10.05.2018
218.016.40de

СИЛЬФОННЫЙ КОМПЕНСАТОР УГЛОВЫХ И ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (ВАРИАНТЫ)

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002649169
Дата охранного документа
30.03.2018
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к ракетно-космической технике и используется для компенсации линейных и угловых перемещений трубопроводов в пневмогидравлических магистралях при монтаже и эксплуатации. Сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений содержит сильфон, фланцы, корпус и ограничитель угловых и линейных перемещений. Корпус выполнен в виде двух цилиндров большего и меньшего диаметра, при этом цилиндры соединены между собой телескопически и взаимодействуют между собой посредством сферического выступа на цилиндре меньшего диаметра. На конце цилиндра большего диаметра выполнен кольцевой выступ. Радиус сферического выступа цилиндра меньшего диаметра выполнен равным радиусу внутренней поверхности цилиндра большего диаметра. Ось симметрии сферического выступа цилиндра меньшего диаметра совпадает с осью симметрии сильфона. По второму варианту выполнения компенсатора корпус установлен внутри сильфона и закреплен на фланцах посредством пилонов или непосредственно на фланцах. Технический результат: повышение прочностной и параметрической надежности работы компенсатора. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к ракетно-космической технике и используется для компенсации линейных и угловых перемещений трубопроводов в пневмогидравлических магистралях при монтаже и эксплуатации.

Известен компенсатор линейных и угловых перемещений по патенту ФРГ №886682, содержащий сильфон, сферообразный кожух, образованный оболочками большего и меньшего диаметра, и содержащий зазор, для линейных перемещений.

Недостатком известного компенсатора является то, что в случае совместного действия линейных и угловых перемещений может возникнуть взаиморасположение сферообразных кожухов, сохраняющих зазор между ними, что не позволит изгибаться сильфону, как сильфону, работающему в шарнирном узле. Наличие зазора является риском разрушения кожухов при воздействии вибраций, особо актуальных для изделий ракетно-космической техники (0-2000 Гц).

Известен компенсатор линейных и угловых перемещений по патенту RU №2360176, выбранный за прототип и содержащий сильфон, переходники, снабженные кольцевыми выступами со сферическими поверхностями, фланцы, защитный цилиндр, с одного конца имеющий внутреннюю сферу и состоящий из двух полуцилиндров, крепежные элементы, ограничитель угловых и линейных перемещений.

Недостатком известного компенсатора является то, что при одновременном линейно-угловом перемещении происходит избыточно неравномерное нагружение крайних гофр сильфона, так как именно в этой области парируется поворот с неизбежным накоплением пластических деформаций. В условиях прогнозируемых длительных циклических вибровоздействий в актуальном диапазоне это приведет к снижению надежности работы компенсатора.

Задачей заявленного технического решения является повышение надежности работы сильфонного компенсатора угловых и линейных перемещений.

1. Поставленная задача решается тем, что сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений, содержащий сильфон, фланцы, корпус и ограничитель угловых и линейных перемещений, отличается тем, что корпус выполнен в виде двух цилиндров большего и меньшего диаметра, при этом цилиндры соединены между собой телескопически и взаимодействуют между собой посредством сферического выступа, выполненного на цилиндре меньшего диаметра, при этом на конце цилиндра большего диаметра выполнен кольцевой выступ, при этом радиус сферического выступа цилиндра меньшего диаметра выполнен равным радиусу внутренней поверхности цилиндра большего диаметра, а ось симметрии сферического выступа цилиндра меньшего диаметра совпадает с осью симметрии сильфона.

