Способ герметичного соединения тонкостенных гофрированных оболочек

Изобретение относится к области машиностроения и, в частности, к изготовлению гибких металлических оболочек типа сильфонов. Способ герметичного соединения тонкостенных гофрированных оболочек заключается в использовании переходных колец в местах соединения концевых участков гофрированных оболочек, которые размещают между впадинами крайних гофров соединяемых секций. Концевые участки секций имеют цилиндрические поверхности, а переходные кольца выполняют также с цилиндрической поверхностью. Концевые участки соединяемых секций вставляют вовнутрь переходных колец с двух его торцов, образуя стыковое соединение, после этого секцию состыковывают с аналогичной секцией либо с арматурой, а сварные швы выполняют со стороны внутренней поверхности оболочек. Изобретение повышает надежность соединения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Область применения

Данное изобретение относится к области машиностроения и, в частности, к изготовлению гибких металлических оболочек типа сильфонов.

Предшествующий уровень техники

Известен способ герметичного соединения тонкостенных гофрированных оболочек, заключающийся в том, что на концевые участки сопрягаемых секций надевают переходные кольца, выступающие из колец торца секции, отбортовывают наружу перпендикулярно оси оболочки, после чего их стыкуют и образуют по периметру стыка сплошной сварной шов (см. авт. свид. СССР №355439, МКИ F16L 13/02, 1972 г.). Аналог предлагаемого технического решения.

Известен также способ герметичного соединения тонкостенных гофрированных оболочек, согласно которому концевые участки сопрягаемых секций оболочки подрезают по вершинам выступающих крайних гофров, а переходные кольца, выполненные разрезными, закладывают во впадины крайних (подрезных) гофров, после чего секции состыковывают между собой или с арматурными кольцами и сваривают сварным швом (см. авт. свид. СССР №464754, МКИ F16L 13/02, 1975 г.). Это техническое решение принимаем за прототип предлагаемого изобретения.

Недостаток аналога и прототипа состоит в том, что сварные швы, выполненные по вершинам выступов крайних гофров, нагружены от внутреннего давления среды, так как они испытывают как радиальные, так и изгибные напряжения. Подобные сварные соединения плохо работают при изгибных циклических напряжениях.

Кроме того, подобные сварные швы нетехнологичны, так как требуют плотного прилегания вершин крайних гофров друг к другу и к разрезным кольцам, что довольно сложно обеспечить, а выполнение сварки рядом с соседними тонкостенными гофрами делают ее проблематичной.

В связи с этим в промышленности подобные типы сварных соединений (особенно работающих на большие давления) встречаются довольно редко.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является создание способа соединения тонкостенных гофрированных оболочек, позволяющего разгрузить сварные швы от давления среды, действующей внутри оболочек.

Эта задача решена за счет того, что в способе герметичного соединения тонкостенных гофрированных оболочек, заключающемся в использовании переходных колец в местах соединения концевых участков гофрированных оболочек, их сварке непрерывным швом по всему периметру стыка, переходные кольца размещают между впадинами крайних гофров соединяемых секций, концевые участки которых имеют цилиндрические поверхности, а переходные кольца выполняют также с цилиндрической поверхностью, затем концевые участки соединяемых секций вставляют вовнутрь переходных колец с двух его торцов, образуя стыковое соединение, после этого секцию состыковывают с аналогичной секцией либо с арматурой, а сварные швы выполняют со стороны внутренней поверхности оболочки.

Другими отличиями предлагаемого способа являются:

- переходные кольца имеют в продольном сечении форму гофра;

- толщина переходного кольца равна высоте гофра соединяемых оболочек;

- гофрированные оболочки, переходные кольца и арматуру выполняют металлическими.

Технический результат состоит в том, что сварные швы, соединяющие гладкие (не гофрированные) концевые участки, не испытывают как радиальных, так и изгибных напряжений - они разгружены давлением.

Краткое описание чертежа

На фиг.1 изображен фрагмент поперечного сечения тонкостенных гофрированных оболочек, соединенных между собой и с арматурой.

Описание способа

Соединение тонкостенных гофрированных оболочек 1 и 2 предусматривает следующее. Между впадинами крайних гофров 3 и 4 соединяемых секций размещают переходное кольцо 5, имеющее цилиндрическую поверхность 6, в которое вставляют концевые участки гофрированных оболочек 1 и 2, концевые участки которых имеют цилиндрические поверхности, затем концевые участки соединяемых секций вставляют вовнутрь переходного кольца с двух его торцов, образуя стыковое соединение, после этого секцию состыковывают с аналогичной секцией либо с арматурой 7, а сварные швы 8 выполняют со стороны внутренней поверхности оболочек 1 и 2. На фиг.1 показаны силовые кольца 9, вставленные во впадины гофрированных оболочек. Такое решение повышает прочностные свойства этих оболочек.

Промышленное применение

Предлагаемый способ герметичного соединения тонкостенных гофрированных оболочек найдет применение при изготовлении сильфонных компенсаторов, работающих при больших давлениях и нагруженных радиальными и изгибными циклическими напряжениями.

1. Способ герметичного соединения тонкостенных гофрированных оболочек, заключающийся в использовании переходных колец в местах соединения концевых участков гофрированных оболочек, их сварке непрерывным швом по всему периметру стыка, отличающийся тем, что переходные кольца размещают между впадинами крайних гофров соединяемых секций, концевые участки которых имеют цилиндрические поверхности, а переходные кольца выполняют также с цилиндрической поверхностью, затем концевые участки соединяемых секций вставляют вовнутрь переходных колец с двух его торцов, образуя стыковое соединение, после этого секцию состыковывают с аналогичной секцией либо с арматурой, а сварные швы выполняют со стороны внутренней поверхности оболочки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что переходные кольца имеют в продольном сечении форму гофра.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщина переходного кольца равна высоте гофра соединяемых оболочек.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что гофрированные оболочки, переходные кольца и арматуру выполняют металлическими.