RU2234633C1 - Method of manufacturing high-pressure vessel - Google Patents
Method of manufacturing high-pressure vessel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2234633C1 RU2234633C1 RU2003115955/06A RU2003115955A RU2234633C1 RU 2234633 C1 RU2234633 C1 RU 2234633C1 RU 2003115955/06 A RU2003115955/06 A RU 2003115955/06A RU 2003115955 A RU2003115955 A RU 2003115955A RU 2234633 C1 RU2234633 C1 RU 2234633C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- neck
- sleeve
- pins
- applying
- manufacturing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении баллонов высокого давления для длительного хранения и транспортирования сжатых и сжиженных газов, преимущественно огнетушителей.The invention relates to the field of metal forming and can be used in the manufacture of high pressure cylinders for long-term storage and transportation of compressed and liquefied gases, mainly fire extinguishers.
Известен способ изготовления баллона высокого давления, включающий закрепление втулки в формователе, формирование горловины с размещением края горловины в проточке втулки и герметизацию стыка с втулкой пайкой [1].A known method of manufacturing a high-pressure cylinder, including fixing the sleeve in the former, forming a neck with the placement of the edge of the neck in the groove of the sleeve and sealing the joint with the sleeve by soldering [1].
Недостатком известного способа является то, что при размещении края горловины в проточке втулки необходимо обеспечивать высокую точность изготовления втулки, формирователя и крепления втулки к формирователю, или, при отсутствии такого требования, появляется зазор между внутренней стенкой горловины и соответствующей поверхностью в проточке втулки, таким образом, пайка становится одновременно герметизирующим и несущим элементом. В последнем случае снижается надежность работы баллона высокого давления при длительном хранении сжиженного или сжатого газа. Известен способ изготовления баллона высокого давления, включающий ориентацию втулки.The disadvantage of this method is that when placing the edge of the neck in the bore of the sleeve, it is necessary to ensure high accuracy in the manufacture of the sleeve, shaper and fastening of the sleeve to the shaper, or, in the absence of such a requirement, a gap appears between the inner wall of the neck and the corresponding surface in the bore of the sleeve, thus , soldering becomes both a sealing and a supporting element. In the latter case, the reliability of the high-pressure cylinder decreases during long-term storage of liquefied or compressed gas. A known method of manufacturing a high pressure cylinder, including the orientation of the sleeve.
Известен способ изготовления баллона высокого давления, в котором формируют нижнюю горловину корпуса, размещают в ней профилированное штампованием днище и герметизируют стык путем нанесения кольцевого сварного шва. Далее по мере формирования верхней горловины в ней осуществляют крепление втулки при помощи запрессовывания штифтов и герметизируют стыки путем нанесения кольцевых сварных швов [2].A known method of manufacturing a high-pressure cylinder, in which the lower neck of the body is formed, the bottom is profiled by stamping and the joint is sealed by applying an annular weld. Then, as the upper neck is formed in it, the sleeve is fastened by pressing the pins in and the joints are sealed by applying ring welds [2].
Недостатками известного способа является высокая трудоемкость изготовления стакана, заключающаяся в многочисленных переходах при глубокой вытяжке и формировании профиля толстостенного стакана, в необходимости использования значительного количества технологического оборудования, больших мощностей и усилий. Кроме того, требуется высокая точность в получении конических поверхностей при изготовлении горловины и втулки. Все это увеличивает трудоемкость изготовления и стоимость баллона высокого давления.The disadvantages of this method is the high complexity of manufacturing a glass, which consists in numerous transitions with deep drawing and forming a profile of a thick-walled glass, the need to use a significant amount of technological equipment, high power and effort. In addition, high accuracy is required in obtaining conical surfaces in the manufacture of the neck and sleeve. All this increases the complexity of manufacturing and the cost of a high pressure cylinder.
