Многослойный сильфон



Многослойный сильфон
Многослойный сильфон
Многослойный сильфон
Многослойный сильфон

 


Владельцы патента RU 2551459:

Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения (RU)

Сильфон предназначен для компенсации больших осевых и угловых перемещений. Сильфон содержит концевые цилиндрические участки и гофрированный средний участок с герметичным внутренним слоем и силовыми наружными слоями в виде сетки, при этом герметичный внутренний слой выполнен в виде отдельной сильфонной оболочки из эластомера, а наружные силовые слои выполнены в виде сетчатой оболочки, содержащей жесткие кольцевые шпангоуты, соединенные между собой осевыми эластичными кордными шнурами, а концевые шпангоуты сетчатой оболочки скреплены герметично с цилиндрическими участками сильфона. Технический результат - высокая надежность соединений. 4 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение при создании гибких оболочечных конструкций, работающих под давлением в соединениях трубопроводов для компенсации больших осевых и угловых перемещений.

Известен способ изготовления сильфонного компенсатора для магистральных трубопроводов с формованием герметизирующей гофрированной оболочки сильфона на оправке и намоткой силовых слоев в впадины герметизирующей оболочки (Патент РФ №2324092, МПК F16J 3/04).

Недостатком указанного технического решения является невысокая надежность герметизирующей оболочки из-за сложной технологии укладки армирующих салфеток и отверждения, в процессе которого не смотря на вакуумирование возможно образование пор и реализация в процессе работы так называемого «кессонного» эффекта при сбросе давления. Другим недостатком является невозможность одновременной реализации высокого давления и высокого компенсирующего диапазона перемещений из-за потери гофрой эластичности из-за необходимости укладки нескольких слоев армирующих салфеток.

Известен также многослойный сильфон по патенту США №3096104, кл. 285-226, содержащий множество гофров, соединенных вместе. Кроме того, гофрированное соединение помещено в металлический тканый рукав. Недостатком данного технического решения является невысокий компенсирующий диапазон перемещений из-за жесткости тканого рукава при больших давлениях внутри трубопровода.

Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому является многослойный сильфон, содержащий концевые цилиндрические участки и гофрированный герметичный средний участок, размещенный в перфорированных силовых слоях (Патент РФ №2064106, МПК F16J 3/04). Основным недостатком этого сильфона также является невозможность реализации при высокой надежности высокого диапазона перемещений и больших значений давления в трубопроводе.

Технической задачей изобретения является расширение эксплуатационных возможностей сильфона - обеспечение при высокой надежности высокого компенсирующего диапазона перемещений и рабочих давлений внутри сильфона.

Технический результат достигается тем, что гофрированный средний участок выполнен в виде отдельной сильфонной оболочки и скреплен герметично с цилиндрическими участками, а наружный силовой слой выполнен в виде сетчатой оболочки, содержащей жесткие кольцевые шпангоуты, соединенные между собой осевыми эластичными кордными шнурами, заформованными в шпангоуты равномерно на поверхности оболочки, а между шпангоутами эластичные кордные шнуры имеют П-образный изгиб в кольцевом направлении, причем между соседними шпангоутами П-образный изгиб эластичного кордного шнура направлен в противоположную сторону, а концевые шпангоуты сетчатой оболочки скреплены герметично с цилиндрическими участками многослойного сильфона.

Отличительными особенностями многослойного сильфона являются следующие признаки:

- внутренний герметичный слой выполнен в виде отдельной сильфонной оболочки из эластомера, скрепленной герметично с цилиндрическими участками, что позволяет расширить эксплуатационные возможности многослойного сильфона за счет больших осевых и угловых перемещений эластомерной сильфонной оболочки;

- наружный силовой слой выполнен в виде сетчатой оболочки с жесткими кольцевыми шпангоутами, соединенными между собой осевыми эластичными кордными шнурами, заформованными в шпангоуты равномерно по поверхности оболочки, что также способствует реализации поставленной цели;

- между шпангоутами эластичные кордные шнуры имеют П-образный изгиб в кольцевом направлении, причем между соседними шпангоутами П-образный изгиб эластичного кордного шнура направлен в противоположную сторону, что также направлено на реализацию поставленной цели с обеспечением высокой надежности и без увеличения габаритов сильфона в радиальном направлении.

