Сварной сильфон

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и используется в трубопроводной арматуре, в области приборостроения, в качестве герметичного разделителя сред, авиастроении и вакуумной технике. Сварной сильфон содержит последовательно соединенные с возможностью сближения и раздвижения профилированные концентрическими кольцевыми участками мембраны, каждая из которых соединена с одной из соседних внешним, а с другой - внутренним сварным швом. Гофра составных мембран выполнена в форме одной полной волны, которая может иметь различные конфигурации. Даны примеры выполнения торцов (концевые участки) гофр перпендикулярно к оси сильфона или под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны по радиусу r, меньшему, чем радиус R основной волны. Даны соотношения величин радиусов. Повышает работоспособность сильфона. 6 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

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 может быть использовано в конструкциях электровакуумных и измерительных приборов, трубопроводной арматуры в качестве герметичного разделителя сред, устройств контроля и регулирования, а также средств автоматики. Изобретение может найти применение также в авиастроении.

Известен сварной сильфон, состоящий из мембран с отверстием, последовательно соединенных между собой по наружным и внутренним контурам посредством сварки с возможностью сближения и раздвижения. При этом мембраны имеют двухволновую гофрировку [Патент РФ на изобретение №2150037. Опубликован 27.05.2000].

Недостатком данного сильфона является то, что каждая пара мембран в зоне соединения их внутренним швом выполнена с круговым ребром жесткости в виде отогнутого под некоторым углом пояска.

Известен также сварной сильфон, мембраны которого имеют профилированные концентрическими кольцевыми участками двухволновую гофрировку и последовательно соединены с возможностью сближения и раздвижения. Каждая мембрана соединена с одной из соседних внешним, а с другой - внутренним, сварным швом [ТУ 311-0227471.028-92. Сильфоны пластинчатые сварные стальные. ОАО «Саранский приборостроительный завод»](Прототип).

Недостатком данного сильфона является сравнительно низкая работоспособность ввиду достаточно сложной структуры гофрировки.

Технической задачей изобретения является создание сварного сильфона, обладающего высокой работоспособностью и улучшенными техническими характеристиками.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, заключается в снижении механических нагрузок в зоне сварных швов и увеличении рабочего давления сильфона за счет патентуемой формы гофр, с возможностью сохранения прежней толщины мембран.

Сущность изобретения заключается в том, что в сварном сильфоне, содержащем последовательно соединенные с возможностью сближения и раздвижения профилированные концентрическими кольцевыми участками мембраны, каждая из которых соединена с одной из соседних внешним, а с другой - внутренним сварным швом, гофра составных мембран выполнена в форме лишь одной полной волны.

При этом волна может иметь различные конфигурации. Конфигурация волны выполнена с двумя скруглениями радиусов R и R1 и определена геометрией формы торцов (концевых участков) гофры, причем 0,9R≤R1.

Каждый из торцов гофры, как внутренний, так и наружный, может быть выполнен или перпендикулярно к оси сильфона, или под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны, или под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны и дополнительно выгнут в виде скругления по радиусу r, меньшему, чем радиус R основной волны в противоположном направлении относительно основной волны, причем r≥0,7R.

Комбинации исполнений внутреннего и наружного торцов гофры следующие.

Оба внутренний и наружный торцы гофры выполнены перпендикулярно к оси сильфона.

Оба внутренний и наружный торцы гофры выполнены под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны.

Оба торца гофры, внутренний и наружный, выполнены под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны и дополнительно выгнуты в виде скругления по радиусу r, меньшему, чем радиус R основной волны в противоположном направлении относительно основной волны, причем r≥0,7R.

Любой один из торцов гофры, т.е. или внутренний, или наружный, выполнен под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны, а другой торец, т.е. противоположный, выполнен перпендикулярно к оси сильфона. Любой один из торцов гофры, т.е. или внутренний, или наружный, выполнен под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны, а другой торец, т.е. противоположный, выполнен под углом к оси сильфона по скруглению, соответственно, направления волны и дополнительно выгнут в виде скругления по радиусу r, меньшему, чем радиус R основной волны в противоположном направлении относительно основной волны, причем r≥0,7R.

