Разборный бак давления и способ его сборки Советский патент 1992 года по МПК B64D37/02 

Изобретение относится к оборудованию для хранения и транспортировки жидких веществ с повышенной химической активностью и текучестью и может быть использовано в качестве топливного бака для двигательных установок.

Известен разборный бак давления, состоящий из двух частей с днищами, скрепленных посредством штифтового соединения.

Недостатком бака является низкая надежность узла крепления двух его составных частей.

Известна конструкция емкости высокого давления, боковые стенки которой образованы двумя обечайками с кольцевыми фланцами, скрепленными посредством ви- лочно-шпоночного соединения со стопорным кольцом, размещенным в канале с наклонными к оси емкости стенками.

Известен способ сборки емкости высокого давления, включающий операции соединения фланцев двух обечаек с предварительным натягом, введения в кольцевой канал фланцев стопорного кольца.

Недостатки известной конструкции и способа ее сборки заключаются в сложности технологии изготовления емкости высокого давления и ее низких эксплуатационных качествах.

Цель изобретения - повышение технологичности сборки бака и улучшение эксплуатационных характеристик.

Цель достигается тем, что в известном разборном баке давления с боковыми стенками, образованными двумя обечайками с кольцевыми фланцами, скрепленными ви- лочно-шпоночным соединением, включающим стопорное кольцо, размещенное в канале, образованном наклонными к оси бака внутренними стенками кольцевых пазов, выполненных в соединяемых фланцах, и размещенное между ними уплотнительное кольцо, стопорное кольцо выполнено в виде гибкого троса, пропущенного через отверстия, образованные в шпонках. Кроме того, бак снабжен дополнительным уплотнительным кольцом, размещенным на одном из

соединительных фланцев, которое выполнено многослойным и содержит слой флегма- тизатора. Бак снабжен вытеснительной диафрагмой, закрепленной на фланце одной из обечаек посредством образованного на периферии диафрагмы кольцевого бурта, размещенного в ответном пазу, выполненном на внутренней стенке фланца с образованием разъемного соединения.

В способе сборки бака, включающем операции соединения фланцев двух обечаек с предварительным натягом, введения в кольцевой канал фланцев стопорного кольца, перед последней создают сжимающее

усилие на соединяемых фланцах путем откачки воздуха из внутренней полости бака. На фиг.1 изображен бак с двойным ви- лочно-шпоночным соединением: на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.3-4 - сборка шпонок

с гибкой связью; на фиг.5 - схема сборки, бака с двойным вилочно-шпоночным соединением.

Бак (фиг.1) содержит полусферу 1 и полусферу 2, скрепленные посредством фланцевого соединения, состоящего из элемента 3, жестко соединенного с полусферой 1, и элемента 4, жестко соединенного с полусферой 2. Элементы между собой состыкованы посредством двойного вилочно-шпоночного соединения (фиг.2).

На внутренней поверхности элемента и на внешней поверхности элемента 4 выполнены кольцевые пазы, образующие единый кольцевой канал 5 для размещения в нем

шпонок 6 (фиг.2).

Контактные поверхности 7 канала 5 выполнены под углом к плоскости стыка полусфер.

Шпонки 6 между собой соединены в виде бус посредством гибкой связи 8, проходя щей через отверстия 9, образуя незамкнутое кольцо с геометрическими размерами, соизмеримыми с размерами шпоночного канала 5 (фиг.З и 4).

Длина тросика 8 примерно в 1,5 раза больше длины шпоночного канала 5. Все шпонки нанизаны на тросик 8, концы которого имеют заделки 10, предохраняющие от выпадания шпонок 6.

Для введения шпонок 6 в канал 5 в элементе 4 имеется люк 11.

Контактная тэверхность шпонок 6 вы- полнена зеркальной по отношению к контактной поверхности канала 5.

Вытеснительная диафрагма 12 с опорным кольцом (элементы 3 и 4) соединена посредством фланца 13, выполненного в ви- де бульбы, при этом на торцовой части элемента 3 вилочно-шпоночного соединения имеется канавка, зеркально повторяющая фланец 13 диафрагмы 12.

Вытеснительная диафрагма 12 может быть выполнена из пластичного материала, например из алюминия, титана или полимерных материалов, с возможностью ее переложения под действием давления, создаваемого в газовой полости бака, соеди- ненной с системой вытеснения, по мере расхода вещества.

