×
10.08.2015
216.013.6a20

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ СИЛЬФОНОВ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ (ВАРИАНТЫ)

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Способ предназначен для изготовления многослойных сильфонов из нержавеющей стали. Способ включает получение тонкостенных трубных заготовок, сборку трубных заготовок в многослойный пакет, соединение пакета с концевой арматурой с помощью сварки, гофрирование пакета с образованием сильфона, испытание сильфона на прочность и общую герметичность, при этом дополнительно введена операция контроля герметичности пространства между слоями многослойной гофрированной оболочки, включающая рентгенографирование сильфона, выдержку сильфона при давлении воды, быстрый провоцирующий нагрев до температуры не менее 300°C, вторичное рентгенографирование, сравнение двух рентгенограмм на отсутствие или наличие дополнительного расслоения после нагрева. Технический результат - повышение качества и надежности сильфонов. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к ракетному двигателестроению и может быть использовано в других областях техники, где требуются сильфоны, работающие в широком диапазоне температур и давлений, а также когда к сильфону предъявляются повышенные требования к его упругим характеристикам.

Особенностью эксплуатации многослойных сильфонов на криогенных продуктах является то, что при наличии дефекта во внутреннем слое гофрированной оболочки или в сварных швах, соединяющих гофрированную оболочку с арматурой, через микронеплотность, которая может быть невыявленной обычными методами контроля, в межслойное пространство во время работы может напрессоваться жидкий рабочий продукт, например жидкий кислород при температуре ~80 K. После прекращения работы, слива кислорода из магистрали и нагрева конструкции до температуры окружающей среды кислород, проникший в межслойное пространство, газифицируется и между слоями повышается давление. Это приводит к расслоению многослойной гофрированной оболочки сильфона (фиг.1), а иногда, в зависимости от количества проникшей между слоями жидкости, скорости нагрева и величины микронеплотности - к разрушению (фиг.2). При этом нарушается работоспособность сильфона, который не подлежит ремонту и дальнейшей эксплуатации.

Гофрирование (формование) многослойных сильфонов при их изготовлении, как правило, производится гидравлическим способом, при этом в качестве формовочной жидкости используется вода. Испытания готовых сильфонов на прочность производится также водой. При наличии микронеплотности в межслойное пространство может напрессоваться формовочная или испытательная жидкость, которая, из-за малой величины микронеплотности, может находиться между слоями весьма длительное время. Во время работы сильфона при температуре выше температуры кипения воды вода, находящаяся между слоями, испаряется, между слоями повышается давление и возникает ситуация, описанная выше.

Для многослойных сильфонов, работающих в изделиях, где требуется стабильная жесткость сильфона, межслойная негерметичность также недопустима. Рабочее тело, проникшее между слоями, резко увеличивает жесткость сильфона, что сказывается на характеристике изделия (А.И. Эдельман. Редукторы давления газа. М.: «Машиностроение», 1981 г.).

Известен способ производства многослойных тонкостенных сильфонов из нержавеющей стали, включающий изготовление трубных заготовок путем их многократной вытяжки с помощью пуансонов через матрицы с изменением диаметра, сборку труб заданного диаметра в многослойный пакет, гофрирование его в сильфон с последующими операциями поверхностного деформирования и термической обработки (SU, A, 1292870, В21D 15/00, 1987).

Недостатком данного способа является отсутствие контроля герметичности межслойного пространства многослойной оболочки. Это может привести к выходу сильфона из строя в процессе эксплуатации в экстремальных условиях.

Известен способ изготовления многослойных тонкостенных сильфонов из нержавеющих сталей, включающий получение из листов сварных трубных заготовок, сборку трубных заготовок в многослойный пакет, гофрирование пакета с образованием сильфона и контроль герметичности, осуществляемый путем прокачки между слоями газообразной смеси высокого давления, содержащей гелий, с последующей проверкой возможной негерметичности со стороны внутренней и наружной поверхности сильфона. (RU 2157415 C1, 7 С21D 8/10, F16J 3/04, В21D 15/00 - прототип).