2. Поставленная задача решается тем, что сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений, содержащий сильфон, фланцы, корпус и ограничитель угловых и линейных перемещений, отличается тем, что корпус выполнен в виде двух цилиндров большего и меньшего диаметра, при этом цилиндры соединены между собой телескопически и взаимодействуют между собой посредством сферического выступа, выполненного на цилиндре меньшего диаметра, при этом на конце цилиндра большего диаметра выполнен кольцевой выступ, при этом радиус сферического выступа цилиндра меньшего диаметра выполнен равным радиусу внутренней поверхности цилиндра большего диаметра, а ось симметрии сферического выступа цилиндра меньшего диаметра совпадает с осью симметрии сильфона, при этом корпус компенсатора установлен внутри сильфона и закреплен на фланцах посредством пилонов или непосредственно на фланцах.

Заявленная конструкция поясняется чертежами:

- Фиг. 1 - общий вид сильфонного компенсатора с расположением сильфона внутри телескопического корпуса.

- Фиг. 2 - общий вид сильфонного компенсатора с установкой телескопического корпуса на пилонах внутри сильфона.

- Фиг. 3 - общий вид сильфонного компенсатора с установкой телескопического корпуса непосредственно на фланцах внутри сильфона.

Сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений содержит:

1 - сильфон;

2 - фланцы;

3 - ограничитель угловых и линейных перемещений;

4 - цилиндр корпуса большего диаметра;

5 - цилиндр корпуса меньшего диаметра;

6 - сферический выступ цилиндра меньшего диаметра,

7, 8 - опорные кольца;

9 - кольцевой выступ цилиндра большего диаметра;

10 - крепежный элемент;

11 - крепежные элементы;

12 - кольцо;

13 - пилон;

14 - ось симметрии (сферического выступа цилиндра меньшего диаметра;

15 - ось симметрии (сильфона);

R1 - радиус сферического выступа цилиндра меньшего диаметра;

R2 - радиус внутренней поверхности цилиндра большего диаметра.

По варианту 1. Сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений содержит сильфон 1, который закреплен на фланцах 2, корпус состоит из двух цилиндров большего диаметра 4 и меньшего диаметра 5, соединенных с опорными кольцами 7 и 8 фланцев 2 крепежными элементами 11. Цилиндр корпуса меньшего диаметра 5 имеет сферический выступ 6 с радиусом R1 и сопряжен с внутренней поверхностью цилиндра корпуса большего диаметра 4, имеющего радиус R2, при этом R1 равен R2. Ось симметрии сферического выступа цилиндра меньшего диаметра 14 совпадает с осью симметрии 15 сильфона 1. На свободном конце цилиндра корпуса большего диаметра 4 имеется кольцевой выступ 9, на который устанавливается ограничитель угловых и линейных перемещений 3 с помощью крепежного элемента 10. Параметры сильфона 1 определяются расчетом из условий его компенсационных возможностей и максимальными величинами относительных перемещений, которые нужно компенсировать.

По варианту 2. Конструктивное исполнение аналогично 1 варианту, кроме того, что корпус который состоит из двух цилиндров большего 4 и меньшего 5 диаметров, расположен внутри сильфона 1 и закреплен на фланцах 2 при помощи пилонов 13 или непосредственно на фланцах 2, при этом сильфон 1 закреплен на фланцах 2 при помощи колец 12.

Сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений по варианту 1 и варианту 2 работает следующим образом.

Сильфон 1 работает в обеспечение максимальной расчетной величины относительных перемещений. Сильфон 1 может работать на растяжение на 2/3 от суммы расстояний между гофр и на сжатие на 1/3 от этой же суммы. С целью максимального использования компенсирующих возможностей сильфона 1 и равномерного его нагружения в процессе эксплуатации компенсатор при монтаже, в составе магистрали пневмогидравлической системы, может быть установлен в необходимый размер с предварительным растяжением или сжатием и/или изгибом.

