RU2057272C1 - Combined vessel and method of making same - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: vessel has carrying shell, sealing layer and sealing shell made up as a flexible bag. The sealing shell is, in sizes, close to the inner surface of the sealing layer. The material of the shell allows it to be assembled inside the vessel and removed from the vessel through the neck opening. The method of making includes arranging of the sealing shell and sealing layer inside the vessel, evacuation of the space between the sealing layer and sealing shell to smooth out of the shell and fit it close to the sealing layer, and pressure-tight closing of the technological opening with a plug. EFFECT: enhanced reliability. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям баллонов многоразового применения, работающих под давлением, позволяет повысить надежность по герметичности и ресурс по циклическим нагружениям и может найти применение в качестве газовых баллонов для автомобилей. The invention relates to the construction of refillable cylinders operating under pressure, improves the reliability of tightness and the resource of cyclic loading and can be used as gas cylinders for automobiles.

Известны комбинированные баллоны, силовая оболочка которых выполнена из слоев композиционных волокнистых материалов, намотанных на герметичную металлическую оболочку гладкую или гофрированную (авт. св. N 1083024, 1214976, 3723124, 859744 и др.). Combined cylinders are known, the power shell of which is made of layers of composite fibrous materials wound on a sealed metal shell smooth or corrugated (ed. St. N 1083024, 1214976, 3723124, 859744, etc.).

Недостатком таких баллонов является малое число нагружений давлением из-за большой жесткости металлических оболочек по сравнению со слоями из композиционных волокон и малой усталостной прочности. The disadvantage of such cylinders is the small number of pressure loads due to the high stiffness of the metal shells in comparison with layers of composite fibers and low fatigue strength.

Известен также баллон [1] который также не решает проблемы циклической прочности замена цельных металлических оболочек на долевые, уплотненные герметиком из-за выдавливания герметика, особенно в местах горловин, крышек и между долями, отслаивание герметика от металла, проникновения газа в стыках между долями и, как следствие, утечки продукта. К недостаткам также можно отнести затрудненность поиска мест утечки в гермослое и ремонт баллонов. Also known is a cylinder [1] which also does not solve the problem of cyclic strength; replacing whole metal shells with lobed, sealed with sealant due to extrusion of the sealant, especially in the places of necks, caps and between lobes, peeling of the sealant from the metal, gas penetration in the joints between the lobes and as a result, product leakage. The disadvantages also include the difficulty of finding leak points in the pressure layer and repair of cylinders.

Известен баллон давления, содержащий силовую оболочку из намотанных слоев композиционного материала, размещенную внутри нее герметизирующую оболочку в виде эластичного мешка из термопластичного материала, при этом кромка герметизирующей оболочки закреплена в горловине баллона [2]
Такая конструкция баллона отличается низкой ремонтопригодностью, так как при нарушении герметичности оболочки от воздействий циклических нагрузок и низких температур, герметизация или замена ее, особенно в дорожных условиях, не представляется возможным. В этой конструкции при формировании герметизирующего слоя внутри силовой оболочки требуется нагрев и вращение баллона.Known pressure cylinder containing a power shell of wound layers of composite material, a sealing shell placed inside it in the form of an elastic bag of thermoplastic material, while the edge of the sealing shell is fixed in the neck of the container [2]
This design of the cylinder is characterized by low maintainability, since in case of violation of the tightness of the shell from the effects of cyclic loads and low temperatures, sealing or replacing it, especially in road conditions, is not possible. In this design, the formation of the sealing layer inside the power shell requires heating and rotation of the cylinder.

Предлагаемый комбинированный баллон имеет повышенную работоспособность и лучшую ремонтопригодность. The proposed combined cylinder has increased performance and better maintainability.

Это достигается тем, что баллон с силовой оболочкой из намотанных слоев композиционного материала с горловинным отверстием и фланцем снабжен уплотняющим слоем, размещенным на внутренней поверхности силовой оболочки, герметизирующей оболочкой, выполненной до постановки в баллон с размерами, близкими к размерам внутренней поверхности уплотняющего слоя, из материала, обеспечивающего сборку ее внутри баллона и извлечение для ремонта через горловинное отверстие и плотное закрепление на горловинном фланце. This is achieved by the fact that the cylinder with a power shell of wound layers of composite material with a neck opening and a flange is provided with a sealing layer placed on the inner surface of the power shell, a sealing shell, made before putting into the cylinder with dimensions close to the dimensions of the inner surface of the sealing layer, from material, ensuring its assembly inside the cylinder and removal for repair through the neck opening and tight fixing on the neck flange.