Любой один из торцов гофры, т.е. или внутренний, или наружный, выполнен перпендикулярно к оси сильфона, а другой торец, т.е. противоположный, выполнен под углом к оси сильфона по скруглению, соответственно, направления волны и дополнительно выгнут в виде скругления по радиусу r, меньшему, чем радиус R основной волны в противоположном направлении относительно основной волны, причем r≥0,7R.

Патентуемый сильфон иллюстрируется в качестве примеров чертежами, представленными на чертежах, где

фиг.1 - сварной пластинчатый сильфон с одноволновыми мембранами в осевом разрезе. Вид А - увеличенный вид гофр.

Фиг.2-10 - предложенная геометрия форм торцов гофры мембран для сварного сильфона.

Сильфон содержит профилированные концентрическими кольцевыми волнами мембраны, последовательно соединенные с возможностью сближения и раздвижения, каждая мембрана соединена с одной из соседних внешним, а с другой - внутренним сварным швом, гофра составных мембран имеет форму лишь одной полной волны (фиг.1). Волна имеет различные конфигурации в зависимости от радиусов скругления R и R1 и геометрии формы торца гофры, причем 0,9R≤R1 (фиг.2-10). В частности, представлены следующие комбинации исполнений внутреннего и наружного торцов гофры.

Оба внутренний 1 и наружный 2 торцы гофры выполнены перпендикулярно к оси сильфона (фиг.2).

Оба внутренний 1 и наружный 2 торцы гофры выполнены под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны (фиг.3).

Внутренний 1 торец гофры выполнен перпендикулярно к оси сильфона, а наружный 2, противоположный, торец гофры выполнен под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны (фиг.4).

Внутренний 1 торец гофры выполнен под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны, а наружный 2 торец гофры выполнен перпендикулярно к оси сильфона (фиг.5).

Оба торца гофры, внутренний 1 и наружный 2, выполнены под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны и дополнительно выгнуты в виде скругления по радиусу r, меньшему, чем радиус R основной волны в противоположном направлении относительно основной волны, причем r≥0,7R (фиг.6).

Внутренний 1 торец гофры выполнен под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны, а наружный 2 торец гофры выполнен под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны и дополнительно выгнут в виде скругления по радиусу r, меньшему, чем радиус R основной волны в противоположном направлении относительно основной волны, причем r≥0,7R (фиг.7).

Внутренний 1 торец гофры выполнен под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны и дополнительно выгнут в виде скругления по радиусу r, меньшему, чем радиус R основной волны в противоположном направлении относительно основной волны, причем r≥0,7R, а наружный 2 торец гофры выполнен под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны (фиг.8).

Внутренний 1 торец гофры выполнен перпендикулярно к оси сильфона, а наружный 2 торец гофры выполнен под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны и дополнительно выгнут в виде скругления по радиусу r, меньшему, чем радиус R основной волны в противоположном направлении относительно основной волны, причем r≥0,7R (фиг.9).

Внутренний 1 торец гофры выполнен под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны и дополнительно выгнут в виде скругления по радиусу r, меньшему, чем радиус R основной волны в противоположном направлении относительно основной волны, причем r≥0,7R, а наружный 2 торец гофры выполнен перпендикулярно к оси сильфона (фиг.10).

Технический результат достигается при всех возможных комбинациях заявленных исполнений торцов мембран и при всех указанных зависимостях радиусов R и R1 скругления основной волны и радиуса r дополнительного скругления торца.

Наиболее целесообразно производить сварку мембран после их полной отформовки.