Задачей изобретения является создание надежной технологичной конструкции баллона высокого давления и менее трудоемкого способа его изготовления путем снижения требований к точности геометрических размеров деталей баллона, уменьшения количества операций и технологического оборудования и использования.The objective of the invention is to create a reliable technological design of a high-pressure cylinder and a less labor-intensive method of its manufacture by reducing the requirements for accuracy of the geometric dimensions of the cylinder parts, reducing the number of operations and technological equipment and use.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе изготовления баллона высокого давления размещают профилированное штампованием днище в нижней части корпуса, после этого одновременно формируют верхнюю и нижнюю горловины, герметизируют стык между днищем и нижней горловиной путем нанесения кольцевого сварного шва, далее фиксируют втулку в верхней горловине, герметизируют стык верхней горловины с втулкой путем нанесения кольцевого сварного шва, крепят втулку при помощи запрессовывания штифтов и герметизируют стыки верхней горловины с штифтами путем нанесения кольцевых сварных швов.The problem is solved due to the fact that in the method of manufacturing a high-pressure cylinder, the bottom profiled by stamping is placed in the lower part of the body, then the upper and lower mouths are simultaneously formed, the joint between the bottom and the lower neck is sealed by applying an annular weld, then the sleeve is fixed in the upper neck, seal the joint of the upper neck with the sleeve by applying an annular weld, fasten the sleeve by pressing in the pins and seal the joints of the upper neck faults with pins by applying ring welds.
Особенности конструкции баллона высокого давления и способа его изготовления поясняются чертежами.The design features of the high pressure cylinder and the method of its manufacture are illustrated by drawings.
На фиг.1 изображена конструкция баллона высокого давления, продольное сечение; на фиг.2 - поперечное сечение А-А на фиг.1; на фиг.3-10 изображена последовательность реализации способа изготовления баллона высокого давления, где на фиг.3 изображен отрезок трубной заготовки, на фиг.4 - вырубка и формование днища повышенной жесткости, на фиг.5 - одновременное формирование верхней и нижней горловин после размещения профилированного днища и закрепление днища в нижней горловине нанесением на стыке герметизирующего кольцевого сварного шва; на фиг.6 - изготовление цилиндрической втулки; на фиг.7 - изготовление штифтов; на фиг.8 - закрепление втулки в верхней горловине и нанесение герметизирующего шва; на фиг.9 - сверление, развертывание отверстий под штифты и запрессовывание штифтов; на фиг.10 - нанесение на стыках верхней горловины с штифтами герметизирующих кольцевых сварных швов.Figure 1 shows the design of a high pressure cylinder, a longitudinal section; figure 2 is a cross section aa in figure 1; figure 3-10 shows the sequence of implementation of the method of manufacturing a high-pressure cylinder, where figure 3 shows a segment of a pipe billet, figure 4 - cutting and molding the bottom of increased rigidity, figure 5 - the simultaneous formation of the upper and lower mouths after placement profiled bottom and fixing the bottom in the lower neck by applying at the junction of a sealing annular weld; figure 6 - manufacture of a cylindrical sleeve; Fig.7 - the manufacture of pins; on Fig - fixing the sleeve in the upper neck and applying a sealing seam; figure 9 - drilling, deployment of holes for the pins and pressing the pins; figure 10 - drawing at the joints of the upper neck with pins of sealing annular welds.
Баллон высокого давления включает корпус 1, выполненный из трубы, с нижней 2 и верхней 3 горловинами, втулку 4, штифты 5 и днище 6 повышенной жесткости. Втулка 4 с цилиндрической наружной поверхностью скреплена с верхней горловиной 3 радиально расположенными штифтами 5, запресованными во втулку 4 и приваренными к горловине. Герметичность соединения нижней горловины 2 с днищем 6 обеспечивается кольцевым сварным швом 7.The high-pressure cylinder includes a
Герметичность соединения верхней горловины 3 с втулкой 4 и штифтами 5 обеспечивается кольцевыми сварными швами 8 и 9. Коническое резьбовое отверстие 10 во втулке 4 предназначено для крепления вентиля, который на фиг.1 не показан.The tightness of the connection of the
Работа баллона высокого давления осуществляется следующим образом.The operation of the high pressure cylinder is as follows.
