RU2551459C1 - Многослойный сильфон - Google Patents
Многослойный сильфон Download PDFInfo
- Publication number
- RU2551459C1 RU2551459C1 RU2014111585/06A RU2014111585A RU2551459C1 RU 2551459 C1 RU2551459 C1 RU 2551459C1 RU 2014111585/06 A RU2014111585/06 A RU 2014111585/06A RU 2014111585 A RU2014111585 A RU 2014111585A RU 2551459 C1 RU2551459 C1 RU 2551459C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bellows
- shell
- frames
- mesh
- elastic cord
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Diaphragms And Bellows (AREA)
Abstract
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.
Description
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.
Claims (1)
- 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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014111585/06A RU2551459C1 (ru) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | Многослойный сильфон |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014111585/06A RU2551459C1 (ru) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | Многослойный сильфон |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2551459C1 true RU2551459C1 (ru) | 2015-05-27 |
Family
ID=53294461
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014111585/06A RU2551459C1 (ru) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | Многослойный сильфон |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2551459C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3096104A (en) * | 1959-05-15 | 1963-07-02 | Browning Harold | Flexible pipe line fitting |
SU885660A1 (ru) * | 1979-12-07 | 1981-11-30 | Северо-Западный Заочный Политехнический Институт | Многослойный сильфон |
RU2064106C1 (ru) * | 1993-02-08 | 1996-07-20 | Опытный завод энергетического машиностроения Научно-производственного объединения "Энергомаш" им.акад.В.П.Глушко | Многослойный сильфон |
RU2324092C1 (ru) * | 2006-10-17 | 2008-05-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ изготовления сильфона из композиционного материала |
EP2260221A1 (de) * | 2008-04-07 | 2010-12-15 | Witzenmann GmbH | Mehrlagiger metallbalg und verfahren zu dessen herstellung |
-
2014
- 2014-03-25 RU RU2014111585/06A patent/RU2551459C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3096104A (en) * | 1959-05-15 | 1963-07-02 | Browning Harold | Flexible pipe line fitting |
SU885660A1 (ru) * | 1979-12-07 | 1981-11-30 | Северо-Западный Заочный Политехнический Институт | Многослойный сильфон |
RU2064106C1 (ru) * | 1993-02-08 | 1996-07-20 | Опытный завод энергетического машиностроения Научно-производственного объединения "Энергомаш" им.акад.В.П.Глушко | Многослойный сильфон |
RU2324092C1 (ru) * | 2006-10-17 | 2008-05-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ изготовления сильфона из композиционного материала |
EP2260221A1 (de) * | 2008-04-07 | 2010-12-15 | Witzenmann GmbH | Mehrlagiger metallbalg und verfahren zu dessen herstellung |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6067892A (en) | Artificial muscle actuator assembly | |
RU2016143460A (ru) | Гибкая труба с многослойной несвязанной изоляцией для транспортировки абразивных материалов, соответствующие способ производства и применение | |
US9771956B2 (en) | Actuator, actuator apparatus, and method of driving actuator | |
EP2148097A1 (en) | Fluid pouring type actuator | |
RU2011136028A (ru) | Криогенный перекачивающий рукав с волокнистым изолирующим слоем | |
NO168132B (no) | Oppblaasbart pakningselement | |
CN202505522U (zh) | 仿生肌肉纤维及其制成的仿生肌体 | |
RU2551459C1 (ru) | Многослойный сильфон | |
KR101041028B1 (ko) | 확장제한부재를 갖는 벨로우즈형 고압 유연 배관부 | |
JP6783611B2 (ja) | 螺旋管形成用帯状部材 | |
JP4964706B2 (ja) | 管継手 | |
US9829125B2 (en) | Flexible high-pressure pipe structure | |
RU2428555C1 (ru) | Соединения для расширяемых труб | |
RU2636958C2 (ru) | Заглушающее устройство | |
RU2400664C1 (ru) | Угловой армированный рукав-компенсатор | |
RU2376137C1 (ru) | Дорн для сборки и вулканизации угловых рукавов высокого давления | |
RU2576085C1 (ru) | Пространственно-изогнутый газовод фланцевого присоединения из композиционных материалов и способ его изготовления | |
JP6769810B2 (ja) | 螺旋管形成用帯状部材 | |
RU95290U1 (ru) | Оправка для изготовления труб из композиционных материалов | |
RU2528194C1 (ru) | Корпус ракетного двигателя твердого топлива (варианты) и способ его изготовления (варианты) | |
JP2005001335A (ja) | 外形波形状の可撓管の製造方法 | |
RU2498143C1 (ru) | Патрубок вакуумный | |
JP2009036225A (ja) | 管継手 | |
JP2017020608A (ja) | 流体圧アクチュエータ | |
KR101765530B1 (ko) | 신축덕트 |