При этом скольжение сферического выступа 6, расположенного на цилиндре корпуса меньше диаметра 5, по внутренней цилиндрической поверхности цилиндра корпуса большего диаметра 4 и ее вращение относительно оси этой цилиндрической поверхности обеспечивают как растяжение (сжатие), так и изгиб фланца с установленным на нем цилиндром меньшего диаметра 5 относительно фланца с установленным на нем цилиндром большего диаметра 4. При одновременной работе компенсатора на растяжение (сжатие) и выборе угловых перемещений, нагрузка на гофры сильфона распределяется равномерно, так как ось симметрии 14 сферического выступа 6 цилиндра меньшего диаметра совпадает с осью симметрии 15 сильфона 1. Такое сопряжение поверхностей с совпадением оси симметрии 15 сильфона 1 и оси симметрии 14 сферического выступа 6 цилиндра меньшего диаметра значительно повышает надежность конструкции. Так же при работе компенсатора на максимальное растяжение и одновременном выборе углового перемещения кольцевой выступ 9 предохраняет свободный край цилиндра корпуса большего диаметра 4 от пластических деформаций. Для предохранения сильфона 1 от потери устойчивости при работе на растяжение на кольцевом выступе 9 цилиндра корпуса большего диаметра 4 предусмотрен ограничитель 3. В процессе эксплуатации компенсатора сильфон 1 компенсирует плюсовые и минусовые перемещения в продольном направлении, а также компенсирует и угловые перемещения. Происходит проскальзывание сферического выступа 6 цилиндра корпуса меньшего диаметра 5 относительно внутренней цилиндрической поверхности цилиндра корпуса большего диаметра 4. При этом ось симметрии 14 сферического выступа 6 цилиндра корпуса меньшего диаметра 5 не выходят из зоны оси симметрии 15 сильфона 1, т.е. они совпадают и перемещаются синхронно. Благодаря такой компоновке, компенсатор может работать при длительных вибродинамических нагрузках, что значительно повышает надежность конструкции.

Выбор конструкции компенсаторов по варианту 1 или 2 зависит от назначения магистралей (магистраль слива, продувки, заправки и т.п.).

Технический результат достигается за счет введения в конструкцию телескопического корпуса со скользящим сферическим соединением между цилиндрами корпуса большего и меньшего диаметра.

Использование предложенного технического решения позволяет повысить прочностную надежность (отсутствие отказов в режиме циклов переменного нагружения согласно заданным пределам), а также параметрическую надежность, что особенно важно, так как предоставленная конструкция снижает накопление пластических деформаций сильфона вследствие симметричного нагружения, а значит, минимизирует процесс нестабильности технических параметров сильфона: жесткости, гистерезиса и «ухода» характеристик от номинального значения.

При работе компенсатора на одновременное растяжение - сжатие и изгиб одного фланца относительно другого центр угловой деформации сильфона находится в зоне осей симметрии сильфона, так как сферический выступ 6 цилиндра корпуса меньшего диаметра 5 перемещается так же, как и фланец, на котором он закреплен.


СИЛЬФОННЫЙ КОМПЕНСАТОР УГЛОВЫХ И ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (ВАРИАНТЫ)
СИЛЬФОННЫЙ КОМПЕНСАТОР УГЛОВЫХ И ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (ВАРИАНТЫ)
СИЛЬФОННЫЙ КОМПЕНСАТОР УГЛОВЫХ И ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (ВАРИАНТЫ)
СИЛЬФОННЫЙ КОМПЕНСАТОР УГЛОВЫХ И ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (ВАРИАНТЫ)
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 60.
10.06.2015
№216.013.5370

Способ управления процессами подготовки и эксплуатации сложных технических объектов и система для его осуществления

Изобретение относится к способам контроля, управления и к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах управления и контроля эксплуатации сложных технических объектов. Технический результат - повышение оперативности принятия решений при отклонениях от нормального хода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552881
Дата охранного документа: 10.06.2015
27.06.2015
№216.013.5b40

Устройство раскрытия плоских крупногабаритных конструкций космического аппарата

Изобретение относится к оборудованию космического аппарата (КА) и предназначено для одноразового раскрытия плоских крупногабаритных конструкций КА, например радиолокационных антенн, солнечных батарей и т.п. Устройство содержит неподвижную (2) секцию (НС) на раме (1), закрепленной на КА, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554901
Дата охранного документа: 27.06.2015
27.06.2015
№216.013.5b4c

