокого давления, содержащий внутреннюю металлическую оболочку, горловину, силовую оболочку из композиционного материала, отличающийся тем, что в металлической оболочке, свободно лежащей на горловине, выполнены разгрузочные отверстия, а силовая оболочка имеет внутренний герметизирующий слой из резины, резиновый затвор приклеен одним концом к горловине, а другим к металлической оболочке.

2. Способ изготовления комбинированного баллона для хранения и подачи жидких и газообразных сред высокого давления путем намотки на внутреннюю силовую оболочку композиционного материала, отличающийся тем, что на внутреннюю оболочку с выполненными отверстиями, свободно лежащую на горловине, укладываются резиновый затвор, слой сырой резины, наматывается силовой композиционный материал и все вместе полимеризуется.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2