Недостатком данного способа является то, что он ограничивается контролем герметичности только наружной и внутренней поверхности многослойной гофрированной оболочки без приваренной к ней арматуры, при этом контроль герметичности промежуточных слоев не производится. При контроле герметичности с помощью гелиевого течеискателя возможно обнаружение ложных течей.

Задачами изобретения являются:

- не допустить попадания дефектного сильфона в дорогостоящее изделие и тем самым предотвратить его выход из строя;

- повышение качества поставляемых в товар сильфонов, их эксплуатационных характеристик и надежности за счет введения контроля герметичности межслойного пространства.

Для сильфонов, работающих при высоких температурах, поставленные задачи решаются за счет того, что в известный способ изготовления многослойных сильфонов из нержавеющей стали, включающий получение тонкостенных трубных заготовок, сборку трубных заготовок в многослойный пакет, соединение пакета с концевой арматурой с помощью сварки, гофрирование пакета с образованием сильфона, испытание сильфона на прочность и общую герметичность, согласно изобретению после испытаний на общую герметичность дополнительно введена операция контроля герметичности пространства между слоями многослойной гофрированной оболочки, включающая рентгенографирование сильфона, выдержку сильфона при давлении воды, быстрый провоцирующий нагрев до температуры не менее 300°C, вторичное рентгенографирование, сравнение двух рентгенограмм на отсутствие или наличие дополнительного расслоения после нагрева (первый способ).

Для сильфонов, работающих на криогенных продуктах, поставленные задачи решаются за счет того, что в известный способ изготовления многослойных сильфонов из нержавеющей стали, включающий получение тонкостенных трубных заготовок, сборку трубных заготовок в многослойный пакет, соединение пакета с концевой арматурой с помощью сварки, гофрирование пакета с образованием сильфона, испытание сильфона на прочность и общую герметичность, согласно изобретению после испытаний на общую герметичность дополнительно введена операция контроля герметичности пространства между слоями многослойной гофрированной оболочки, включающая рентгенографирование сильфона, выдержку сильфона при давлении жидкого криогеного продукта, нагрев сильфона в атмосферном воздухе при нормальной температуре, вторичное рентгенографирование, сравнение двух рентгенограмм на отсутствие или наличие дополнительного расслоения после нагрева (второй способ).

Примером конкретной реализации первого способа является то, что сильфоны из нержавеющей стали, полученные из тонкостенных трубных заготовок, собранных в многослойные пакеты, которые соединены с концевой арматурой с помощью сварки и сгофрированы с образованием сильфона, испытанные на прочность и общую герметичность, дополнительно проверяются в следующей последовательности:

- рентгенографирование сильфона - рентгенограмма №1, характеризующая начальное состояние многослойной гофрированной оболочки, которая показана на фиг.3;

- выдержка сильфона при давлении воды;

- быстрый провоцирующий нагрев, в предварительно нагретой печи;

- вторичное рентгенографирование с получением рентгенограммы №2, характеризующей конечное состояние многослойной гофрированной оболочки после нагрева;

- сравнение рентгенограмм №1 и №2. При сравнении рентгенограмм расслоившиеся сильфоны бракуется.

Примером конкретной реализации второго способа является то, что сильфоны из нержавеющей стали, полученные из тонкостенных трубных заготовок, собранных в многослойные пакеты, которые соединены с концевой арматурой с помощью сварки и сгофрированы с образованием сильфона, испытанным на прочность и общую герметичность дополнительно проверяются в следующей последовательности:

- рентгенографирование сильфона - рентгенограмма №1 характеризующая начальное состояние многослойной гофрированной оболочки, которая показана на фиг.3;

- выдержка сильфона в термостате при давлении жидкого азота;

- нагрев в атмосферном воздухе при нормальной температуре;

- вторичное рентгенографирование с получением рентгенограммы №2, характеризующей конечное состояние многослойной гофрированной оболочки после нагрева;

- сравнение рентгенограмм №1 и №2. При сравнении рентгенограмм расслоившиеся сильфоны бракуется.

