RU70959U1 - HIGH PRESSURE CYLINDER - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области легких баллонов высокого давления для хранения и транспортировки сжатых газов и может быть использована при проектировании, производстве и эксплуатации баллонов высокого давления. Задача полезной модели - повышение эксплуатационной прочности баллона. Для достижения этого результата в баллоне высокого давления, содержащем лейнер с армирующей намоткой и горловину с резьбовым участком, на резьбовой участок, выполненный на наружной поверхности горловины, навинчена резьбовая муфта, имеющая выступы на своей наружной поверхности, а армирующая намотка выполнена таким образом, что покрывает и внешнюю поверхность резьбовой муфты. За счет более высокой несущей способности резьбового соединения наружной поверхности горловины и навинченной на горловину стальной муфты, заявляемая конструкция обеспечивает более высокую эксплуатационную прочность баллона. 1 илл.The utility model relates to the field of light high-pressure cylinders for storage and transportation of compressed gases and can be used in the design, manufacture and operation of high-pressure cylinders. The objective of the utility model is to increase the operational strength of the cylinder. To achieve this result, in a high-pressure cylinder containing a liner with a reinforcing winding and a neck with a threaded section, a threaded sleeve having protrusions on its outer surface is screwed onto the threaded section made on the outer surface of the neck, and the reinforcing winding is designed so that it covers and the outer surface of the threaded sleeve. Due to the higher bearing capacity of the threaded connection of the outer surface of the neck and screwed onto the neck of the steel coupling, the claimed design provides a higher operational strength of the cylinder. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области легких баллонов высокого давления для хранения и транспортировки сжатых газов и может быть использована при проектировании, производстве и эксплуатации баллонов высокого давления.The utility model relates to the field of light high-pressure cylinders for storage and transportation of compressed gases and can be used in the design, manufacture and operation of high-pressure cylinders.

Известен баллон высокого давления, состоящий из цилиндрической обечайки и двух днищ, по меньшей мере, к одному из которых с помощью резьбового соединения прикреплена горловина для присоединения запорной арматуры посредством выполнения внутренней резьбы в днище и наружной резьбы на горловине с последующей герметизацией резьбового соединения (см. патент RU №59772, МПК F17C 1/00, заявлено 2006.07.27, опубликовано 2006.12.27).A high-pressure cylinder is known, consisting of a cylindrical shell and two bottoms, at least one of which is attached with a threaded connection to a neck for connecting shut-off valves by performing internal threads in the bottom and external threads on the neck, followed by sealing of the threaded connection (see RU patent No. 59772, IPC F17C 1/00, claimed 2006.07.27, published 2006.12.27).

Недостатком такой конструкции является то, что в ней отдельно изготовленная горловина ввинчивается в тонкое днище баллона, что не обеспечивает необходимой прочности при эксплуатации.The disadvantage of this design is that in it a separately made neck is screwed into the thin bottom of the cylinder, which does not provide the necessary strength during operation.

Наиболее близким из выявленных аналогов, принятым за прототип заявляемой полезной модели, является металлокомпозитный баллон высокого давления, представляющий собой алюминиевый лейнер с горловиной, на который нанесена армирующая намотка, а на внутренней поверхности горловины выполнена резьба для крепления запорной арматуры (см. патент ЕР №1526325, МПК F17C 1/02, заявлено 2004.10.25, приоритет US от 2003.10.23, опубликовано 2005.04.27).The closest of the identified analogues adopted for the prototype of the claimed utility model is a metal composite high-pressure cylinder, which is an aluminum liner with a neck, on which a reinforcing winding is applied, and a thread is made on the inner surface of the neck for attaching shut-off valves (see patent EP No. 1526325 , IPC F17C 1/02, claimed 2004.10.25, US priority 2003.10.23, published 2005.04.27).

Недостатком прототипа является также недостаточная прочность баллона, поскольку внутренняя резьба горловины, выполненной из мягкого The disadvantage of the prototype is also the lack of strength of the cylinder, since the internal thread of the neck, made of soft

алюминия или его сплавов, в которую ввинчивается запорная арматура, не выдерживает высокого давления газа, находящегося внутри баллона при его эксплуатации.aluminum or its alloys, into which the stop valves are screwed, does not withstand the high pressure of the gas inside the container during its operation.

Техническим результатом, достигаемым заявляемой полезной моделью, является повышение эксплуатационной прочности баллона.The technical result achieved by the claimed utility model is to increase the operational strength of the cylinder.

Для достижения этого результата в баллоне высокого давления, содержащем лейнер с армирующей намоткой и горловину с резьбовым участком, на резьбовой участок, выполненный на наружной поверхности горловины, навинчена резьбовая муфта, имеющая выступы на своей наружной поверхности, а армирующая намотка выполнена таким образом, что покрывает и внешнюю поверхность резьбовой муфты.To achieve this result, in a high-pressure cylinder containing a liner with a reinforcing winding and a neck with a threaded section, a threaded sleeve having protrusions on its outer surface is screwed onto the threaded section made on the outer surface of the neck, and the reinforcing winding is designed so that it covers and the outer surface of the threaded sleeve.

Сущность полезной модели поясняется чертежом:The essence of the utility model is illustrated in the drawing:

- на фиг.1 изображен продольный разрез горловины баллона в сборе.- figure 1 shows a longitudinal section of the neck of the cylinder assembly.

