RU2059902C1

RU2059902C1 - Reinforced bellows

Info

Publication number: RU2059902C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Николаевич Брызгалин; Николай Иванович Гребнев
Original assignee: Юрий Николаевич Брызгалин; Николай Иванович Гребнев
Priority date: 1992-07-16
Filing date: 1992-07-16
Publication date: 1996-05-10

Abstract

FIELD: construction and aircraft industries, mechanical engineering, vacuum technology. SUBSTANCE: invention is intended for manufacture of leakproof pipe-lines. Reinforced bellows includes corrugated pipe 1 and reinforcing members: support semi-rings 2, jackets-semi-rings 3, medium semi-rings 4, limiting rings 5, compensation rings 6, butt washers 7 and bushings 8. When working medium is supplied into internal space of corrugated pipe 4 its corrugations expand together with jackets-semi- rings 3 and it diminishes stress in flexible member. EFFECT: improved reliability and prolonged service life of pipe-lines. 1 dwg

Description

Изобретение относится к арматуростроению и может найти применение в промышленности, изготовляющей вакуумную технику. Кроме того, может применяться в узлах передачи газа и жидкости под давлением, например, в гибких гофрированных герметичных трубопроводах систем летательных аппаратов. The invention relates to valve engineering and may find application in the industry manufacturing vacuum equipment. In addition, it can be used in nodes for the transmission of gas and liquid under pressure, for example, in flexible corrugated airtight piping systems of aircraft.

Известны сильфоны однослойные, разделительные и компенсаторные из нержавеющей стали, см. Т.У. ГОСТ-22388-77, которые представляют из себя металлическую трубу, состоящую из кольцевых гофр. Одним из недостатков указанных сильфонов является невысокое максимальное внутреннее и наружное рабочее давление. Максимальное рабочее давление сильфона пир наружном диаметре D 160 мм и толщине стенки S_o 0,5 мм достигает Р_max0,3 МПа.Known single-layer bellows, dividing and compensating stainless steel, see T.U. GOST-22388-77, which is a metal pipe consisting of ring corrugations. One of the disadvantages of these bellows is the low maximum internal and external working pressure. The maximum working pressure of the bellows pir outer diameter D 160 mm and wall thickness S _o 0.5 mm reaches P _max 0.3 MPa.

Известны также сильфоны металлические однослойные компенсаторные, армированные кольцами, см. Т.У. ГОСТ 24553-81. Указанные сильфоны представляют из себя металлическую трубу, состоящую из кольцевых гофр, наружные поверхности которой по впадинам армированы кольцами. Одним из недостатков этих сильфонов является также сравнительно невысокое максимальное рабочее внутреннее давление Р_max. Например, максимальное рабочее давление сильфона при наружном диаметре, D160 мм P_max 1,0 МПа. В качестве прототипа выбран волнистый компенсатор, у которого гибкий элемент укреплен во впадинах и выступах волн контрольными кольцами. Одним из недостатков этих компенсаторов является то, что контрольные кольца, а также направляющие кольца контактируют с волнистым компенсатором не по всей его рабочей поверхности, а с разрывами, приблизительно равными рабочему ходу компенсатора. Это приводит к тому, что при применении внутреннего высокого давления необходимо значительно увеличивать толщину стенки волнистого компенсатора, что увеличивает жесткость и уменьшает гибкость его.Also known are metal single-layer expansion bellows reinforced with rings, see T.U. GOST 24553-81. These bellows are a metal pipe consisting of annular corrugations, the outer surfaces of which are reinforced with rings along the troughs. One of the disadvantages of these bellows is also the relatively low maximum working internal pressure P _max . For example, the maximum working pressure of a bellows with an outer diameter, D160 mm P _max 1,0 MPa. As a prototype, a wavy compensator is selected, in which the flexible element is fixed in the hollows and protrusions of the waves with control rings. One of the drawbacks of these compensators is that the control rings, as well as the guide rings, do not contact the wavy compensator over its entire working surface, but with gaps approximately equal to the working stroke of the compensator. This leads to the fact that when applying internal high pressure it is necessary to significantly increase the wall thickness of the wavy compensator, which increases rigidity and reduces its flexibility.

Задача изобретения значительное повышение рабочего давления сильфона при сохранении его прежнего рабочего хода, повышение работоспособности и надежности сильфона. The objective of the invention is a significant increase in the working pressure of the bellows while maintaining its previous working stroke, increasing the efficiency and reliability of the bellows.

