RU2215234C1 - High-pressure bottle and method of its manufacture - Google Patents
High-pressure bottle and method of its manufacture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2215234C1 RU2215234C1 RU2002108318A RU2002108318A RU2215234C1 RU 2215234 C1 RU2215234 C1 RU 2215234C1 RU 2002108318 A RU2002108318 A RU 2002108318A RU 2002108318 A RU2002108318 A RU 2002108318A RU 2215234 C1 RU2215234 C1 RU 2215234C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- neck
- sleeve
- tube
- manufacture
- pipe
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении баллонов высокого давления для длительного хранения и транспортирования сжатых и сжиженных газов преимущественно огнетушителей. The invention relates to the field of metal forming and can be used in the manufacture of high pressure cylinders for long-term storage and transportation of compressed and liquefied gases, mainly fire extinguishers.
Известна конструкция баллона, включающего стакан с горловиной, край которой размещен в кольцевом пазу втулки, а герметизация соединения втулки с горловиной осуществляется пайкой. [1]
Недостатком известной конструкции являются высокие требования по точности к процессу изготовления сосуда высокого давления путем нарезания проточки во втулке, обеспечение высокой точности процесса формирования горловины, край которой размещается в кольцевом пазу втулки. Известно, что сосуды высокого давления являются толстостенными и требуют значительных усилий при штамповании, а чем выше мощность пресса, тем ниже точность изготовления. При этом изготовление стакана является очень трудоемким процессом, требующим длительного времени, средств и мощного оборудования.A known design of the cylinder, including a glass with a neck, the edge of which is placed in the annular groove of the sleeve, and sealing the connection of the sleeve with the neck is carried out by soldering. [1]
A disadvantage of the known design is the high accuracy requirements for the manufacturing process of the pressure vessel by cutting a groove in the sleeve, ensuring high accuracy of the neck formation process, the edge of which is placed in the annular groove of the sleeve. It is known that pressure vessels are thick-walled and require significant stamping efforts, and the higher the press power, the lower the manufacturing accuracy. At the same time, making a glass is a very time-consuming process, requiring a long time, money and powerful equipment.
Известен баллон высокого давления, включающий стакан с горловиной, внутренняя поверхность которой выполнена в виде поверхности второго порядка, скрепленную с ней при помощи сварки втулки, боковая поверхность которой выполнена в виде поверхности второго порядка, причем часть втулки, расположенная внутри баллона, снабжена кольцевым утолщением, кроме того, внутренняя поверхность горловины и поверхность утолщения на втулке, контактирующая с горловиной, выполнены коническими. [2]
Недостатком известной конструкции являются высокие требования к изготовлению сосуда в целом и повышенная сложность процесса изготовления стакана и втулки, что значительно увеличивает трудоемкость изготовления и стоимость баллона высокого давления.A known high-pressure cylinder, including a glass with a neck, the inner surface of which is made in the form of a second-order surface, bonded to it by welding the sleeve, the side surface of which is made in the form of a second-order surface, and the part of the sleeve located inside the cylinder is provided with an annular thickening, in addition, the inner surface of the neck and the surface of the thickening on the sleeve in contact with the neck are made conical. [2]
A disadvantage of the known design is the high requirements for the manufacture of the vessel as a whole and the increased complexity of the process of manufacturing the glass and sleeve, which significantly increases the complexity of manufacturing and the cost of the high-pressure cylinder.
Известен способ изготовления баллона давления, включающий закрепление втулки в формирователе, формирование горловины с размещением края горловины в проточке втулки и герметизацию стыка с втулкой пайкой. [1]
Недостатком известного способа является то, что при размещении края горловины в проточке втулки необходимо обеспечивать высокую точность изготовления втулки, формирователя и крепления втулки к формирователю или - при отсутствии такого требования - появляется зазор между внутренней стенкой горловины и соответствующей поверхностью в проточке втулки. Таким образом, пайка становится одновременно герметизирующим и несущим элементом. В последнем случае снижается надежность работы баллона высокого давления при длительном хранении сжиженного или сжатого газа. Известно, что сосуды высокого давления являются толстостенными и требуют значительных усилий при штамповке, а чем выше мощность пресса, тем ниже точность изготовления.A known method of manufacturing a pressure cylinder, including securing the sleeve in the shaper, the formation of the neck with the placement of the edge of the neck in the groove of the sleeve and sealing the joint with the sleeve by soldering. [1]
The disadvantage of this method is that when placing the edge of the neck in the bore of the sleeve, it is necessary to ensure high accuracy in the manufacture of the sleeve, shaper and fastening of the sleeve to the shaper or, in the absence of such a requirement, a gap appears between the inner wall of the neck and the corresponding surface in the bore of the sleeve. Thus, soldering becomes both a sealing and a supporting element. In the latter case, the reliability of the high-pressure cylinder decreases during long-term storage of liquefied or compressed gas. It is known that pressure vessels are thick-walled and require significant stamping efforts, and the higher the press power, the lower the manufacturing accuracy.