Указанные признаки конструктивно взаимосвязаны и являются существенными, т.к. каждый из них в отдельности и все совместно направлены на решение поставленной задачи с достижением цели, технического результата, использование единой совокупности существенных отличительных признаков в известном уровне техники не обнаружено, что характеризует соответствие заявляемого технического решения критерию «новизна», данное техническое решение является результатом опытно-конструкторской работы по созданию устройства гибкой связи, работающего под внутренним давлением, между двумя жесткими элементами сооружения, с взаимными осевыми и радиальными перемещениями. Решение обладает неочевидностью, что свидетельствует о его соответствии критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежами:

фиг.1 - общий вид многослойного сильфона;

фиг.2 - вид А на фиг.1;

фиг.3 - разрез I-I по фиг.2 сильфона в исходном состоянии;

фиг.4 - разрез I-I по фиг.2 сильфона в растянутом состоянии.

Сильфон содержит концевые цилиндрические участки 1 и гофрированный средний участок 2, содержащий отдельную герметичную сильфонную оболочку 3, скрепленную герметично с цилиндрическими участками 1, и наружную силовую сетчатую оболочку 4, содержащую жесткие кольцевые шпангоуты 5, 6, соединенные между собой эластичными кордными шнурами 7, заформованными в шпангоуты равномерно по поверхности силовой сетчатой оболочки. Между шпангоутами эластичные кордные шнуры имеют П-образные изгибы в кольцевом направлении, причем между соседними шпангоутами П-образный изгиб направлен в противоположную сторону.

Концевые шпангоуты 5, сильфонная оболочка 3 и концы эластичных кордных шнуров 8 герметично скреплены в цилиндрических участках сильфона с помощью крепежных элементов 9 и накладок 10.

Высокие эксплуатационные возможности сильфона обеспечиваются удлинением среднего участка и поворотом цилиндрических участков сильфона относительно друг друга за счет выпрямления П-образных изгибов и вытягивания и поворота внутренней сильфонной оболочки из эластомера. За счет противоположного направления П-образных изгибов обеспечивается равномерное удлинение и поворот силовой сетчатой оболочки без образования гофр и изгибов. Длины П-образных изгибов эластичного кордного шнура определяются длиной выпрямления гофр внутренней сильфонной оболочки. Количество шпангоутов, их размеры, прочность при разрушении эластичного кордного шнура, толщины и необходимость армирования сильфонной оболочки из эластомера определяются из геометрических размеров и внутреннего давления в трубопроводе.

По материалам изобретения изготовлены модели и натурные многослойные сильфоны с внутренним рабочим давлением 5÷25 кг/см2 с отношением длины в растянутом состоянии к исходной длине 2,8÷1,3. При этом герметичная внутренняя сильфонная оболочка изготовлена из полиуретана с твердостью 80-85 единиц по Шору А и прочностью при разрыве 40 МПа с относительным удлинением 450%, а силовая оболочка изготовлена намоткой из пропитанного стекловолокна шпангоутов и укладкой эластичного кордного шнура на оправке с эластичными матрицами, размещенными на цилиндрической поверхности оправки с одновременной заделкой законцовок эластичного кордного шнура в концевых шпангоутах, и в промежуточных шпангоутах в среднем участке многослойного сильфона. Проведены статические испытания гидронагружением внутренним давлением с удлинением сильфона практически в 2 раза и ресурсные испытания с выдержкой под давлением 0÷25 кг/см2 300 циклов и с угловым взаимным поворотом фланцев на 5°, которые подтвердили повышенную эффективность и эксплуатационные возможности предложенного варианта сильфона.

Представленное новое техническое решение в предложенной совокупности существенных признаков позволяет создать многослойный сильфон для соединения гибкой связью сооружения (трубопроводы) с взаимными осевыми и радиальными перемещениями более эффективно по сравнению с известным уровнем техники, воспроизводимо промышленным способом и соответствует также критерию «промышленная применимость», т.е. уровню изобретения.

Многослойный сильфон, содержащий концевые цилиндрические участки и гофрированный средний участок с герметичным внутренним слоем и силовыми наружными слоями в виде сетки, отличающийся тем, что с целью расширения эксплуатационных возможностей герметичный внутренний слой выполнен в виде отдельной сильфонной оболочки из эластомера, скрепленной герметично с цилиндрическими участками, а наружный силовой слой выполнен в виде сетчатой оболочки, содержащей жесткие кольцевые шпангоуты, соединенные между собой осевыми эластичными кордными шнурами, заформованными в шпангоуты равномерно по поверхности оболочки, а между шпангоутами эластичные кордные шнуры имеют П-образный изгиб в кольцевом направлении, причем между соседними шпангоутами П-образный изгиб эластичного кордного шнура направлен в противоположную сторону, а концевые шпангоуты сетчатой оболочки скреплены герметично с цилиндрическими участками сильфона.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству тормозного суппорта тормоза рельсового транспортного средства, которое содержит, по меньшей мере, два расположенные на смотрящих друг от друга в сторону наружных поверхностях корпуса, служащего опорой для эксцентрикового вала, рычага тормозного суппорта, каждый из которых приводится в движение кривошипом эксцентрикового вала, находящимся на концевой стороне, а также систему уплотнений с, по меньшей мере, одним уплотнением между корпусом, и, по меньшей мере, одним рычагом тормозного суппорта, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Изобретение относится к области автотранспортного двигателестроения, в котором не содержится каких-либо подвижных контактных уплотнений. .

