×
20.11.2014
216.013.089a

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БАЛЛОНА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к комбинированным баллонам высокого давления из композитных материалов и может быть использовано при изготовлении облегченных баллонов, применяемых на транспорте и для перевозки газов. Способ изготовления баллона включает изготовление лейнера из закаленного стекла, намотку на него в радиальном направлении гибкого материала, одна из поверхностей которого выполнена из адгезива, а другая - из антиадгезива. Затем накладывают на лейнер по меньшей мере днище с горловиной, при этом один конец гибкого материала выводят через отверстие в лейнере и горловину, и формируют вокруг всей его поверхности силовую оболочку, выполненную спиральной радиально-диагональной намоткой композитного материала с использованием связующего, осуществляют его отверждение, разбивают лейнер и удаляют осколки из полости баллона. Использование изобретения позволяет упростить технологию изготовления, снизить себестоимость и массу баллона и обеспечить безосколочное разрушение баллона. 2 ил.
Основные результаты: Способ изготовления баллона, включающий изготовление лейнера и формирование вокруг всей его поверхности силовой оболочки, выполненной спиральной радиально-диагональной намоткой композитного материала с использованием связующего, отличающийся тем, что лейнер изготавливают из закаленного стекла, наматывают на него в радиальном направлении гибкий материал, одна из поверхностей которого выполнена из адгезива, а другая - из антиадгезива, затем накладывают на лейнер по меньшей мере днище с горловиной, при этом один конец гибкого материала выводят через отверстие в лейнере и горловину, после радиально-диагональной намотки композитного материала осуществляют отверждение связующего, затем разбивают лейнер и удаляют осколки из полости баллона.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к комбинированным баллонам высокого давления из композитных материалов и может быть использовано при изготовлении облегченных баллонов, применяемых на транспорте и для перевозки газов.

Известен способ изготовления баллона давления (патент РФ №2180948, F17C 1/06, опубл. 27.03.2002), включающий получение герметичного лейнера, формирование на нем силовой оболочки из армированного композиционного материала и отверждение связующего. При формировании силовой оболочки используют готовый или предварительно изготовленный армирующий плетеный каркас, который надевают на лейнер, края каркаса закрепляют на фланцах лейнера, пропитывают каркас полимерным связующим и устанавливают на фланцы лейнера прижимные гайки.

К недостаткам изобретения относятся сложность и достаточная трудоемкость при изготовлении баллона, при этом баллон рассчитан на сравнительно низкие давления.

Известно изготовление комбинированного баллона высокого давления (патент РФ №2118745, F17C 1/06, F17C 1/06, F16J 12/00, опубл. 10.09.1998), включающее соединение между собой обечайки из композиционного материала и металлических днищ с помощью ленточной резьбы, выполненной на внутренней поверхности цилиндрической части днищ и наружной поверхности обечайки. При навинчивании днищ торцы обечайки попадают в кольцевые канавки и защемляются, а установленные в канавках уплотнительные кольца из эластичного материала деформируются, в результате чего обеспечивается герметизация узла соединения и повышение его прочности.

Однако выполнение днищ баллона металлическими приводит к утяжелению баллона, а резьбовые соединения днищ с обечайкой усложняют технологию изготовления и не позволяют использовать баллон на высокое давление.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является изготовление композитного газового баллона высокого давления (патент РФ №2077682, F17C 1/06, опубл. 20.04.1997), при котором изготавливают сварной лейнер из тонкого стального листа, предпочтительно электронно-лучевой сваркой. Донные части по периметру приваривают к цилиндрической части лейнера через подкладные кольца. Затем формируют вокруг всей поверхности лейнера силовую оболочку, выполненную спиральной радиально-диагональной намоткой композитного материала с использованием связующего. Количество слоев внешней оболочки, толщину, используемый материал намотки, конкретную конфигурацию выбирают в зависимости от эксплуатационных характеристик баллона, рабочего давления, объема лейнера, его размеров и пр.