Применение комплекта шпонок на гибкой связи приводит к повышению технологичности - это означает сокращение времени на полное заполнение шпоночного канала 5 шпонками 6 и не требуется для этого специальной оснастки.

Уплотнительное кольцо 14 имеет слой, содержащий флегматизатор, например тка- ный материал, пропитанный флегматизиру- ющим составом.

Введение в уплотн отельное соединение флегматизатора снижает вероятность течи продукта, хранящегося в предлагаемом баке, через уплотнительное соединение. Состав флегматизатора выбирается в зависимости от типа вещества, хранящегося в баке.

Способ сборки с двойным вилочно- шпоночным соединением заключается в том, что производят стыковку элементов 3 и 4 опорного кольца, создают предварительное сжатие упругого кольца 15 с помощью накидных винтов 16.

Необходимое усилие может быть обес- печено за счет создания соответствующего перепада давления между наружной и внутренней поверхностями бака (например создание разряжения в полости бака).

Анализ показал, что для создания уси- лия, необходимого при сборке, обеспечивающего свободный проход шпонок, достаточно иметь в продуктовой полости ба- ка давление порядка 10 ...10 мм рт.ст. при нормальном атмосферном давлении.

Бак собирается в следующем порядке: собирают элементы опорного кольца; в верхнем элементе 4 устанавливают упругое кольцо 15 и уплотнительное 14 кольца;в нижнем элег/ентеЗ устанавливают рытеснительную мембрану 12; в нижнем и верхнем элементах контактные поверхности 7 шпоночного канала 5 смазывают смазкой, например ЦИАТИМ-201; совмещают линию разъема нижнего 3 и верхнего 4 элементов и собирают верхний элемент с нижним, затем устанавливают откидные болты 16 и дают предварительный натяг, подключают вакуум-насос 17 (фиг.5) через вентиль 18 и проводят откачку воздуха из бака (или подключают к разряженной среде 19). За счет перепада внутреннего и наружного давлений сжимается упругое кольцо 15, при этом обеспечивается максимальный зазор в шпоночном канале 5 для свободного прохождения шпонок 6.

В люк 11 вводят конец тросика 8 со шпонками 6 и проталкивают их до появления шпонок в другом люке 11. Затем пропускают гибкий элемент 8 дальше по каналу 5 до появления его в первом люке и протаскивают весь комплект шпонок 6 до второго люка. Вытянутые концы тросика 8 укладывают в люк 11.

Формула изобретения

1.Разборный бак давления с боковыми стенками, образованными двумя обечайками с кольцевыми фланцами, соединенными вилочно-шпоночным соединением, включающим стопорное кольцо, размещенное в канале, образованном наклонными к оси бака внутренними стенками кольцевых пазов, выполненных в соединяемых фланцах, и размещенное между ними уплотнительное кольцо, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности сборки и улучшения эксплуатационных характеристик, в нем стопорное кольцо выполнено в виде гибкого.троса, пропущенного через отверстия, образованные в шпонках.

2.Бак по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что он снабжен размещенным на одном из фланцев дополнительным уплотнителькым кольцом, выполненным многослойным, содержащим слой флегматизатора,

3.Бак по п.1, от л и ч а ю щ и и с я тем, что он снабжен вытеснительной диафрагмой, закрепленной на фланце одной из обечаек посредством образованного на периферии диафрагмы кольцевого бурта, размещенного в ответном пазу, выполненном на внутренней стенке фланца с образованием разъемного соединения.

4.Способ сборки бака давления, включающий операцию соединения фланцев двух обечаек с предварительным натягом, введение в кольцевой канал фланцев стопорного кольца, отличающийся тем, что. с целью повышения технологичности,

перед операцией ввода стопорного кольца фланцах путем откачки воздуха из внутрен- создают сжимающее усилие на соединяемых ней полости бака.

Изобретение относится к оборудованию для хранения и транспортировки жидких веществ с повышенной химической активностью и может быть использовано в качестве топливного бака для двигательных установок. Целью изобретения является повышение технологичности сборки бака и улучшение эксплуатационных характеристик. Для этого в известном разборном баке, содержащем две соединенные обечайки с фланцами 3 и 4. скрепленными вилочно- шпоночным соединением, включающем сборное кольцо 6, размещенное в канале 5 с наклонными стенками 7. уплотнительное

//

2S.

rt

Ч 41

ZTTU

/

Фиг.1

Фиг.З

Фиг. if

CpUJ.S