Газ, хранящийся в баллоне под высоким давлением, через втулку 4, находящуюся внутри верхней горловины 3 баллона, действует на штифты 5, скрепляющие втулку 4 с корпусом 1. Таким образом, силовым элементом в соединении втулки 4 с верхней горловиной 3 корпуса 1 при эксплуатации баллона являются штифты 5, при этом по неровностям сопрягаемых поверхностей втулки 4, верхней горловины 3 и штифтов 5 газ может проникать в атмосферу. Герметизирующими элементами в вышеназванных соединениях являются кольцевые сварные швы 8 и 9.The gas stored in the cylinder under high pressure through the
В соединении нижней горловины 2 с днищем 6 силовым элементом, воспринимающим высокое давление газа, является нижняя горловина 2 корпуса 1, а герметизирующим элементом - кольцевой сварной шов 7.In the connection of the
Предлагаемый способ изготовления баллона высокого давления включает одновременное формирование нижней горловины 2 и верхней горловины 3 корпуса 1, которое осуществляется путем холодной деформации с большего диаметра на меньший.The proposed method of manufacturing a high-pressure cylinder includes the simultaneous formation of the
Перед одновременным формированием нижней горловины 2 и верхней горловины 3 в корпусе 1 размещают днище 6. Днище 6 предварительно проходит обработку с целью приобретения большей жесткости, например, днище 6 профилируют штампованием (фиг.3). При этом полученные впадины и выступы предохраняют днище от прогибания при действии высокого давления газа, закаченного в баллон. Стык нижней горловины и днища герметизируют путем нанесения кольцевого сварного шва 7. Далее (фиг.8-10) в верхней горловине осуществляют крепление втулки 4 при помощи запрессовывания штифтов 5 и герметизируют стыки путем нанесения кольцевых сварных швов 8 и 9.Before the simultaneous formation of the
Пример. Изготавливался баллон высокого давления Рраб=22,5 МПа. Наименование баллона БВД-2000. Марка огнетушителя - ОУ-2. габаритные размеры баллона ⌀ 108×325 мм. Масса баллона - 5,5 кг. Формование нижней и верхней горловин из трубы (стальная бесшовная горячекатаная труба 108×5 ГОСТ 8734/В 20 8733) проводилось нижней горловины до ⌀ 65 мм, верхней горловины до ⌀ 59 мм. Днище штамповалось в размеры ⌀ 79×15 мм из листового проката толщиной 6 мм. Соединение днища с нижней горловиной трубы производилось путем нанесения на стыке герметизирующего кольцевого сварного шва ГОСТ 14771-У2-МП135-Δ5. Втулка изготавливалась из горячекатаной круглой стали В 60 ГОСТ 2590-88/ст. 20 ГОСТ 1050-88 в размеры ⌀ 58×50 мм, на ее торце, который находится внутри баллона, делали фаску 2×45°. Соединение втулки с верхней горловиной трубы производилось путем постановки двух штифтов ⌀ 16×18 мм. Для этого сверлились и развертывались два радиальных отверстия глубиной 25 мм, в которые запрессовывались штифты. Герметизация втулки с верхней горловиной трубы производилась путем нанесения на стыке герметизирующего кольцевого сварного шва ГОСТ 14771-У4-МП135-Δ5, а герметизация штифтов с верхней горловиной трубы - ГОСТ 14771-Т1-МП.Example. A high-pressure balloon P slave = 22.5 MPa was manufactured. Name of the cylinder BVD-2000. Fire extinguisher brand - ОУ-2. overall dimensions of the container ⌀ 108 × 325 mm. The mass of the cylinder is 5.5 kg. The lower and upper mouths of the pipe were molded (seamless hot-rolled steel pipe 108 × 5 GOST 8734 / B 20 8733) with the lower neck up to ⌀ 65 mm and the upper neck up to ⌀ 59 mm. The bottom was stamped into dimensions ⌀ 79 × 15 mm from
Реализованный способ изготовления баллона высокого давления БВД-2000 позволил снизить требования по точности изготовления, уменьшить количество брака и снизить трудоемкость изготовления в 2,1 раза по сравнению с прототипом [2].The implemented method of manufacturing a high-pressure cylinder BVD-2000 allowed to reduce the requirements for manufacturing accuracy, reduce the amount of rejects and reduce the complexity of manufacturing by 2.1 times compared to the prototype [2].