Недостатками изобретения являются сложная технология изготовления и увеличенный вес баллона за счет выполнения стального лейнера с использованием сварки.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в упрощении технологии изготовления баллонов, снижении массы и обеспечении безосколочного разрушения баллонов.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе изготовления баллона, включающем изготовление лейнера и формирование вокруг всей его поверхности силовой оболочки, выполненной спиральной радиально-диагональной намоткой композитного материала с использованием связующего, согласно изобретению лейнер изготавливают из закаленного стекла, наматывают на него в радиальном направлении гибкий материал, одна из поверхностей которого выполнена из адгезива, а другая - из антиадгезива, затем накладывают на лейнер по меньшей мере днище с горловиной, при этом один конец гибкого материала выводят через отверстие в лейнере и горловину, после радиально-диагональной намотки композитного материала осуществляют отверждение связующего, затем разбивают лейнер и удаляют осколки из полости баллона.

Выполнение лейнера из закаленного стекла, намотка на его наружную поверхность в радиальном направлении гибкого материала с поверхностями из адгезива и антиадгезива и выведение одного конца гибкого материала через отверстие в лейнере и горловину днища дает возможность извлечь осколки стеклянного лейнера, прилипшие к гибкому материалу, и удалить оставшиеся осколки из полости баллона. Такое изготовление баллона не требует выполнения лейнера, упрощает технологию изготовления, снижает массу (вес) баллона при заданной вместимости и обеспечивает его безосколочное разрушение.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан баллон в разрезе, изготовленный предложенным способом с одним днищем с горловиной, и на фиг.2 - баллон в разрезе, изготовленный с двумя днищами. Баллон содержит лейнер 1, днища 2, обмотку из гибкого материала 3 и силовую оболочку 4. Лейнер 1 выполнен из закаленного стекла с отверстием, расположенным со стороны торца днища с горловиной 2, у обмотки из гибкого материала 3 одна поверхность выполнена из адгезива, а другая - из антиадгезива, силовая оболочка 4 выполнена спиральной радиально-диагональной намоткой композитного материала с использованием связующего.

Способ изготовления баллона осуществляют следующим образом. Изготавливают лейнер 1 из закаленного стекла с наружными размерами, выполненными по внутренним размерам баллона. На наружную поверхность лейнера 1 в радиальном направлении наматывают гибкий материал 3 в один слой поверхностью, выполненной из адгезива. Накладывают на лейнер 1 по меньшей мере днище с горловиной 2. При этом один конец ленты гибкого материала 3 выводят через отверстие в лейнере и горловину днища 2. Второе днище 2 накладывают на лейнер 1 при необходимости, т.к. для сферических днищ можно изготавливать баллон только с одним днищем с горловиной. Объясняется это тем, что толщина днища баллона зависит от радиуса днища, который находится в пределах от половины диаметра баллона для сферических днищ до одного диаметра для эллиптических днищ. Для сферических днищ толщина стенки днища равна половине толщины стенки обечайки баллона, а для эллиптических днищ толщина стенки днища должна быть больше, поэтому устанавливают днище 2 (без горловины).

После наложения на лейнер по меньшей мере днища с горловиной 2 производят спиральную радиально-диагональную намотку композитного материала 4. Сначала осуществляют продольную намотку композитного материала до необходимой толщины, а затем осуществляют радиальную намотку с нанесением связующего материала. Затем выполняют отверждение связующего, разбивают стеклянный лейнер, за свободный конец гибкого материала, выведенный через отверстие в лейнере и горловину баллона, извлекают осколки стекла, прилипшие к гибкому материалу, и удаляют оставшиеся осколки из полости баллона.

Изобретение было опробовано при изготовлении баллона с внутренним диаметром 302 мм, например, из стеклопластика с пределом прочности 850 МПа. Лейнер с наружным диаметром 302 мм изготовили из закаленного стекла с глухим днищем и днищем с отверстием диаметром 50 мм, толщина стенки лейнера составила 5-6 мм. На наружную поверхность стеклянного лейнера в радиальном направлении намотали строительную ленту стороной, выполненной с адгезионным слоем, наложили на лейнер днища и вывели один конец ленты через отверстие в лейнере и горловину баллона, которую выточили с резьбой, например, 30×2 мм. Установили лейнер в намоточную машину и осуществили спиральную радиально-диагональную намотку композитного материала, в частности, из стекловолокна с использованием в качестве связующего, например, эпоксидной смолы. Толщина днищ лейнера, выполненных намоткой композитного материала, составила 5 мм, а цилиндрической части лейнера - 10 мм. Для полимеризации связующего баллон нагрели до 160°C. В горловину баллона вставили стальную оправку и разбили стеклянный лейнер. Свободный конец гибкой ленты, выведенный через горловину, вытянули из баллона с прилипшими осколками стекла. Остатки стекла удалили из полости баллона через горловину. Баллон выдержал гидравлические испытания на давление 15 МПа и пневматические - на давление 10 МПа. Вес баллона составил 31 кг. Изготовление баллонов из композитных материалов позволяет снизить массу баллона по сравнению со стальными бесшовными баллонами более, чем в два раза при сохранении заданной вместимости.