Баллон высокого давления содержит алюминиевый лейнер 1 с нарезанной на наружной поверхности его горловины 2 резьбой 3, на которую навинчена стальная муфта 4 с выступами 5. Торец 6 горловины 2 контактирует с торцом вентиля 7, завинченного в выступающую над горловиной 2 часть муфты 4. В торце вентиля 7 выполнена канавка под уплотнительное резиновое кольцо 8. На наружной части лейнера 1 выполнена армирующая намотка 9, охватывающая и наружную поверхность муфты 4. Другой конец баллона выполнен аналогично описанному выше, а в выступающую часть муфты ввинчена заглушка с уплотнительным кольцом.The high-pressure cylinder contains an aluminum liner 1 with a thread 3 cut on the outer surface of its neck 2, onto which a steel sleeve 4 is screwed with projections 5. The end face 6 of the neck 2 contacts the end face of the valve 7 screwed into the part of the sleeve 4 protruding above the neck 2. At the end valve 7, a groove is made for the rubber sealing ring 8. On the outer part of the liner 1, a reinforcing winding 9 is made, covering the outer surface of the sleeve 4. The other end of the container is made as described above, and in the protruding part of the sleeve cc nchena plug with O-ring.

При такой конструкции баллона нет необходимости растачивать отверстие в горловине 2 и нарезать в нем резьбу. Нужно только подрезать торец 6 и нарезать наружную резьбу 3. Для предотвращения случайного попадания стружки внутрь баллона отверстие в горловине 2 может быть закрыто технологической пробкой. Стальная муфта 4, навинченная на резьбу 3 горловины 2 и туго затянутая на ней, дополнительно фиксируется на горловине 2 намоткой 9, удерживающей муфту 4 With this design of the container there is no need to bore a hole in the neck 2 and cut the thread in it. It is only necessary to cut the end 6 and to cut the external thread 3. To prevent accidental ingress of chips into the cylinder, the hole in the neck 2 can be closed with a technological stopper. The steel coupling 4, screwed onto the thread 3 of the neck 2 and tightly tightened thereon, is additionally fixed on the neck 2 by a winding 9 holding the sleeve 4

за выступы 5. Роль выступов 5 может играть наружная резьба на муфте, выполненная с большим шагом. Наружный диаметр муфты при этом выбирается из условия обеспечения оптимальных размеров диаметра армирующей намотки 9. Прочность резьбы в стальной муфте 4 обеспечивает возможность многочисленных сборок и разборок соединения при испытаниях баллона, при смене уплотнительных колец 8, а также при ввинчивании в эту резьбу технологических оправок, удерживающих баллон при намотке на него армирующей силовой намотки 9.for the protrusions 5. The role of the protrusions 5 can play an external thread on the coupling, made with a large step. The outer diameter of the coupling is selected from the condition of ensuring the optimum diameter of the reinforcing winding 9. The strength of the thread in the steel coupling 4 provides the possibility of numerous assemblies and disassembly of the connection when testing the cylinder, when changing the sealing rings 8, as well as when screwing into this thread technological mandrels holding cylinder when winding reinforcing power winding 9.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемая конструкция обеспечивает более высокую эксплуатационную прочность баллона за счет более высокой несущей способности нового резьбового соединения. Так по данным расчетов прочности резьбы и по данным натурных испытаний резьбы на срез в баллоне-прототипе внутренняя резьба М30×2 в горловине лейнера выдерживает нагрузку до разрушения не более 10 тонн. В заявленном устройстве резьба на алюминиевой горловине лейнера выдерживает нагрузку более 20 тонн без учета сил, удерживающих втулку за выступы намотанной на нее армирующей силовой оболочкой. При этом усилие давления газа на вентиль в обоих случаях одинаково и определяется диаметром уплотнительного кольца.Thus, compared with the prototype of the claimed design provides a higher operational strength of the balloon due to the higher bearing capacity of the new threaded connections. So, according to the calculations of the strength of the thread and according to the field tests of the thread for shear in the prototype cylinder, the internal thread M30 × 2 in the neck of the liner can withstand a load of no more than 10 tons before breaking. In the claimed device, the thread on the aluminum neck of the liner can withstand a load of more than 20 tons without taking into account the forces holding the sleeve by the protrusions of the reinforcing sheath wound on it. In this case, the gas pressure on the valve is the same in both cases and is determined by the diameter of the o-ring.

Кроме того, заявляемая конструкция баллона исключает факт попадания стружки внутрь баллона, в отличие от прототипа, когда в процессе расточки отверстия в горловине и последующем нарезании внутренней резьбы внутрь баллона неизбежно попадает стружка, удалить которую полностью довольно сложно и трудоемко, а оставшаяся внутри баллона, прилипшая к его стенкам стружка в дальнейшем ведет к поломкам аппаратуры для испытания баллонов и может вывести из строя газовую аппаратуру у потребителя.In addition, the inventive design of the cylinder eliminates the fact that the chips got inside the cylinder, in contrast to the prototype, when during the boring of the hole in the neck and the subsequent cutting of the internal thread inside the balloon, the chip will inevitably fall, which is completely difficult and time-consuming to remove, and the remaining sticking inside the balloon shavings to its walls subsequently lead to breakdowns of the equipment for testing cylinders and can damage the gas equipment at the consumer.

Claims (1)

Баллон высокого давления, содержащий лейнер с армирующей намоткой и горловины с резьбовым участком, отличающийся тем, что на резьбовой участок, выполненный на наружной поверхности горловины, навинчена резьбовая муфта, имеющая выступы на своей наружной поверхности, а армирующая намотка выполнена таким образом, что покрывает и внешнюю поверхность резьбовой муфты.

A high-pressure cylinder containing a liner with a reinforcing winding and necks with a threaded section, characterized in that a threaded sleeve having protrusions on its outer surface is screwed onto the threaded section made on the outer surface of the neck, and the reinforcing winding is designed so that it covers and outer surface of the threaded sleeve.