Известен способ изготовления баллона высокого давления, включающий ориентацию втулки, формирование горловины на стакане, фиксацию втулки в горловине с последующей герметизацией, при этом вначале осуществляют ориентацию втулки относительно стакана посредством размещения внутри стакана, а после формирования горловины перемещают втулку в направлении горловины до упора во внутреннюю поверхность горловины. [2]
Недостатком известного способа является высокая трудоемкость изготовления стакана, заключающаяся в многочисленных переходах при глубокой вытяжке и формировании профиля толстостенного стакана, в необходимости использования значительного количества технологического оборудования больших мощностей и усилий. Кроме того, требуется высокая точность в получении конических поверхностей при изготовлении горловины и втулки. Все это увеличивает трудоемкость изготовления и стоимость баллона высокого давления.A known method of manufacturing a high-pressure cylinder, including the orientation of the sleeve, forming the neck on the glass, fixing the sleeve in the neck, followed by sealing, first, the sleeve is oriented relative to the glass by placing inside the glass, and after the neck is formed, the sleeve is moved in the direction of the neck to the inside neck surface. [2]
The disadvantage of this method is the high complexity of manufacturing a glass, consisting in numerous transitions with deep drawing and forming a profile of a thick-walled glass, the need to use a significant amount of technological equipment of high power and effort. In addition, high accuracy is required in obtaining conical surfaces in the manufacture of the neck and sleeve. All this increases the complexity of manufacturing and the cost of a high pressure cylinder.
Задачей изобретения является создание надежной технологической конструкции баллона высокого давления и менее трудоемкого способа его изготовления путем снижения требований к точности геометрических размеров деталей баллона, уменьшения количества операций и технологического оборудования и использования стандартного профильного металлопроката при изготовлении баллонов высокого давления в условиях серийного и массового производства. The objective of the invention is to create a reliable technological design of a high-pressure cylinder and a less labor-intensive method for its manufacture by reducing the accuracy requirements for the geometric dimensions of the cylinder parts, reducing the number of operations and technological equipment and using standard profile metal in the manufacture of high-pressure cylinders in mass and mass production.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемой конструкции баллона высокого давления, которая включает корпус, выполненный в виде трубы с нижней сужающейся горловиной и приваренным к ней профилированным днищем и верхней сужающейся горловиной с расположенной внутри нее втулкой с цилиндрической поверхностью, скрепленной с горловиной при помощи трубки, один конец которой ввернут во втулку, а второй приварен к днищу. The problem is solved using the proposed design of a high-pressure cylinder, which includes a housing made in the form of a pipe with a lower tapering neck and a profiled bottom welded to it and an upper tapering neck with a sleeve inside with a cylindrical surface fastened to the neck with a tube, one the end of which is screwed into the sleeve, and the second is welded to the bottom.
Кроме того, поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа изготовления баллона высокого давления, включающего крепление трубки к днищу путем нанесения кольцевого сварного шва, последующей приваркой днища с трубкой к нижней горловине корпуса. Затем, после формирования верхней горловины корпуса, в ней осуществляют крепление втулки путем ее навертывания на трубку с последующей герметизацией стыка путем нанесения кольцевого сварного шва. In addition, the problem is solved using the proposed method of manufacturing a high-pressure cylinder, including mounting the tube to the bottom by applying an annular weld, subsequent welding of the bottom with the tube to the lower neck of the body. Then, after the formation of the upper neck of the body, it secures the sleeve by screwing it onto the tube, followed by sealing the joint by applying an annular weld.
Особенности конструкции баллона высокого давления и способа его изготовления поясняются чертежами. The design features of the high pressure cylinder and the method of its manufacture are illustrated by drawings.
На фиг. 1 изображена конструкция баллона высокого давления, продольное сечение. На фиг.2-11 изображена последовательность реализации способа изготовления баллона высокого давления, где на фиг.2 - отрезка трубной заготовки; на фиг.3 - формирование нижней горловины; на фиг.4 - вырубка и формирование профилированного днища; на фиг.5-6 - изготовление трубки; на фиг.7 - приварка трубки к профилированному днищу; на фиг.8 - закрепление днища с трубкой в нижней горловине и нанесение на стыке герметизирующего кольцевого сварного шва; на фиг.9 - формирование верхней горловины; на фиг.10 - изготовление цилиндрической втулки с буртом; на фиг.11 - закрепление втулки в верхней горловине путем ее навертывания на трубку и нанесения герметизирующего кольцевого сварного шва. In FIG. 1 shows a design of a high pressure cylinder, longitudinal section. Figure 2-11 shows the sequence of implementation of the method of manufacturing a high pressure cylinder, where figure 2 is a segment of a pipe billet; figure 3 - the formation of the lower neck; figure 4 - cutting and the formation of a profiled bottom; in Fig.5-6 - the manufacture of the tube; Fig.7 - welding of the tube to the profiled bottom; on Fig - fixing the bottom with the tube in the lower neck and applying at the junction of a sealing annular weld; figure 9 - the formation of the upper neck; figure 10 - manufacture of a cylindrical sleeve with a shoulder; figure 11 - fixing the sleeve in the upper neck by screwing it onto the tube and applying a sealing ring weld.
