Способ изготовления пучка трубопроводов

Изобретение относится к способам изготовления пучка трубопроводов, в частности пучка трубопроводов для передачи компонентов топлива в космическом корабле. Технический результат изобретения состоит в упрощении изготовления нового пучка трубопроводов. На основе электронной модели пучка трубопроводов формируют ее материальную модель с помощью технологии лазерного спекания, устанавливают в универсально-сборочное приспособление, закрепляя на опорной площадке в месте соединения трубопроводов, и осуществляют настройку элементов фиксации законцовок в требуемое положение по материальной модели, которые имеют три степени свободы. После чего материальную модель извлекают из универсально-сборочного приспособления, а затем производят размещение в универсально-сборочном приспособлении отдельных трубопроводов, их закрепление с помощью элементов фиксации пространственного положения законцовок, ориентацию их относительно друг друга посредством элементов фиксации законцовок, фиксацию на опорной площадке универсально-сборочного приспособления и скрепление пучка трубопроводов. 5 ил.

 

Настоящее изобретение относится к способам изготовления пучка трубопроводов, в частности пучка трубопроводов для передачи компонентов топлива в космическом корабле. Кроме того, пучки трубопроводов также применяются в системах кондиционирования и жизнеобеспечения космических кораблей. Помимо космических кораблей, пучки трубопроводов (трубопроводная обвязка) применяются в авиационных двигателях, а также в промышленных двигателях в составе различных газотурбинных установок газотранспортного и энергетического назначения.

Известны способы, которые предполагают на основе электронной модели изделия (ЭМИ) проектирование схемы универсально-сборочного приспособления (УСП) со специальными элементами. При изготовлении пучков трубопроводов для космических кораблей после выпуска конструкторской документации (КД) специальные элементы изготавливаются, собирается схема УСП. Производится ее контроль с применением координатно-измерительной машины на соответствие ЭМИ и схемы УСП. Отдельные трубопроводы, полученные методом гибки на современном оборудовании с числовым программным управлением (ЧПУ) в соответствии с электронной моделью детали (ЭМД), устанавливаются в УСП с фиксацией законцовок в специальных элементах. После фиксации всех законцовок и трубопроводов производится сборка-спайка в пучок.

Аналогичным образом изготавливаются пучки трубопроводов для авиационных и промышленных двигателей в ОАО «Авиадвигатель», г.Пермь, что отражено на сайте . Данный способ был взят за прототип.Отдельные трубопроводы изготавливаются с помощью гибки на современном оборудовании с ЧПУ в соответствии с ЭМД, пучок трубопроводов (обвязка) имеет электронный макет, технология изготовления подразумевает применение стапелей (аналог УСП). Алгоритм способа показан на фиг.3. Недостатками описанных способов является трудоемкий процесс проектирования УСП с большим количеством специальных элементов и необходимость их дальнейшего изготовления.

Жесткие сроки на подготовку производства и изготовление космических кораблей и авиационных двигателей требуют использования эффективных организационно-технических решений с применением высокотехнологичных методов, трехмерного компьютерного моделирования и созданием твердых копий узлов и деталей ракетно-космической техники (РКТ).

Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в предложении способа изготовления пучка трубопроводов для топливных систем космического корабля, который позволяет достичь требуемой высокой точности геометрических параметров расположения концов трубопроводов в соответствии с ЭМИ после их сборки-спайки, и который, кроме того, обеспечивает максимальную эффективность технологической подготовки и изготовления пучка трубопроводов.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе изготовления пучка трубопроводов на основе электронной модели, включающем размещение в универсально-сборочном приспособлении отдельных трубопроводов, изогнутых в соответствии с электронной моделью каждого трубопровода, ориентацию их относительно друг друга посредством элементов фиксации законцовок, фиксацию на опорной площадке универсально-сборочного приспособления и скрепление пучка трубопроводов на основе электронной модели пучка трубопроводов формируют ее материальную модель с помощью технологии лазерного спекания, устанавливают в универсально-сборочное приспособление, закрепляя на опорной площадке в месте соединения трубопроводов и осуществляют настройку элементов фиксации законцовок в требуемое положение по материальной модели, которые имеют три степени свободы, а после чего материальную модель извлекают из универсально-сборочного приспособления, а затем производят размещение в универсально-сборочном приспособлении отдельных трубопроводов, их закрепление с помощью элементов фиксации пространственного положения законцовок, ориентацию их относительно друг друга посредством элементов фиксации законцовок, фиксацию на опорной площадке универсально-сборочного приспособления и скрепление пучка трубопроводов.