Изобретение относится к области машиностроения, может быть использовано при изготовлении сильфонов из эластичных материалов с улучшенными метрологическими характеристиками при одновременном обеспечении технологичности изготовления сильфонных узлов и уменьшении процента брака.

Изобретение относится к области компенсирующих устройств и защитной амортизации машиностроения и может быть использовано во всех отраслях техники для компенсации деформации газопроводов, паропроводов, воздухопроводов, присоединенных к амортизируемым механизмам в качестве виброизолирующего элемента Известен сильфонный компенсатор (СК), состоящий из двух соосно расположенных сильфонов, которые жестко соединены друг с другом посредством патрубка и снабжены присоединительными фланцами (см.

Изобретение относится к гидравлическим или пневматическим испытаниям сильфонных компенсаторов (СК) при воздействии статических и циклических нагрузок. .

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к герметизирующим сварным сильфонам, предназначенным для работы в качестве упругих чувствительных элементов и служащим для преобразования измеряемого давления в перемещение.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам изготовления сильфонов с улучшенными метрологическими характеристиками при одновременном обеспечении технологичности изготовления сильфонных узлов при уменьшении процента брака.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может найти применение в системах энергетики, магистральных трубопроводах и других областях народного хозяйства.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и используется в трубопроводной арматуре, в области приборостроения, в качестве герметичного разделителя сред, авиастроении и вакуумной технике.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к дисковым тормозным устройствам. Дисковый тормозной механизм содержит опору, скобу, фиксирующее устройство для размещения скобы с возможностью перемещения на опоре, уплотнение, которое закреплено в выемке на фиксирующем устройстве, и устройство предварительного натяжения для предварительного натяжения уплотнения в выемке. Устройство предварительного натяжения активируется при установке фиксирующего устройства. Достигается упрощение производства устройства. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ предназначен для изготовления многослойных сильфонов из нержавеющей стали. Способ включает получение тонкостенных трубных заготовок, сборку трубных заготовок в многослойный пакет, соединение пакета с концевой арматурой с помощью сварки, гофрирование пакета с образованием сильфона, испытание сильфона на прочность и общую герметичность, при этом дополнительно введена операция контроля герметичности пространства между слоями многослойной гофрированной оболочки, включающая рентгенографирование сильфона, выдержку сильфона при давлении воды, быстрый провоцирующий нагрев до температуры не менее 300°C, вторичное рентгенографирование, сравнение двух рентгенограмм на отсутствие или наличие дополнительного расслоения после нагрева. Технический результат - повышение качества и надежности сильфонов. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к области машиностроения, в частности к чехлам поршня дискового тормоза. Чехол поршня для защиты поршня расположен между скобой и поршнем. Чехол имеет на своем внутреннем участке утолщенный поясок, входящий в выполненную в поршне канавку, и заделанную в чехол при его формовании вставку. Вставка закреплена в кольцевой выемке, выполненной в скобе. Чехол выполнен с возможностью складывания с наложением заделанной в него вставки, промежуточных участков и внешнего участка друг на друга. Чехол имеет расположенные на поверхности внутреннего участка продольные ребра, подкрепляющие этот участок, т.е. придающие ему дополнительную жесткость, и позволяющие воздуху выходить изнутри наружу из-под расположенного в канавке поршня утолщенного пояска внутреннего участка. Дисковый тормоз содержит поршень с чехлом для защиты поршня. Достигается улучшение изолирующей способности чехла поршня дискового тормоза. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к конструкциям уплотнительных устройств, применяемых в конструкциях для уплотнения штоков виброперемешивающих устройств. Двойное сильфонное уплотнение штоков содержит верхний и нижний сильфоны, каждый из которых закреплен соосно на штоке и крышке. Сильфоны при зеркальном закреплении относительно крышки имеют канал сообщения для внутренних полостей через зазор между штоком и крышкой. При этом в нижний сильфон залита жидкость, объем которой должен быть таким, чтобы давление внутри сильфонов при максимальном сжатии одного из них было равно давлению в уплотняемой полости. Технический результат - снижение энергозатрат в аппаратах с виброперемешивающими устройствами, обеспечение высокой степени герметичности рабочих объемов, в которых подвижным элементом является шток. 2 ил.
Наверх