Баллон высокого давления включает трубу 1 с нижней 2 и верхней 3 горловинами, втулку 4, трубку 5 с отверстием 7 для выхода газа и профилированное днище 6. The high-pressure cylinder includes a
Втулка 4 с цилиндрической наружной поверхностью скреплена с верхней горловиной 3 при помощи трубки 5, один конец которой ввернут во втулку, а второй приварен к днищу 6 кольцевым сварным швом 8. The
Герметичность соединения верхней горловины 3 с втулкой 4 обеспечивается кольцевым сварным швом 10. The tightness of the connection of the
Герметичность соединений нижней горловины 2, трубы 1 с днищем 6 обеспечивается кольцевым сварным швом 9. The tightness of the connections of the
Коническое резьбовое отверстие 11 во втулке 4 предназначено для крепления вентеля, который на фиг.1 не показан. The conical threaded
Работа баллона высокого давления осуществляется следующим образом. The operation of the high pressure cylinder is as follows.
Газ, хранящийся в баллоне под высоким давлением, через втулку 4, находящуюся внутри верхней горловины 3 баллона, действует на трубку 5, скрепляющую втулку 4 с днищем 6. Таким образом, силовым элементом в соединении втулки 4 с верхней горловиной 3 трубы 1 при эксплуатации баллона является трубка 5, при этом по неровностям сопрягаемых поверхностей втулки 4 и верхней горловины 3 газ может проникать в атмосферу. Герметизирующим элементом в вышеназванном соединении является кольцевой сварной шов 10. The gas stored in the cylinder under high pressure through the
В соединении нижней горловины 2 с днищем 6 силовым элементом, воспринимающим высокое давление газа, является нижняя горловина 2 трубы 1, а герметизирующим элементом - кольцевой сварной шов 9. In the connection of the
Выход газа из баллона осуществляется по трубке 5 через отверстие в ней 7. The gas outlet from the cylinder is carried out through the
Предлагаемый способ изготовления баллонов высокого давления включает формирование нижней 2 и верхней 3 горловин трубы 1, которое осуществляется путем холодной деформации с большого диаметра на меньший. The proposed method of manufacturing high pressure cylinders includes the formation of the lower 2 and upper 3 necks of the
После формирования нижней горловины 2, которая согласно предлагаемому технологическому процессу изготавливается первой, в ней размещают днище 6 с приваренной к нему трубкой 5 и закрепляют ее в нижней горловине путем нанесения на стыке герметизирующего кольцевого сварного шва 9 (фиг.7, 8). After the formation of the
Днище 6 штампуют профильным для придания большей жесткости с целью предохранения днища от прогибания при действии высокого давления газа, находящегося в баллоне. Далее после формирования верхней горловины 3 (фиг.9) в ней осуществляют крепление втулки 4 (фиг.11.), навертывая на трубку 5 и герметизируя стык втулки с горловиной путем нанесения кольцевого сварного шва 10. The
Втулка 4 (фиг.10) изготовляется цилиндрической и имеет бурт для фиксации по торцу верхней горловины 3. The sleeve 4 (figure 10) is made cylindrical and has a shoulder for fixing at the end of the
Пример. Изготовлялся баллон высокого давления Р раб.=22,5 МПа. Наименование баллона БВД-2000. Марка огнетушителя ОУ-2. Габаритные размеры баллона Ф 108х325. Example. A high pressure balloon P slave. = 22.5 MPa was manufactured. Name of the cylinder BVD-2000. Fire extinguisher brand OU-2. Overall dimensions of the cylinder F 108x325.