Технический результат изобретения состоит в упрощении изготовления нового пучка трубопроводов, в частности с помощью материальной модели, выращенной с применением селективного лазерного спекания легко настраиваются поворотные элементы УСП для установки отдельных трубопроводов в соответствии с ЭМИ, а затем легко производится сборка и спайка отдельных трубопроводов в УСП.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 показан пучок трубопроводов;

на фиг.2 показан элемент пучка трубопроводов, закрепленный на УСП;

на фиг.3 показан алгоритм изготовления «пучка» трубопроводов в ОАО «Авиадвигатель»;

на фиг.4 показан алгоритм изготовления «пучка» трубопроводов по предложенной технологии;

на фиг.5 показана предложенная технология сборки «пучка» с применением метода СЛС: 1. ЭМИ→2. материальная модель→3. настройка УСП→4. готовый узел.

На фиг.1 показан пучок трубопроводов. Этот узел служит для передачи жидкостей и газов под давлением от одних устройств космического корабля к другим и изготавливается из алюминиевой или нержавеющей трубки с приваренными на краях законцовками 1. Законцовки 1 служат для присоединения пучка трубопроводов к двигателям и другим узлам космического корабля. Пучок трубопроводов состоит из отдельных трубопроводов 2, согнутых в пространстве определенным образом и затем собранных (спаянных) между собой в пучок в определенном месте - месте спайки 3 в заданном положении.

Осуществление способа происходит следующим образом: на основе ЭМИ и других исходных данных разрабатывается ЭМИ материальной модели, при этом для повышения жесткости пучка трубки целиком заполняются, вводятся дополнительные перемычки между трубками. После этого на основе ЭМИ материальной модели разрабатывается технологическая модель эталона: модель переводится в формат.stl и тестируется на наличие ошибок. Далее выполняется «выращивание» и некоторые другие технологические переходы, необходимые для получения материальной модели методом селективного лазерного спекания. Погрешность получения материальной модели не превышает±0,1 мм. На следующем этапе материальная модель устанавливается в УСП (фиг.2): прямолинейный участок пучка трубопроводов в материальной модели, а в последующем место спайки 3 прижимается к элементу УСП 4 с помощью прижима 5, производится сборка УСП с установкой поворотных элементов 6 для каждой законцовки 1 пучка трубопроводов на стойки 7. Далее осуществляется настройка УСП: направляющие поворотных элементов 8 посредством базирования по внутренней цилиндрической поверхности законцовки 1 фиксируются в определенном положении, а буртик 9 на торце законцовки 1 позволяет зафиксировать ее вылет и соответственно положение трубопровода в пучке. После этого законцовки 1 отводятся в сторону, и пространственная модель снимается. В настроенное УСП, устанавливаются отдельные трубопроводы, и после фиксации производится скрепление в пучок трубопроводов. Изготовленный таким образом пучок трубопроводов имеет минимальную погрешность.

На фиг.4 представлен алгоритм изготовления «пучка» трубопроводов с использованием материальной модели, полученного методом селективного лазерного спекания. На фиг.5 представлены иллюстрации к основным этапам способа изготовления пучка трубопроводов:

1. ЭМИ пучка и другие исходные данные обрабатываются, создается технологическая ЭМИ.

2. В соответствии с ЭМИ пучка трубопроводов выращивается материальная модель.

3. Материальная модель устанавливается в УСП, производится его настройка с помощью стандартных плоских и поворотных элементов, далее материальная модель снимается.

4. В настроенное УСП устанавливаются отдельные трубопроводы и после фиксации производится их скрепление в пучок.

Получается изготовленный в соответствии с ЭМИ пучок трубопроводов. Таким образом, упрощается технология изготовления пучка трубопроводов новой конфигурации.

Способ изготовления пучка трубопроводов на основе электронной модели, включающий размещение в универсально-сборочном приспособлении отдельных трубопроводов, изогнутых в соответствии с электронной моделью каждого трубопровода, ориентацию их относительно друг друга посредством элементов фиксации законцовок, фиксацию на опорной площадке универсально-сборочного приспособления и скрепление пучка трубопроводов, отличающийся тем, что на основе электронной модели пучка трубопроводов формируют ее материальную модель с помощью технологии лазерного спекания, устанавливают в универсально-сборочное приспособление, закрепляя на опорной площадке в месте соединения трубопроводов и осуществляют настройку элементов фиксации законцовок в требуемое положение по материальной модели, которые имеют три степени свободы, а после чего материальную модель извлекают из универсально-сборочного приспособления, а затем производят размещение в универсально-сборочном приспособлении отдельных трубопроводов, их закрепление с помощью элементов фиксации пространственного положения законцовок, ориентацию их относительно друг друга посредством элементов фиксации законцовок, фиксацию на опорной площадке универсально-сборочного приспособления и скрепление пучка трубопроводов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству трубопроводов и может быть использовано при производстве труб большого диаметра. К месту укладки трубопровода транспортируют свитые в рулоны гибкие пластмассовые трубы меньшего диаметра, которые затем разворачивают из рулонов и протягивают параллельно друг другу по месту укладки трубопровода в траншею или по поверхности земли.