Поставленная задача достигается тем, что контрольные кольца выполнены разъемными минимум из двух половин, а также в разделении контрольных колец на элементы (полукольцо опорное, полукольцо среднее и чехол-полукольцо) в соответствии с определенными зонами волн гофрированной цельнометаллической трубы сильфона, причем контрольные полукольца установлены во впадинах (полукольца опорные и полукольца средние) и на вершинах волн этой трубы (чехлы-полукольца) и охватывают боковые поверхности и вершины волн, что позволяет компенсировать нагрузку от внутреннего давления внутри трубы сильфона. Сильфон также снабжен чередующимися наружными ограничительными и компенсаторными кольцами, а также торцевыми шайбами и втулками, причем наружные ограничительные кольца опираются на средние полукольца, а компенсаторные кольца на чехлы-полукольца, при этом наружные боковые поверхности последних контактируют с боковыми поверхностями средних полуколец. The task is achieved in that the control rings are made detachable from at least two halves, as well as in the separation of the control rings into elements (a support half ring, a middle half ring and a half ring cover) in accordance with certain wave zones of the corrugated all-metal bellows pipe, and the control half rings are installed in hollows (supporting half rings and middle half rings) and on the tops of the waves of this pipe (half-rings covers) and cover the lateral surfaces and the tops of the waves, which makes it possible to compensate cu from internal pressure inside the bellows pipe. The bellows is also equipped with alternating outer restrictive and compensatory rings, as well as end washers and bushings, the outer restrictive rings resting on the middle half rings, and the expansion rings on the half-rings, while the outer side surfaces of the latter are in contact with the side surfaces of the middle half rings.

Сущность изобретения заключается в том, что в предлагаемой конструкции сильфона сохраняется рабочий ход, применяемый в конструкции цельнометаллической гофрированной трубы и заложена возможность значительного (на порядок) увеличения давления сильфона. The essence of the invention lies in the fact that the proposed design of the bellows retains the working stroke used in the construction of an all-metal corrugated pipe and the possibility of a significant (an order of magnitude) increase in the pressure of the bellows is preserved.

На чертеже изображен предлагаемый армированный сильфон, в котором 1 труба гофрированная; 2 полукольцо опорное, 3 чехол-полукольцо, 4 полукольцо среднее, 5 кольцо ограничительное, 6 кольцо компенсаторное, 7 шайба торцовая, 8 втулка. The drawing shows the proposed reinforced bellows, in which 1 pipe is corrugated; 2 supporting half-ring, 3 half-ring cover, 4 middle half-ring, 5 restrictive ring, 6 compensatory ring, 7 face washer, 8 sleeve.

Сильфон состоит из: трубы гофрированной (1), во впадины которой устанавливают опорные полукольца 2. Затем на выступы гофрированной трубы 1 устанавливают чехлы-полукольца 3 и во впадины устанавливают средние полукольца 4. Скpепляется конструкция ограничительными кольцами 5 и компенсаторными кольцами 6. От осевых нагрузок предусмотрены торцевая шайба 7 и втулка 8. Предлагаемый сильфон работает следующим образом: при подаче газа или жидкости во внутреннюю полость гофрированной трубы 1 будут расширяться гофры и соответственно будут расширяться чехлы-полукольца 3 и образуется зазор между ограничительными кольцами 5 и компенсаторными кольцами 6. Применение чехлов-полуколец 3 позволяет увеличить внутреннее рабочее давление газа или жидкости. The bellows consists of: a corrugated pipe (1), in the hollows of which the support half rings are installed 2. Then, half-rings covers 3 are installed on the protrusions of the corrugated pipe 1 and the middle half rings are installed in the cavities 4. The structure is fastened with restrictive rings 5 and compensating rings 6. From axial loads an end washer 7 and a sleeve 8 are provided. The proposed bellows works as follows: when gas or liquid is supplied to the internal cavity of the corrugated pipe 1, the corrugations will expand and, accordingly, will expand half-rings 3 and a gap is formed between the restrictive rings 5 and the expansion rings 6. The use of half-rings 3 allows you to increase the internal working pressure of a gas or liquid.

Технико-экономические преимущества предлагаемого сильфона по сравнению с прототипом следующие:
1. Значительное увеличение (возможно на порядок и выше) максимального рабочего давления при сохранении прежнего рабочего хода сильфона.The technical and economic advantages of the proposed bellows in comparison with the prototype are as follows:
1. A significant increase (possibly an order of magnitude or higher) of the maximum working pressure while maintaining the same working stroke of the bellows.

2. Повышение работоспособности и надежности сильфона. 2. Improving the availability and reliability of the bellows.

3. Возможность использования (пpи необходимости) в качестве основного элемента сборной конструкции сильфона любых гофрированных оболочек с кольцевыми гофрами, выпускаемых промышленностью. 3. The possibility of using (if necessary) as the main element of the prefabricated design of the bellows of any corrugated shells with ring corrugations produced by industry.

Claims

A reinforced bellows containing an all-metal corrugated pipe reinforced in hollows and protrusions along the profile of the waves with control rings, characterized in that the bellows is additionally equipped with alternating external restriction and expansion rings, as well as end washers and bushings, while the control rings are made integral and contain installed the troughs of the waves are supporting half rings, the middle half rings resting on them and protruding above the wave vertices and covering the lateral surfaces and vertices in n-semiring cases, the outer ring restrictive based on the average half-ring and compensating ring-on covers half rings, the outer side surface of the latter in contact with the side surfaces of the medium half-rings.