На фиг.1 показан вид расслоенной многослойной гофрированной оболочки сильфона, на фиг.2 показан вид разрушенного сильфона, на фиг.3 показана рентгенограмма сильфона в состоянии поставки, на фиг.4 показана рентгенограмма расслоенного сильфона.

Техническим результатом изобретения является повышение качества поставляемых в товар сильфонов, изготовленных по одному из предлагаемых способов, повышение их эксплуатационных характеристик и надежности за счет введения контроля герметичности межслойного пространства.


СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ СИЛЬФОНОВ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ (ВАРИАНТЫ)
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ СИЛЬФОНОВ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ (ВАРИАНТЫ)
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ СИЛЬФОНОВ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ (ВАРИАНТЫ)
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ СИЛЬФОНОВ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ (ВАРИАНТЫ)
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 85 items.
10.06.2014
№216.012.d209

Компенсатор угловых перемещений трубопроводов

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в машинах и агрегатах различного назначения для соединения участков трубопроводов, испытывающих взаимные угловые перемещения в процессе эксплуатации. Компенсатор содержит гибкие элементы в виде гладкостенных трубок. Трубки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519540
Дата охранного документа: 10.06.2014
27.06.2014
№216.012.d624

Устройство крепления теплозащиты к раме двигателя (варианты)

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано для креплений разделительных устройств блоков ступеней ракет-носителей, устанавливаемых на теплозащитах двигателей. Устройство крепления теплозащиты к раме двигателя содержит шпангоут с хомутом и четырьмя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520598
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.07.2014
№216.012.e545

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при изготовлении ракетных установок с четырехкамерным жидкостным ракетным двигателем. Жидкостный ракетный двигатель, включающий четыре камеры, закрепленные на раме, прикрепленный к раме турбонасосный агрегат, имеющий турбину,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524483
Дата охранного документа: 27.07.2014
20.08.2014
№216.012.ea3f

Турбонасосный агрегат жрд

Группа изобретений относится к области насосостроения и может быть использована в ракетостроении, в турбонасосных агрегатах (ТНА) жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и ядерных ракетных двигателей (ЯРД). ТНА содержит насос 1, турбину 2, вал 3, опирающийся на шарикоподшипники 4, 5, установленные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525775
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.08.2014
№216.012.ea4b

Форсуночная головка камеры сгорания жрд

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании форсуночных головок камер сгорания жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Форсуночная головка камеры сгорания ЖРД содержит корпус и огневое днище с установленными в них форсунками, имеющими центральный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525787
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.08.2014
№216.012.eef9

Турбонасосный агрегат жрд

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в ракетостроении, в турбонасосных агрегатах (ТНА) жидкостных и ядерных ракетных двигателей. ТНА содержит насос 1, турбину 2, опирающийся на подшипники 4, 5 вал 3 с установленными на нем рабочим колесом 6 турбины 2 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526996
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.eefb

Способ установки геометрической оси камеры жрд и компенсирующее замыкающее устройство для его реализации

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в газогидравлических магистралях жидкостных ракетных двигателей. В способе установки геометрической оси камер жидкостного ракетного двигателя в номинальном положении, основанном на исключении влияния технологических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526998
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.ef03

Рама четырехкамерного жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в жидкостных ракетных двигателях для монтажа 4 камер, ТНА, других агрегатов в единую двигательную установку и передачи создаваемой ею тяги на корпус ракеты. Рама четырехкамерного жидкостного ракетного двигателя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527006
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.09.2014
№216.012.f221

Высокотемпературное дроссельное устройство

Высокотемпературное дроссельное устройство содержит корпус с угловым расположением патрубков входа и выхода высокотемпературного газа и дросселирующий орган с вращающимся подвижным элементом, выполненным в виде стакана, относительно неподвижного элемента с расходными окнами в них, совмещенными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527807
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.09.2014
№216.012.f5db