Устройство отделения и раскрытия створок батареи солнечной космического аппарата

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано в раскрывающихся солнечных батареях космических аппаратов. Устройство отделения и раскрытия створок солнечной батареи (УОРССБ) космического аппарата содержит раму, два пакета створок, прижимные замки с крюками, качалки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554913
Дата охранного документа: 27.06.2015
20.07.2015
№216.013.63c9

Устройство обеспечения теплового режима и чистоты космической головной части ракеты космического назначения с крупногабаритной полезной нагрузкой

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано при подготовке и старте ракеты космического назначения. Устройство обеспечения теплового режима и чистоты космической головной части ракеты космического назначения с крупногабаритной полезной нагрузкой содержит на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557092
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.07.2015
№216.013.654a

Способ автоматизированной обработки и анализа телеметрической информации многопараметрического объекта и система для его осуществления

Изобретение относится к области технической кибернетики, а именно к способам осуществления комплексного контроля состояния многопараметрических объектов по разнородной измерительной информации, и может быть использовано в автоматизированных экспертных системах обработки и анализа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557477
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.08.2015
№216.013.6f95

Поворотная заслонка

Изобретение относится к области трубопроводной арматуры и предназначено для перекрытия и открытия магистралей для потока рабочей среды в гидравлических, пневматических трубопроводах различных отраслей промышленности. Поворотная заслонка снабжена приводом, содержащим цилиндрический полый корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560135
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.6fe3

Устройство крепления крупногабаритных плоских конструкций на космическом аппарате

Изобретение относится к средствам стыковки частей космических аппаратов и их оборудования, в частности, радиолокационной антенны (РЛА). Устройство содержит расположенные по осям симметрии РЛА опорные узлы (ОУ) и узлы связи (УС). ОУ снабжены подпружиненными роликами, охваченными вилками,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560213
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.72d1

Способ сборки космической головной части и устройство для его реализации

Изобретение относится к области космонавтики, в частности к способам сборки головных частей и устройствам для их сборки. Космическая головная часть (КГЧ) содержит полезную нагрузку, переходный отсек, головной обтекатель (ГО), которые соединяют между собой в вертикальном положении. Способ сборки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560963
Дата охранного документа: 20.08.2015
27.08.2015
№216.013.73d8

Способ полетной калибровки мультиспектральной аппаратуры космического базирования

Изобретение относится к способу калибровки элементов внутреннего ориентирования съемочной аппаратуры космического базирования, которая включает в себя мультиспектральный и монохроматический каналы. Способ включает предварительную калибровку монохроматического канала; съемку одного и того же...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561231
Дата охранного документа: 27.08.2015
10.09.2015
№216.013.77de

Регулятор давления

Изобретение относится к устройствам пневмоавтоматики и может быть использовано в различных областях промышленности для понижения давления газа до заданной величины и автоматического поддержания заданного давления. Задачи изобретения - расширение возможностей, повышение надежности и уменьшение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562275
Дата охранного документа: 10.09.2015
Показаны записи 1-2 из 2.
27.06.2013
№216.012.522d

Способ выявления структурных дефектов в кремнии

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к области неразрушающего контроля параметров полупроводниковых материалов, и может быть использовано для выявления и анализа структурных дефектов в кремниевых слитках перед разрезанием слитков на пластины. Способ включает облучение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486630
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.09.2013
№216.012.691a

Конструкция фотоэлектрического гибкого модуля

Изобретение относится к области солнечной энергетики, в частности к гибким фотоэлектрическим модулям, которые, помимо основной функции, могут быть дополнительно использованы в качестве элементов промышленного и строительного дизайна, подвергающихся упругой деформации в продольном и/или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492553
Дата охранного документа: 10.09.2013

Похожие РИД в системе