СОСУД ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2006 года по МПК F16J12/00 F17C1/00 

Изобретение относится к устройствам, а именно к сосудам высокого давления, предназначенным преимущественно для передвижных автогазозаправщиков для перевозки и хранения газа, и может быть использовано в различных областях науки и техники, связанных с использованием высоких давлений.

Известен сосуд высокого давления, содержащий цилиндрический корпус, по концам которого установлены затворы, выполненные в виде крышек с уплотнением, и замковые элементы, взаимодействующие с крышкой и корпусом (см. описание к патенту РФ № 2049286, F 16 J 12/00 от 15.07.91).

К недостаткам известного сосуда относится его высокая трудоемкость изготовления и металлоемкость.

В известном устройстве уплотнительные элементы выполнены из двух элементов, взаимодействующих по сопрягаемой поверхности, один из которых размещен на крышке, а другой - на торце корпуса сосуда. При совмещении уплотнительных элементов крышку закрепляют на корпусе замковым элементом, выполненным в виде шпилек с гайками.

Совмещение многочисленных контактирующих поверхностей, усложняет изготовление и сборку сосуда и снижает его надежность.

Известен сосуд высокого давления, принятый за прототип, содержащий цилиндрический корпус, по концам которого установлены затворы, выполненные в виде крышек с уплотнением, и замковые элементы, взаимодействующие с крышкой и корпусом (см. описание к авторскому свидетельству РФ № 1622681, F 16 J 13/00 от 05.07.88).

В известном устройстве уплотнительный элемент, выполненный в виде кольца, прост в изготовлении и упрощена его установка в корпусе сосуда.

Однако конструктивное выполнение замкового элемента не позволяет выполнить стенки корпуса сосуда тонкостенными, что повышает металлоемкость сосуда в целом. Кроме того, в известном устройстве не обеспечивается поджатие уплотнительного элемента, что снижает герметичность.

Технической задачей предлагаемого устройства является снижение трудоемкости изготовления, сборки и металлоемкости, за счет использования в качестве корпуса сосуда тонкостенной трубы, а также повышения надежности работы за счет обеспечения герметичности по поверхности с наличием возможных дефектов.

Техническая задача достигается тем, что в сосуде высокого давления, содержащем цилиндрический корпус, по концам которого до упора установлены затворы, выполненные в виде крышек с уплотнением, и замковые элементы, взаимодействующие с крышкой и корпусом, согласно изобретению он дополнительно содержит нажимной кольцевой элемент, образующая поверхность крышек выполнена ступенчатой, при этом уплотнение, выполненное в виде набора упругих колец и защитных шайб, размещено на ступени меньшего диаметра между ступенью большего диаметра и кольцевым нажимным элементом, взаимодействующим с замковым элементом.

Для удобства сборки, за счет увеличения образующей поверхности ступени большего диаметра при центрировании крышки относительно корпуса, ступень большего диаметра крышки может быть выполнена съемной, например, в виде втулки Г-образного сечения, сопрягаемой с поверхностью крышки.

Нажимной кольцевой элемент выполнен в виде втулки, толщина стенки которой не более половины разности диаметров ступеней крышки для обеспечения поджима уплотнения.

Для обеспечения возможности перемещения уплотнения по образующей поверхности крышки нажимной элемент выполнен в виде набора втулок.

Выполнение кольцевого нажимного элемента - в виде набора втулок, а уплотнения - в виде набора резиновых колец и защитных шайб, позволяет перемещать уплотнение по образующей поверхности крышки из зоны с возможными дефектами в зону без дефектов.

Цилиндрические расточки снабжены резьбой для взаимодействия с замковым элементом, длина которой не более высоты замкового элемента.

Для обеспечения возможности регулирования усилия поджима нажимного кольцевого элемента замковый элемент, выполнен в виде гайки с наружной резьбой для взаимодействия с корпусом.

Причиной образования дефектной зоны на поверхности цилиндрических расточек, а именно наличие вмятин или черновой поверхности в месте размещения уплотнения, является возможная овальность труб, а также различная по величине толщина стенки исходной заготовки трубы, используемой в качестве корпуса сосуда, при выполнении в корпусе цилиндрических расточек.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображен общий вид устройства;

на фиг.2 - то же, выполнение крышки со съемной ступенью;

на фиг.3 - выносной элемент А с фиг.1;

на фиг.4 - выносной элемент Б с фиг.2;

на фиг 5 - то же, с набором втулок.