Способ смесевого наддува топливных баков жидкостной ракетной двигательной установки и жидкостная ракетная двигательная установка

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения. Способ наддува топливных баков жидкостной ракетной двигательной установки, содержащей смеситель, основанный на уменьшении температуры поступающего в смеситель дозированного количества генераторного газа перед подачей на наддув,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528772
Дата охранного документа: 20.09.2014
Showing 21-30 of 78 items.
10.06.2014
№216.012.d209

Компенсатор угловых перемещений трубопроводов

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в машинах и агрегатах различного назначения для соединения участков трубопроводов, испытывающих взаимные угловые перемещения в процессе эксплуатации. Компенсатор содержит гибкие элементы в виде гладкостенных трубок. Трубки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519540
Дата охранного документа: 10.06.2014
27.06.2014
№216.012.d624

Устройство крепления теплозащиты к раме двигателя (варианты)

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано для креплений разделительных устройств блоков ступеней ракет-носителей, устанавливаемых на теплозащитах двигателей. Устройство крепления теплозащиты к раме двигателя содержит шпангоут с хомутом и четырьмя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520598
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.07.2014
№216.012.e545

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при изготовлении ракетных установок с четырехкамерным жидкостным ракетным двигателем. Жидкостный ракетный двигатель, включающий четыре камеры, закрепленные на раме, прикрепленный к раме турбонасосный агрегат, имеющий турбину,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524483
Дата охранного документа: 27.07.2014
20.08.2014
№216.012.ea3f

Турбонасосный агрегат жрд

Группа изобретений относится к области насосостроения и может быть использована в ракетостроении, в турбонасосных агрегатах (ТНА) жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и ядерных ракетных двигателей (ЯРД). ТНА содержит насос 1, турбину 2, вал 3, опирающийся на шарикоподшипники 4, 5, установленные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525775
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.08.2014
№216.012.ea4b

Форсуночная головка камеры сгорания жрд

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании форсуночных головок камер сгорания жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Форсуночная головка камеры сгорания ЖРД содержит корпус и огневое днище с установленными в них форсунками, имеющими центральный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525787
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.08.2014
№216.012.eef9

Турбонасосный агрегат жрд

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в ракетостроении, в турбонасосных агрегатах (ТНА) жидкостных и ядерных ракетных двигателей. ТНА содержит насос 1, турбину 2, опирающийся на подшипники 4, 5 вал 3 с установленными на нем рабочим колесом 6 турбины 2 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526996
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.eefb

Способ установки геометрической оси камеры жрд и компенсирующее замыкающее устройство для его реализации

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в газогидравлических магистралях жидкостных ракетных двигателей. В способе установки геометрической оси камер жидкостного ракетного двигателя в номинальном положении, основанном на исключении влияния технологических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526998
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.ef03

Рама четырехкамерного жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в жидкостных ракетных двигателях для монтажа 4 камер, ТНА, других агрегатов в единую двигательную установку и передачи создаваемой ею тяги на корпус ракеты. Рама четырехкамерного жидкостного ракетного двигателя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527006
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.09.2014
№216.012.f221

Высокотемпературное дроссельное устройство

Высокотемпературное дроссельное устройство содержит корпус с угловым расположением патрубков входа и выхода высокотемпературного газа и дросселирующий орган с вращающимся подвижным элементом, выполненным в виде стакана, относительно неподвижного элемента с расходными окнами в них, совмещенными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527807
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.09.2014
№216.012.f5db

Способ смесевого наддува топливных баков жидкостной ракетной двигательной установки и жидкостная ракетная двигательная установка

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения. Способ наддува топливных баков жидкостной ракетной двигательной установки, содержащей смеситель, основанный на уменьшении температуры поступающего в смеситель дозированного количества генераторного газа перед подачей на наддув,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528772
Дата охранного документа: 20.09.2014
+ добавить свой РИД