Предложенный способ изготовления баллона высокого давления дает возможность повысить надежность, долговечность и технологичность, снизить требования к точности изготовления, уменьшить количество операций и технологического оборудования и использовать стандартный профильный металлопрокат при изготовлении баллонов высокого давления в условиях серийного и массового производств, уменьшить трудоемкость изготовления и контроля, сократить расходы материалов, не снижая качества изделия.The proposed method for manufacturing a high-pressure cylinder makes it possible to increase reliability, durability and manufacturability, reduce the requirements for manufacturing accuracy, reduce the number of operations and technological equipment and use standard rolled metal in the manufacture of high-pressure cylinders in mass and mass production, reduce the complexity of manufacturing and control, reduce material costs without compromising product quality.
Источники информацииSources of information
1. Патент США №2405201, НКИ 29-422, опубл. 06.08.46.1. US patent No. 2405201, NKI 29-422, publ. 08/06/46.
2. Патент РФ №2153127, МПК F 17 С 1/00.2. RF patent No. 2153127, IPC F 17
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003115955/06A RU2234633C1 (en) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | Method of manufacturing high-pressure vessel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003115955/06A RU2234633C1 (en) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | Method of manufacturing high-pressure vessel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2234633C1 true RU2234633C1 (en) | 2004-08-20 |
RU2003115955A RU2003115955A (en) | 2004-11-20 |
Family
ID=33414513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003115955/06A RU2234633C1 (en) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | Method of manufacturing high-pressure vessel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2234633C1 (en) |
-
2003
- 2003-05-29 RU RU2003115955/06A patent/RU2234633C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7427000B2 (en) | Compressed gas tank for a motor vehicle | |
KR101078119B1 (en) | Autofrettage process and autofrettage apparatus | |
EP1691126B1 (en) | Sealing mechanism for tubular body | |
KR101999569B1 (en) | Onepiece piston with improved combustion bowl rim region and method of manufacture | |
US5429268A (en) | Tubular above ground gas storage vessel | |
US5673470A (en) | Extended jacket end, double expansion hydroforming | |
RU2234633C1 (en) | Method of manufacturing high-pressure vessel | |
US7759597B2 (en) | Method for manufacturing a gas generator | |
RU2180947C1 (en) | High-pressure cylinder and method of its making | |
US9016203B2 (en) | Propellant charge igniter | |
JP2014055404A (en) | Expansion deformed steel pipe and method for producing the same | |
RU2215234C1 (en) | High-pressure bottle and method of its manufacture | |
RU2226637C2 (en) | Method of connecting pipes having inner coat | |
RU2196270C2 (en) | High-pressure bottle and method for its manufacture | |
RU2181858C1 (en) | High-pressure bottle and method of its manufacture from tube | |
JP4831615B2 (en) | Manufacturing method of expansion type steel pipe for subsidence foundation repair | |
RU2194916C2 (en) | High-pressure bottle and method of manufacture of such bottle | |
US20200224518A1 (en) | Perforating gun | |
RU2153127C1 (en) | High-pressure cylinder and method of its manufacture | |
RU2355500C2 (en) | Manufacturing method of pressure vessel | |
JP2006257768A (en) | Steel pipe expansion type lock bolt for connection | |
KR102072794B1 (en) | Clad pipe producting apparatus using water pressure expansion and clad pipe producting method | |
RU95573U1 (en) | BALLOON | |
RU2009748C1 (en) | Method of cylinder manufacture | |
RU2262028C1 (en) | Method of connection of steel pipes provided with internal anti-corrosion coats |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080530 |