Использование предлагаемого изобретения позволяет упростить технологию изготовления, снизить себестоимость и массу баллона и обеспечить безосколочное разрушение баллона за счет применения композитного материала и изготовления баллона без лейнера.

Способ изготовления баллона, включающий изготовление лейнера и формирование вокруг всей его поверхности силовой оболочки, выполненной спиральной радиально-диагональной намоткой композитного материала с использованием связующего, отличающийся тем, что лейнер изготавливают из закаленного стекла, наматывают на него в радиальном направлении гибкий материал, одна из поверхностей которого выполнена из адгезива, а другая - из антиадгезива, затем накладывают на лейнер по меньшей мере днище с горловиной, при этом один конец гибкого материала выводят через отверстие в лейнере и горловину, после радиально-диагональной намотки композитного материала осуществляют отверждение связующего, затем разбивают лейнер и удаляют осколки из полости баллона.
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БАЛЛОНА
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БАЛЛОНА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 43.
10.02.2013
№216.012.2317

Способ комбинированной высадки концов труб

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к трубному производству, и может быть использовано при производстве нефте- и газопромысловых труб с высаженными концами из различных металлов и сплавов. Комбинированную высадку концов труб с получением преимущественно удлиненной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474485
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.07.2013
№216.012.537d

Оправочный узел непрерывного трубопрокатного стана

Изобретение предназначено для повышения эксплуатационного ресурса оправочного узла непрерывного трубопрокатного стана. Оправочный узел включает оправку, имеющую цилиндрическую и коническую части с выполненным на одном из торцев цилиндрической части глухим резьбовым отверстием для сочленения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486976
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.08.2013
№216.012.5c2f

Способ винтовой прошивки литой заготовки

Изобретение предназначено для повышения стойкости инструмента и качества внутренней поверхности прокатываемых труб из литой и непрерывно-литой заготовки в косовалковом прошивном стане. Способ включает подачу нагретой заготовки в рабочие валки, имеющие входной конус, пережим и выходной конус,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489220
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.08.2013
№216.012.5c30

Способ производства горячекатаных труб

Изобретение предназначено для повышения производительности трубопрокатных агрегатов, качества поверхности и точности бесшовных горячекатаных труб из непрерывно-литой, а также катаной заготовок, преимущественно на трубопрокатных агрегатах с автоматическими раскатными станами. Способ включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489221
Дата охранного документа: 10.08.2013
27.10.2013
№216.012.78d0

Технологический инструмент косовалкового прошивного стана

Изобретение предназначено для улучшения качества поверхности гильз, получаемых на косовалковом прошивном стане для производства горячекатаных труб. Технологический инструмент косовалкового прошивного стана содержит валки, включающие конус прошивки и конус раскатки, разделенные пережимом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496590
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7cc4

Оправочный узел стана винтовой прокатки

Изобретение предназначено для увеличения стойкости оправок, применяемых при прошивке заготовок на станах винтовой прокатки с охлаждаемыми оправками. Оправочный узел стана винтовой прокатки содержит охлаждаемую оправку с несквозной внутренней поверхностью. Исключение повреждения внутренней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497613
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.01.2014
№216.012.9aeb

Способ изготовления горячекатаных бесшовных труб

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу изготовления горячекатаных бесшовных труб с использованием материалов, предназначенных для обработки внутренней поверхности гильз. Способ включает обработку внутренней поверхности гильзы путем вдувания смазочного материала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505365
Дата охранного документа: 27.01.2014
20.06.2014
№216.012.d4e8

Трубное резьбовое соединение и способ его выполнения

Изобретение относится к трубному резьбовому соединению с покрытием и может быть использовано для защиты резьб резьбовых элементов, применяемых для соединения труб при добыче и транспортировании углеводородов. Трубное резьбовое соединение состоит из элементов с наружной и внутренней резьбой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520275
Дата охранного документа: 20.06.2014
10.10.2014
№216.012.fce9