Изобретение относится к конструкциям трубопроводов для применения в аэрокосмической промышленности. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .

Изобретение относится к способу изготовления трубопровода, в частности трубопровода для топливной системы воздушного судна. .

Изобретение относится к способу заделывания полости в полом профиле из термопласта, имеющем по существу прямоугольное поперечное сечение и образованном в виде трубы посредством спиральной намотки.
Изобретение относится к области изготовления труб из конструкционных среднеуглеродистых или низколегированных сталей, а именно к способу изготовления насосно-компрессорных труб (НКТ) и может найти применение в нефтяной и газовой промышленности.

Изобретение относится к области криогенной техники, а именно к созданию трубопроводов для транспортировки криогенных жидкостей под давлением. .

Изобретение относится к трубопроводной технике, а именно к теплоизолированным трубам, используемым в различных отраслях промышленности и в строительстве. .

Изобретение может быть использовано при изготовлении трубы с двойными стенками, предназначенной, например, для парогенератора реактора на быстрых нейтронах. Труба с двойными стенками включает множество формирующих ее элементов, каждый из которых имеет внутреннюю трубу и внешнюю трубу. Упомянутые элементы соединены сваркой на их оконечных свариваемых участках в осевом направлении. Каждый из свариваемых участков формирующих элементов имеет канавку, длина которой в осевом направлении равна или больше чем 1/2 ширины валика сварного шва, сформированного во время сварки на свариваемом участке. Изобретение обеспечивает повышение прочности сварного участка за счет предотвращения формирования V-образных выемок, а также снижение времени изготовления трубы с двойными стенками. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту. Длинномерный трубопровод содержит внешнюю трубу, эластичную внутреннюю трубу и межтрубное пространство между внешней трубой и внутренней трубой. Для ввода текучей среды в межтрубное пространство внешняя труба имеет вводные устройства, которые сообщаются с устройством подачи текучей среды. Текучая среда вводится в межтрубное пространство в пульсирующем режиме. Это позволяет устранять пробки и закупорки, возникающие в местах, расположенных на значительном расстоянии от доступного конца трубопровода при транспортировке жидкого, полужидкого, пастообразного или твердого материала, например нефти, по внутренней трубе. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к области производства предварительно изолированных труб. Теплоизолированная труба содержит внутреннюю рабочую трубу, размещенную во внешней гидрозащитной трубе-оболочке. Межтрубное пространство заполнено слоем теплоизоляции и закрыто торцевыми заглушками с осевыми отверстиями под рабочую трубу, неразъемно и герметично соединенными с внешней гидрозащитной трубой-оболочкой. В каждой заглушке выполнены отверстия для заливки вспенивающейся теплоизоляционной композиции. Для выхода газов при вспенивании и отверждении композиции в заглушках выполнено по меньшей мере одно перекрытое перфорированным участком отверстие. Также в заглушках выполнены отверстия для вывода элементов системы мониторинга состояния слоя теплоизоляции. Все отверстия в торцевых заглушках выполнены с возможностью закрытия пробками. Технический результат: ограничение растекания рабочей жидкости при аварии за счет герметизации слоя теплоизоляции по торцам каждой трубы. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности магистральных нефте- и газопроводов, трубопроводов химических, металлургических и целлюлозно-бумажных производств, а также магистральных трубопроводов городского водоснабжения. Многоканальный трубопровод содержит наружную трубу и по меньшей мере одну внутреннюю трубу, уложенную на внутреннюю поверхность наружной трубы. В зазоре между наружной и внутренней трубами образован внешний трубопроводный канал. Во внутренней трубе образован внутренний трубопроводный канал, который теплоизолирован транспортируемой по внешнему трубопроводному каналу средой. Внутренний трубопроводный канал имеет фиксаторы его положения в многоканальной системе, выполненные в виде втулок, охватывающих по скользящей посадке поверхность внутренней трубы. Наружная поверхность втулок имеет радиальные упоры из демпферов в виде пружин. Пружины оканчиваются роликами, которые опираются с возможностью качения на наружную трубу. Технический результат: улучшение конструкции, повышение пропускной способности, надежности, долговечности многоканального трубопровода, улучшение условий монтажа внутренней трубы. 1 ил.
Наверх