Повышенная работоспособность достигается наличием уплотняющего слоя, предохраняющего герметизирующий слой от повреждений, а лучшая ремонтопригодность за счет того, что герметизирующую оболочку, изготовленную вне баллона с окончательными размерами из эластичного материала, например резины, можно легко собрать внутри баллона и обеспечить плотное соединение на горловинном фланце и извлечь ее из баллона для ремонта или замены. Increased performance is achieved by the presence of a sealing layer that protects the sealing layer from damage, and the best maintainability due to the fact that the sealing shell made outside the container with the final dimensions of an elastic material, such as rubber, can be easily assembled inside the container and ensure a tight connection on the neck flange and remove it from the cylinder for repair or replacement.

На чертеже показан комбинированный баллон. The drawing shows a combination balloon.

Комбинированный баллон состоит из силовой оболочки 1, уплотняющего слоя 2, герметизирующей оболочки 3, фланца 4, болтов 5, технологического отверстия 6 и опорной заглушки 7. The combined cylinder consists of a power shell 1, a sealing layer 2, a sealing shell 3, a flange 4, bolts 5, a process hole 6 and a support plug 7.

Баллон изготавливают следующим образом. The balloon is made as follows.

На внутреннюю поверхность силовой оболочки, изготовленной известным способом, например, на извлекаемой оправке намоткой, наносят уплотняющий слой, например герметик, изготовленную отдельно эластичную герметизирующую оболочку в виде мешка, например, из резины, через горловину баллона произвольным образом вкладывают внутрь силовой оболочки, а кромку плотно закрепляют в горловине баллона, например, фланцем и болтами, затем через технологическое отверстие производят вакуумирование для того, чтобы эластичная герметизирующая оболочка расправилась и приняла форму внутренней поверхности силовой оболочки. Затем технологическое отверстие в баллоне герметично закрывают опорной заглушкой. A sealing layer, for example, a sealant, a separately made elastic sealing shell in the form of a bag, for example, made of rubber, is applied to the inner surface of the power shell made in a known manner, for example, on a removable mandrel by winding, and the edge tightly fasten in the neck of the container, for example, with a flange and bolts, then evacuation through the technological hole so that the elastic sealing shell races ravilas and assumed the shape of the inner surface of the structural envelope. Then the technological hole in the cylinder is hermetically sealed with a support plug.

При использовании комбинированного баллона заправку и расход газа производят через горловину. When using a combined cylinder, filling and gas flow are made through the neck.

Claims (2)

1. Комбинированный баллон, содержащий силовую оболочку из намотанных слоев композиционного материала с горловинным отверстием и фланцем и размещенную внутри нее герметизирующую оболочку в виде эластичного мешка, закрепленную своей кромкой на горловинном фланце, отличающийся тем, что он снабжен уплотняющим слоем, размещенным на внутренней поверхности силовой оболочки и герметизирующей оболочке, выполненной до постановки в баллон с размерами, близкими к размерам внутренней поверхности уплотняющего слоя, из материала, обеспечивающего сборку ее внутри баллона и извлечение для ремонта через горловинное отверстие и плотное закрепление на горловинном фланце. 1. Combined cylinder containing a power shell of wound layers of composite material with a neck opening and a flange and a sealing shell in the form of an elastic bag placed inside it, fixed with its edge on the neck flange, characterized in that it is equipped with a sealing layer placed on the inner surface of the power the shell and the sealing shell, made before putting into the container with dimensions close to the dimensions of the inner surface of the sealing layer, from a material providing its edge inside the cylinder and removal for repair through the neck opening and tight fixing on the neck flange. 2. Способ изготовления комбинированного баллона, включающий размещение герметизирующей оболочки в виде эластичного мешка внутри силовой и закрепление кромки оболочки на горловинном фланце, отличающийся тем, что на внутреннюю поверхность силовой оболочки размещают уплотняющий слой, проводят вакуумирование пространства между уплотняющим слоем и герметизирующей оболочкой для расправления и прилегания ее к уплотняющему слою и герметичное закрытие опорной заглушкой технологического отверстия. 2. A method of manufacturing a combined balloon, comprising placing the sealing shell in the form of an elastic bag inside the power bag and securing the edge of the shell on the neck flange, characterized in that a sealing layer is placed on the inner surface of the power shell, the space is evacuated between the sealing layer and the sealing shell for expansion and its fit to the sealing layer and hermetic closure of the technological hole with the support plug.

Images