×
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 71-80 of 85 items.
13.01.2017
№217.015.68e6

Предохранительный полноподъемный клапан

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к предохранительным клапанам, и предназначено для автоматического выпуска газообразной среды из трубопроводов и емкостей в атмосферу при чрезмерном повышении в них давления и обеспечения безопасной эксплуатации установок и предотвращения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591381
Дата охранного документа: 20.07.2016
20.01.2018
№218.016.1da5

Сильфонный компенсатор

Изобретение относится к устройствам для компенсации перемещений трубопроводов и может быть использовано в пневмогидросистемах. Задачей настоящего изобретения является снижение гидравлического сопротивления сильфонного компенсатора. Заявленный компенсатор содержит магистральные сильфоны,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640973
Дата охранного документа: 12.01.2018
20.02.2019
№219.016.c3bd

Стенд для испытаний энергоустановок с криогенными компонентами топлива

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при стендовых испытаниях жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и других энергоустановок с криогенными компонентами топлива. Стенд для испытаний энергоустановок с криогенными компонентами топлива, включающий систему подачи топлива,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002445503
Дата охранного документа: 20.03.2012
08.03.2019
№219.016.d555

Турбонасосный агрегат

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к области лопаточных машин, и может быть использовано в турбонасосных агрегатах жидкостных ракетных двигателей и ядерных ракетных двигателей. Агрегат содержит насосы окислителя и горючего с соединенными шлицевым соединением валами, на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002459118
Дата охранного документа: 20.08.2012
11.03.2019
№219.016.dc3b

Способ форсирования по тяге жидкостного ракетного двигателя и жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения, ориентированного на космические транспортные системы. Способ форсирования по тяге жидкостного ракетного двигателя, включающий газовую турбину, приводимую в действие паром одного из компонентов топлива, образованным в охлаждающем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002451202
Дата охранного документа: 20.05.2012
15.03.2019
№219.016.e0a1

Дроссель

Изобретение относится к пневмогидравлической автоматике и может быть использовано в системах автоматического управления для регулирования расходов жидкостных и газовых потоков по сигналам от системы управления. Дроссель содержит корпус с патрубками входа и выхода, подвижную гильзу с зубчатой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002375630
Дата охранного документа: 10.12.2009
10.04.2019
№219.017.07ad

Двигательная установка жидкостной ракеты

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к созданию ракет-носителей (РН) и разгонных ракетных блоков (РБ) с жидкостными ракетными двигателями (ЖРД). Целью предполагаемого изобретения является разработка такой конструкции ракетного блока, которая была бы лишена упомянутых недостатков....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002451199
Дата охранного документа: 20.05.2012
19.04.2019
№219.017.3242

Лазерное устройство воспламенения компонентов топлива (варианты)

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано для многократного запуска ракетных двигателей (РД), использующих как жидкие, так и газообразные ракетные топлива в условиях их эксплуатации на ракетах, космических аппаратах и орбитальных пилотируемых космических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002451818
Дата охранного документа: 27.05.2012
09.05.2019
№219.017.4c64

Заслонка

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено для использования в энергетических установках, размещенных на летательных аппаратах, например самолетах. Заслонка содержит патрубок 1, корпус 2 с размещенным в нем седлом, поворотный диск 3, приводной вал 4, уплотнение приводного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002399820
Дата охранного документа: 20.09.2010
29.05.2019
№219.017.65a7

Энергоустановка (варианты)

Изобретение относится к области энергетики - к парогазовым энергоустановкам. Энергетическая установка содержит паровую машину, кинематически связанную с электрогенератором, паровая машина выполнена в виде высокотемпературного парогазогенератора, например кислородо-водородного, на выходе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002393358
Дата охранного документа: 27.06.2010
Showing 71-78 of 78 items.
13.01.2017
№217.015.68e6

Предохранительный полноподъемный клапан

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к предохранительным клапанам, и предназначено для автоматического выпуска газообразной среды из трубопроводов и емкостей в атмосферу при чрезмерном повышении в них давления и обеспечения безопасной эксплуатации установок и предотвращения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591381
Дата охранного документа: 20.07.2016
20.01.2018
№218.016.1da5

Сильфонный компенсатор

Изобретение относится к устройствам для компенсации перемещений трубопроводов и может быть использовано в пневмогидросистемах. Задачей настоящего изобретения является снижение гидравлического сопротивления сильфонного компенсатора. Заявленный компенсатор содержит магистральные сильфоны,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640973
Дата охранного документа: 12.01.2018
11.03.2019
№219.016.dc3b

Способ форсирования по тяге жидкостного ракетного двигателя и жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения, ориентированного на космические транспортные системы. Способ форсирования по тяге жидкостного ракетного двигателя, включающий газовую турбину, приводимую в действие паром одного из компонентов топлива, образованным в охлаждающем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002451202
Дата охранного документа: 20.05.2012
10.04.2019
№219.017.07ad

Двигательная установка жидкостной ракеты

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к созданию ракет-носителей (РН) и разгонных ракетных блоков (РБ) с жидкостными ракетными двигателями (ЖРД). Целью предполагаемого изобретения является разработка такой конструкции ракетного блока, которая была бы лишена упомянутых недостатков....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002451199
Дата охранного документа: 20.05.2012
29.05.2019
№219.017.65b6

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения. Жидкостный ракетный двигатель, содержащий насос окислителя, насос горючего, турбину, приводящую в действие насосы, камеру с охлаждающим трактом, выход из которого сообщен с входом в турбину, систему управления и контроля работы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002396453
Дата охранного документа: 10.08.2010
04.06.2019
№219.017.7317

Сильфон высокого давления

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в пневмо-гидросистемах других отраслей промышленности. В сильфоне, содержащем гофрированную трубу, концевую арматуру и цилиндрические пружины, с расположенными в них составными стержнями круглого сечения, причем последние...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690316
Дата охранного документа: 31.05.2019
04.06.2019
№219.017.733c

Компенсатор угловых перемещений трубопроводов

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в пневмо-гидросистемах. Задачей изобретения является обеспечение угловой компенсации перемещений в двух плоскостях нескольких трубопроводов. Компенсатор содержит сильфон, концевые фланцы, шарнирный узел. Шарнирный узел...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690313
Дата охранного документа: 31.05.2019
13.07.2019
№219.017.b3f8

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к области жидкостных ракетных двигателей. Жидкостный ракетный двигатель, содержащий камеру сгорания, газогенератор, турбину, насос горючего, насос окислителя, трубопроводы горючего и окислителя, сообщающие выходы из насосов с газогенератором и камерой сгорания, пусковой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002406857
Дата охранного документа: 20.12.2010
+ добавить свой РИД