Сосуд высокого давления содержит цилиндрический корпус 1, выполненный из тонкостенной трубы с цилиндрическими расточками 2 по концам, снабженным резьбой для взаимодействия с замковым элементом 3 и цилиндрической поверхностью 4 для размещения крышки 5. Длина резьбы цилиндрической расточки 2 не более высоты замкового элемента 3.

Замковый элемент 3 выполнен в виде гайки с наружной резьбой для взаимодействия с резьбой цилиндрической расточки 2.

Крышки 5 выполнены со ступенчатой образующей поверхностью. Ступень 6 большего диаметра крышки 5 может быть выполнена съемной, например в виде втулки Г-образного сечения, внутренняя поверхность которой сопрягаема с поверхностью крышки 5.

Уплотнение представляет собой набор упругих колец 7 и защитных шайб 8.

Сосуд высокого давления дополнительно содержит нажимной кольцевой элемент 9, выполненный, например, в виде втулки. Толщина стенки нажимного кольцевого элемента 9 не более половины разности диаметров ступеней крышки 5.

Нажимной кольцевой элемент 9 может быть выполнен в виде набора втулок 10.

Сосуд высокого давления собирают следующим образом.

Вначале изготавливают корпус 1, используя мерный отрезок тонкостенной трубы, по концам которого выполняют цилиндрические расточки 2 с резьбой для взаимодействия с замковым элементом 3.

В цилиндрических расточках 2 корпуса 1 устанавливают крышки 5, размещая их до упора в торцовую поверхность диаметром большей ступени 6. Затем в зазоре между цилиндрической поверхностью 4 корпуса 1 и поверхностью ступени меньшего диаметра крышки 5 размещают уплотнение, устанавливая перед ступенью 6 большего диаметра вначале защитное кольцо 8, затем упругое кольцо 7, после чего размещают нажимной кольцевой элемент 9 или 10.

Крышки 5 в корпусе 1 сосуда фиксируют замковым элементом 3, при этом нажимной кольцевой элемент 9 или 10 взаимодействует с замковым элементом 3.

В случае выполнения крышки 5 со съемной ступенью 6, в виде втулки Г-образного сечения, вначале совмещают втулку с поверхностью крышки 5, а затем размещают их в цилиндрической расточке 2 корпуса 1. Установку уплотнения осуществляют в той же последовательности, что и в первом случае.

Сосуд предназначен для передвижных автогазозаправщиков, для перевозки и хранения газа. Сосуд содержит цилиндрический корпус с цилиндрическими расточками по концам, в которых до упора установлены затворы, выполненные в виде крышек с уплотнением, и замковые элементы, взаимодействующие с крышкой и корпусом, при этом он дополнительно содержит кольцевой нажимной элемент, образующая поверхность крышек выполнена ступенчатой, при этом уплотнение, выполненное в виде набора упругих колец и защитных шайб, размещено на ступени меньшего диаметра крышки между ступенью большего диаметра и нажимным кольцевым элементом, взаимодействующим с замковым элементом. Технический результат - снижение трудоемкости изготовления, сборки и металлоемкости. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Сосуд высокого давления, содержащий цилиндрический корпус с цилиндрическими расточками по концам, в которых до упора установлены затворы, выполненные в виде крышек с уплотнением, и замковые элементы, взаимодействующие с крышкой и корпусом, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кольцевой нажимной элемент, образующая поверхность крышек выполнена ступенчатой, при этом уплотнение, выполненное в виде набора упругих колец и защитных шайб, размещено на ступени меньшего диаметра крышки между ступенью большего диаметра и нажимным кольцевым элементом, взаимодействующим с замковым элементом.2. Сосуд высокого давления по п.1, отличающийся тем, что ступень большего диаметра крышки выполнена съемной в виде втулки Г-образного сечения, сопрягаемой с поверхностью крышки.3. Сосуд высокого давления по п.1, отличающийся тем, что нажимной кольцевой элемент выполнен в виде втулки, толщина стенки которой не более половины разности диаметров ступеней крышки.4. Сосуд высокого давления по п.1, отличающийся тем, что нажимной элемент выполнен в виде набора втулок.5. Сосуд высокого давления по п.1, отличающийся тем, что цилиндрические расточки снабжены резьбой для взаимодействия с замковым элементом, длина которой не более высоты замкового элемента.6. Сосуд высокого давления по п.1, отличающийся тем, что замковый элемент выполнен в виде гайки с наружной резьбой для взаимодействия с корпусом.