Калибр трубопрокатного стана

Изобретение относится к трубопрокатному производству, преимущественно к калибровке валков непрерывных трубопрокатных станов и может быть использовано при прокатке труб в двух- и многовалковых калибрах. Калибр трубопрокатного стана образован ручьями валков, профиль поперечного сечения валка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530591
Дата охранного документа: 10.10.2014
20.12.2014
№216.013.1138

Способ прессования полых профилей и устройство для его осуществления

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве труб. Прессование полых профилей ведут в устройстве, которое содержит контейнер, пуансон, матрицу с центрирующим стаканом, пресс-шайбу со сквозным отверстием и пресс-иглу с коническим участком....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535831
Дата охранного документа: 20.12.2014
Показаны записи 1-10 из 35.
10.02.2013
№216.012.2317

Способ комбинированной высадки концов труб

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к трубному производству, и может быть использовано при производстве нефте- и газопромысловых труб с высаженными концами из различных металлов и сплавов. Комбинированную высадку концов труб с получением преимущественно удлиненной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474485
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.07.2013
№216.012.537d

Оправочный узел непрерывного трубопрокатного стана

Изобретение предназначено для повышения эксплуатационного ресурса оправочного узла непрерывного трубопрокатного стана. Оправочный узел включает оправку, имеющую цилиндрическую и коническую части с выполненным на одном из торцев цилиндрической части глухим резьбовым отверстием для сочленения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486976
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.08.2013
№216.012.5c2f

Способ винтовой прошивки литой заготовки

Изобретение предназначено для повышения стойкости инструмента и качества внутренней поверхности прокатываемых труб из литой и непрерывно-литой заготовки в косовалковом прошивном стане. Способ включает подачу нагретой заготовки в рабочие валки, имеющие входной конус, пережим и выходной конус,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489220
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.08.2013
№216.012.5c30

Способ производства горячекатаных труб

Изобретение предназначено для повышения производительности трубопрокатных агрегатов, качества поверхности и точности бесшовных горячекатаных труб из непрерывно-литой, а также катаной заготовок, преимущественно на трубопрокатных агрегатах с автоматическими раскатными станами. Способ включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489221
Дата охранного документа: 10.08.2013
27.10.2013
№216.012.78d0

Технологический инструмент косовалкового прошивного стана

Изобретение предназначено для улучшения качества поверхности гильз, получаемых на косовалковом прошивном стане для производства горячекатаных труб. Технологический инструмент косовалкового прошивного стана содержит валки, включающие конус прошивки и конус раскатки, разделенные пережимом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496590
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7cc4

Оправочный узел стана винтовой прокатки

Изобретение предназначено для увеличения стойкости оправок, применяемых при прошивке заготовок на станах винтовой прокатки с охлаждаемыми оправками. Оправочный узел стана винтовой прокатки содержит охлаждаемую оправку с несквозной внутренней поверхностью. Исключение повреждения внутренней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497613
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.01.2014
№216.012.9aeb

Способ изготовления горячекатаных бесшовных труб

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу изготовления горячекатаных бесшовных труб с использованием материалов, предназначенных для обработки внутренней поверхности гильз. Способ включает обработку внутренней поверхности гильзы путем вдувания смазочного материала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505365
Дата охранного документа: 27.01.2014
20.06.2014
№216.012.d4e8

Трубное резьбовое соединение и способ его выполнения

Изобретение относится к трубному резьбовому соединению с покрытием и может быть использовано для защиты резьб резьбовых элементов, применяемых для соединения труб при добыче и транспортировании углеводородов. Трубное резьбовое соединение состоит из элементов с наружной и внутренней резьбой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520275
Дата охранного документа: 20.06.2014
10.10.2014
№216.012.fce9

Калибр трубопрокатного стана

Изобретение относится к трубопрокатному производству, преимущественно к калибровке валков непрерывных трубопрокатных станов и может быть использовано при прокатке труб в двух- и многовалковых калибрах. Калибр трубопрокатного стана образован ручьями валков, профиль поперечного сечения валка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530591
Дата охранного документа: 10.10.2014
20.12.2014
№216.013.1138

Способ прессования полых профилей и устройство для его осуществления

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве труб. Прессование полых профилей ведут в устройстве, которое содержит контейнер, пуансон, матрицу с центрирующим стаканом, пресс-шайбу со сквозным отверстием и пресс-иглу с коническим участком....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535831
Дата охранного документа: 20.12.2014
+ добавить свой РИД