Мембранный сильфон работает следующим образом: при появлении осевого или углового хода мембраны начнут расходиться или сходиться на некоторый угол. В теле мембран на кольцевом участке между жесткими соединениями возникнут изгибающие знакопеременные напряжения, которые будут значительно снижаться за счет их гашения вследствие применения предлагаемой формы скругления торцов. Сварной сильфон также будет испытывать значительные напряжения в результате воздействия на него рабочего давления (изнутри или извне), которые будут гаситься путем увеличения площади воздействия за счет применения патентуемой формы скругления в противоположном направлении относительно основной волны по значительно меньшему радиусу, чем радиус скругления основной волны.

Предложенные нововведения, все в совокупности или каждое в отдельности, приводят к улучшениям определенных характеристик сильфона. Например, одна волна повышает циклопрочность сильфона; волна, выполненная по (фиг.2-5), сильно повышает технологичность изготовления, циклопрочность и, соответственно, выдерживаемое давление извне и изнутри, только извне или только изнутри; торцы, выполненные по (фиг.6-10), несколько снижают циклопрочность, но сильно повышают выдерживаемое давление извне и изнутри, только извне или только изнутри, особенно при полном сжатии (складывании) гофры со стороны изогнутого торца.

Изобретение сварного сильфона с многообразием форм гофры является актуальным и готовится к использованию, позволяет оптимально удовлетворить требования заказчиков и минимизировать цену продукции.

1. Сварной сильфон, содержащий последовательно соединенные с возможностью сближения и раздвижения профилированные концентрическими кольцевыми участками мембраны, каждая из которых соединена с одной из соседних внешним, а с другой - внутренним сварным швом, отличающийся тем, что гофра составных мембран выполнена в форме одной полной волны, при этом конфигурация волны имеет разные радиусы скругления R и R1 и определена геометрией формы торцов гофры, причем 0,9R≤R1.

2. Сварной сильфон по п.1, отличающийся тем, что оба торца гофры выполнены перпендикулярно к оси сильфона.

3. Сварной сильфон по п.1, отличающийся тем, что оба торца гофры выполнены под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны.

4. Сварной сильфон по п.1, отличающийся тем, что оба торца гофры выполнены под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны и дополнительно выгнуты в виде скругления по радиусу r, меньшему, чем радиус R основной волны в противоположном направлении относительно основной волны, причем r≥0,7R.

5. Сварной сильфон по п.1, отличающийся тем, что один из торцов гофры выполнен под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны, а другой торец выполнен перпендикулярно к оси сильфона.

6. Сварной сильфон по п.1, отличающийся тем, что один из торцов гофры выполнен под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны, а другой торец выполнен под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны и дополнительно выгнут в виде скругления по радиусу r, меньшему, чем радиус R основной волны в противоположном направлении относительно основной волны, причем r≥0,7R.

7. Сварной сильфон по п.1, отличающийся тем, что один из торцов гофры выполнен перпендикулярно к оси сильфона, а другой торец выполнен под углом к оси сильфона, по скруглению, соответственно, направления волны и дополнительно выгнут в виде скругления по радиусу r, меньшему, чем радиус R основной волны в противоположном направлении относительно основной волны, причем r≥0,7R.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может использоваться в системах энергетики, трубопроводных конструкциях. .

Изобретение относится к кожуху универсальной муфты трансмиссии. .

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении и эксплуатации трубопроводов различного назначения. .

Сильфон // 2173804
Изобретение относится к строительству и используется для компенсации температурных колебаний и гашения вибрации трубопровода. .
Изобретение относится к ракетному двигателестроению и может быть использовано в других областях техники, где требуются сильфоны, работающие в условиях широкого диапазона температур и давления.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для испытания сильфонов, в частности, на циклическую прочность. .

Изобретение относится к области арматуростроения и может найти применение в промышленности, изготавливающей вакуумную технику, а также в самолетостроении. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для компенсации температурных деформаций, преимущественно магистральных трубопроводов. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению сильфонов. .

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

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 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 гидравлическим или пневматическим испытаниям сильфонных компенсаторов (СК) при воздействии статических и циклических нагрузок

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 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 автотранспортного двигателестроения, в котором не содержится каких-либо подвижных контактных уплотнений

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

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.
Наверх