×
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 51-60 of 85 items.
10.07.2015
№216.013.5dfe

Компенсатор угловых перемещений трубопроводов

Изобретение относится к компенсационным устройствам для трубопроводов и может быть использовано в пневмо- и гидросистемах, транспортирующих агрессивные и взрывоопасные среды. Компенсатор угловых перемещений трубопроводов состоит из магистрального сильфона и шарнирного поворотного устройства,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555603
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5fe6

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД) и может быть использовано при их огневой стендовой отработке для повышения надежности работы камеры сгорания. ЖРД, содержащий раму, агрегаты, расходные магистрали, камеру, которая включает коллекторы горючего на сопле и цилиндрической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556091
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.08.2015
№216.013.6c0e

Узел качания камеры жрд

Изобретение относится к области ракетостроения, в частности к узлам качания камер ЖРД, может быть использовано в космической технике и авиации. Узел качания камеры, расположенный между камерой и газоводом, включающий герметизирующее устройство, сферический неподвижный корпус, подвижный стакан,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559220
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.08.2015
№216.013.6c12

Жидкостный ракетный двигатель (жрд)

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД). Жидкостный ракетный двигатель содержит камеру, газогенератор, насосы, трубопроводы подачи топлива, пусковые клапаны, трубопроводы подачи управляющего газа, электропневмоклапан, при этом в трубопроводы подачи управляющего газа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559224
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.09.2015
№216.013.75ff

Камера сгорания жрд с электроплазменным зажиганием

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям. Камера сгорания жидкостного ракетного двигателя, работающая на компонентах топлива жидкий кислород и жидкий водород или жидкий кислород и сжиженный природный газ, содержащая запальное устройство, корпус камеры с магистралями подвода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561796
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7604

Способ испытания эрд и стенд для его реализации

Изобретение относится к области электроракетных двигателей и стендов для их испытаний. В способе испытания электроракетных двигателей в вакуумной камере, основанном на том, что истекающее рабочее тело затормаживают на защитной мишени, согласно изобретению, энергию истекающего рабочего тела в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561801
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7613

Сильфонный компенсатор

Изобретение относится к ракетостроению и может быть использовано для соединения фланцев входных магистралей жидкостных ракетных двигателей с фланцами трубопроводов или баков ракет носителей. В предлагаемом сильфонном компенсаторе, содержащем магистральные сильфоны, патрубок с приваренной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561816
Дата охранного документа: 10.09.2015
20.11.2015
№216.013.90fc

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при изготовлении жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). ЖРД содержит четыре камеры, турбонасосный агрегат (ТНА), газогенератор, бустерные турбонасосные агрегаты окислителя (БТНАО) и горючего (БТНАГ), газоводы, магистрали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568732
Дата охранного документа: 20.11.2015
10.01.2016
№216.013.9f7f

Уплотнение вала турбонасосного агрегата (варианты)

Предлагаемое изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к высокооборотным высоконапорным центробежным насосам, и может быть использовано в области ракетостроения, в турбонасосных агрегатах (ТНА) жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). В предлагаемом изобретении в уплотнении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572468
Дата охранного документа: 10.01.2016
20.01.2016
№216.013.a33b

Блок клапанов

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к нормально открытым клапанам, и может быть использовано в машиностроении, например в ракетной технике. Блок клапанов состоит минимум из двух клапанов, содержащих корпуса с патрубками входа и выхода, затворы, поршни, установленные в проточки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573429
Дата охранного документа: 20.01.2016
Showing 51-60 of 78 items.
10.07.2015
№216.013.5dfe

Компенсатор угловых перемещений трубопроводов

Изобретение относится к компенсационным устройствам для трубопроводов и может быть использовано в пневмо- и гидросистемах, транспортирующих агрессивные и взрывоопасные среды. Компенсатор угловых перемещений трубопроводов состоит из магистрального сильфона и шарнирного поворотного устройства,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555603
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5fe6

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД) и может быть использовано при их огневой стендовой отработке для повышения надежности работы камеры сгорания. ЖРД, содержащий раму, агрегаты, расходные магистрали, камеру, которая включает коллекторы горючего на сопле и цилиндрической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556091
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.08.2015
№216.013.6c0e

Узел качания камеры жрд

Изобретение относится к области ракетостроения, в частности к узлам качания камер ЖРД, может быть использовано в космической технике и авиации. Узел качания камеры, расположенный между камерой и газоводом, включающий герметизирующее устройство, сферический неподвижный корпус, подвижный стакан,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559220
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.08.2015
№216.013.6c12

Жидкостный ракетный двигатель (жрд)

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД). Жидкостный ракетный двигатель содержит камеру, газогенератор, насосы, трубопроводы подачи топлива, пусковые клапаны, трубопроводы подачи управляющего газа, электропневмоклапан, при этом в трубопроводы подачи управляющего газа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559224
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.09.2015
№216.013.75ff

Камера сгорания жрд с электроплазменным зажиганием

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям. Камера сгорания жидкостного ракетного двигателя, работающая на компонентах топлива жидкий кислород и жидкий водород или жидкий кислород и сжиженный природный газ, содержащая запальное устройство, корпус камеры с магистралями подвода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561796
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7604

Способ испытания эрд и стенд для его реализации

Изобретение относится к области электроракетных двигателей и стендов для их испытаний. В способе испытания электроракетных двигателей в вакуумной камере, основанном на том, что истекающее рабочее тело затормаживают на защитной мишени, согласно изобретению, энергию истекающего рабочего тела в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561801
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7613

Сильфонный компенсатор

Изобретение относится к ракетостроению и может быть использовано для соединения фланцев входных магистралей жидкостных ракетных двигателей с фланцами трубопроводов или баков ракет носителей. В предлагаемом сильфонном компенсаторе, содержащем магистральные сильфоны, патрубок с приваренной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561816
Дата охранного документа: 10.09.2015
20.11.2015
№216.013.90fc

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при изготовлении жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). ЖРД содержит четыре камеры, турбонасосный агрегат (ТНА), газогенератор, бустерные турбонасосные агрегаты окислителя (БТНАО) и горючего (БТНАГ), газоводы, магистрали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568732
Дата охранного документа: 20.11.2015
10.01.2016
№216.013.9f7f

Уплотнение вала турбонасосного агрегата (варианты)

Предлагаемое изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к высокооборотным высоконапорным центробежным насосам, и может быть использовано в области ракетостроения, в турбонасосных агрегатах (ТНА) жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). В предлагаемом изобретении в уплотнении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572468
Дата охранного документа: 10.01.2016
20.01.2016
№216.013.a33b

Блок клапанов

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к нормально открытым клапанам, и может быть использовано в машиностроении, например в ракетной технике. Блок клапанов состоит минимум из двух клапанов, содержащих корпуса с патрубками входа и выхода, затворы, поршни, установленные в проточки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573429
Дата охранного документа: 20.01.2016
+ добавить свой РИД