Газовый баллон Кашеварова Ю.Б. Советский патент 1991 года по МПК F17C1/00 

Изобретение относится к емкостям для хранения и транспортировки сжатых газов и может найти применение, в частности, для перевода всех видов транспорта, и прежде всего городского, с бензина и дизельного топлива на природный газ.

Цель изобретения - понижение массы баллона при повышении надежности.

На фиг.1 изображен баллон, продольный разрез: на фиг.2 - муфта с головкой троса, разрез; на фиг.З - муфта, разрез по ее оси; на фиг.4 - конусный вкладыш, вид сбоку; на фиг.5 - то же, вид снизу.

Газовый баллон для транспортного средства состоит из металлического корпуса 1, металлических муфт 2, тросов 3 из стекловолокон, патрубка 4 с вентилем 5 и штуцером 6.

Металлический корпус 1 состоит из боковых и двух торцовых стенок, которые свариваются между собой в герметичную

емкость при изготовлении баллона. Все стенки корпуса 1 до его сварки штампуются мощным гидравлическим прессом с усилием в 200 и более тысяч тонн. При изготовлении баллонов большой емкости каждая из стенок баллона может состоять из двух, четырех и более частей (панелей), представляющих собой стандартные, например, квадратные листы, отштампованные на прессе, придающем им поверхность из участков сфер 7 с конусными отверстиями 8 для муфт 2. В этом случае до сборки баллонов производится сборка и сварка частей стенок между собой.

Концы тросов 3 оплетены вокруг конусных вкладышей 9, образуя конусные головки 10. основания которых имеют диаметры немного меньше диаметра конусных отверстий 8 стенок.

Тросы 3 продеваются своими конусными головками 10 в соответствующие им отО

ON О 00 GJ О

верстия 8 в стенках баллона, после чего на головки 10 тросов 3 одеваются муфты 2, внутренние поверхности которых смазываются клеем и плотно обжимаются вокруг конусной головки 10 так, что стороны секторных вырезов юбки муфты 2 сходятся одна с другой и прочно соединяются с конусной поверхностью головки 10 троса 3.

Затем наружная коническая поверхность муфты 2 смазывается клеем и натяжением троса 3 плотно садится в конусное отверстие 8 стенки баллона, прочно соединяется со стенкой клеем.

Для обеспечения удобства сборки тросов 3 с корпусом 1 он имеет технологический пояс деталей, вырезанных, а затем после сборки сваренных (не показано). Затем производится сварка стенок в баллон на специальном сварочном аппарате-автомате.

Тросы 3 соединяют противоположные поверхности стенок баллона и воспринимают на себя давление сжатого газа на эти поверхности. Баллон параллелепипедной формы имеет три лары взаимно противоположных стенок, которые соединяются (стягиваются) тросами 3 трех взаимно перпендикулярных направлений.

Баллон в форме шестиугольной призмы имеет три пары боковых взаимно противоположных стенок и одну пару торцовых стенок. Тросы трех направлений, перпендикулярных стенкам призмы, соединяют эти стенки и тросы 3 четвертого направления, перпендикулярного торцовым плоскостям призмы, соединяют торцовые поверхности баллона.

Баллоны первого и второго вариантов равного объема имеют близкие между собой основные характеристики.

Целесообразность использования баллонов первого и второго вариантов в каждом конкретном случае определяется в зависимости от условий размещения баллона на том транспортном средстве, для которого он предназначается.

Для автомобилей, например, использовать газовый баллон в форме параллелепипеда проще, чем баллон в форме шестиугольной призмы, а для перевозки природного газа в автомобильной или железнодорожной цистерне в качестве этой цистерны, которая может вместить в железнодорожном варианте до 40000 м3 газа, предпочтительнее использовать баллон в форме шестиугольной призмы.

Баллон по первому варианту имеет более простую конструкцию, которой соответствуют более простые расчеты его основных

характеристик, а также больший диапазон изменения его габаритов, более простую технологию изготовления, обусловленную тремя взаимно перпендикулярными направлениями его тросов, а не четырьмя, как у баллона i по второму варианту.

Принципиальное преимущество предлагаемого технического решения по закреплению тросов в отверстиях стенок баллона

заключается в том, что чем больше натяжение троса, тем плотнее его соединение со стенками отверстия, так как происходит уплотнение всех возможных полостей этого соединения в результате заклинивания конусной головки троса в конусном отверстии стенки баллона.

Это принципиальное преимущество дает возможность упростить сборку, заменив сварку муфт 2 с корпусом 1 склейкой, применить муфту 2, выполненную из алюминия,

а не из стали, и для обжатия этой муфты на головке троса применять меньшее усилие, чем это потребовалось бы при стальной муфте.

К тому же алюминиевые муфты в 3 раза

легче, чем стальные.

Для получения головки троса с конусной поверхностью применен специальный вкладыш 9, конфигурация которого не очевидна, но надежно решает задачу удержания троса

в муфте 2, а муфты 2 - в отверстии 8 путем заклинивания.

Преимуществом предлагаемой конструкции крепления тросов к стенкам баллона является надежность крепления путем заклинивания; герметичность крепления тем большая, чем большее давление газа в баллоне; простота сборки в результате применения клея и даже краски вместо сварки; малый вес устройства крепления в результате применения алюминиевой муфты вместо стальной и клея вместо сварки.

Формула изобретения Газовый баллон для транспортного

средства, содержащий герметичный корпус, выполненный из жестко соединенных между собой участков сферических поверхностей, при этом противоположные стенки корпуса соединены между собой тросами из

стекловолокна, отличающий ся тем. что, с целью понижения массы баллона при повышении надежности, соединение смежных участков сферических поверхностей выполнено в виде закрепленных в конусных

муфтах конусных вкладышей, вокруг которых оплетены концы тросов, при этом муфты установлены в конусных отверстиях, выполненных в местах пересечения смежных участков.

Фиг. I

Изобретение относится к емкостям для хранения и транспортировки сжатых газов и может найти применение, в частности, для перевода всех видов транспорта, и прежде всего городского, с бензина и дизельного топлива на природный газ. Цель изобретения - понижение массы баллона при одновременном повышении надежности. Корпус баллона выполнен из жестко соединенных между собой стенок из профилированных пластин, образованных из ряда участков сферических поверхностей, причем противоположные стенки корпуса соединены между собой тросами из стекловолокна, концы которых оплетены вокруг конусных вкладышей, закрепленных в конусных муфтах, установленных в конусных отверстиях, выполненных в местах пересечения смежных сферических поверхностей. 5 ил.

8

Фиг. 2

/ fat ft f ft f&y/;

т

Фиг.З

Фиг.Ч

Фиг. 5