Масса баллона 4,1 кг. Формирование нижней горловины трубы (стальная бесшовная горячекатаная труба 108х5 ГОСТ 8734/В 20 8733) проводилось на длине 35 мм до Ф 65 мм. Днище штамповалось в размере Ф 79х16 мм из листового проката толщиной 6 мм. Соединение днища с нижней горловиной трубы производилось путем нанесения на стыке герметизирующего кольцевого сварного шва ГОСТ 14771 - У 2 - УП 6.The mass of the balloon is 4.1 kg. The formation of the lower neck of the pipe (seamless hot-rolled steel pipe 108x5 GOST 8734 / B 20 8733) was carried out at a length of 35 mm to F 65 mm. The bottom was stamped in the size of F 79x16 mm from
Формирование верхней горловины трубы проводилось на длине 122 мм до Ф 58 мм. Втулка изготовлялась из горячекатаной круглой стали В60 ГОСТ 2590-88/20 ГОСТ 1050-88 в размере Ф58х50 мм. The formation of the upper neck of the pipe was carried out at a length of 122 mm to f 58 mm. The sleeve was made of hot-rolled round steel B60 GOST 2590-88 / 20 GOST 1050-88 in the amount of F58x50 mm.
Соединение втулки с верхней горловиной трубы производилось путем ее навертывания на трубку 1/2'', приваренной вторым концом к днищу кольцевым сварным швом ГОСТ 14771- 76- Т1- УП 4, до упора буртом в торец горловины.The sleeve was connected to the upper neck of the pipe by screwing it onto a 1/2 '' pipe, welded with the second end to the bottom with a ring weld GOST 14771-76- T1-UP 4, all the way to the shoulder in the end of the neck.
Герметизация втулки с верхней горловиной трубы производилась путем нанесения на стыке герметизирующего кольцевого сварного шва ГОСТ 14771- У4 - УП 6.Sealing of the sleeve with the upper neck of the pipe was carried out by applying at the junction of the sealing ring weld GOST 14771-U4 - UP 6.
Реализация предложенной конструкции баллона высокого давления БВД-2000 и способа его изготовления позволяет снизить требования по точности изготовления БВД, уменьшить количество брака и снизить трудоемкость его изготовления. Implementation of the proposed design of the high pressure cylinder BVD-2000 and the method of its manufacture can reduce the requirements for precision manufacturing of the BVD, reduce the amount of marriage and reduce the complexity of its manufacture.
Предложенный способ изготовления и конструкция баллона высокого давления дают возможность повысить надежность, долговечность и технологичность, снизить требования к точности изготовления, уменьшить количество операций и технологического оборудования при изготовлении баллонов высокого давления в условиях серийного и массового производств. The proposed manufacturing method and design of the high-pressure cylinder make it possible to increase reliability, durability and manufacturability, reduce the requirements for manufacturing accuracy, reduce the number of operations and technological equipment in the manufacture of high-pressure cylinders in mass and mass production.
Литература
1. Патент США 2405201, НКл. 29-422, опубл. 06.08.46.Literature
1. US patent 2405201, Ncl. 29-422, publ. 08/06/46.
2. Патент РФ 2153127 С1, МКИ F 17 C 1/00, B 21 D 51/24. Баллон высокого давления и способ его изготовления. Федулов С.А. Заявка 98120574/12, заявл. 16.11.98, опубл. 20.07.2000 г. Бюл. 20 - прототип. 2. RF patent 2153127 C1, MKI F 17
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002108318A RU2215234C1 (en) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | High-pressure bottle and method of its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002108318A RU2215234C1 (en) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | High-pressure bottle and method of its manufacture |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2215234C1 true RU2215234C1 (en) | 2003-10-27 |
RU2002108318A RU2002108318A (en) | 2003-11-10 |
Family
ID=31988984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002108318A RU2215234C1 (en) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | High-pressure bottle and method of its manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2215234C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU182671U1 (en) * | 2017-10-16 | 2018-08-28 | Владимир Иванович Цапков | High pressure cylinder |
RU2665089C2 (en) * | 2014-03-17 | 2018-08-28 | Игорь К. КОТЛЯР | Pressure vessels and methods of manufacturing thereof with use of additive technology |
-
2002
- 2002-04-03 RU RU2002108318A patent/RU2215234C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2665089C2 (en) * | 2014-03-17 | 2018-08-28 | Игорь К. КОТЛЯР | Pressure vessels and methods of manufacturing thereof with use of additive technology |
RU182671U1 (en) * | 2017-10-16 | 2018-08-28 | Владимир Иванович Цапков | High pressure cylinder |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2269055C2 (en) | Fitting with internal squeezing | |
US6126208A (en) | Common rail and method of manufacturing the same | |
US5607194A (en) | Member and tube assembly | |
US6408826B2 (en) | Common rail and method of manufacturing the same | |
KR100818682B1 (en) | Method and apparatus for cold joining flanges and couplings elements to pipes | |
US4352408A (en) | Device for conducting away the exhaust gases from internal combustion engines | |
US3848325A (en) | Method for assembling body and end sections for fluid power cylinder | |
US4697831A (en) | Prefabricated assembly for high tensile strength pipe connections | |
JP2000320424A (en) | High pressure fuel injection pipe for diesel engine | |
RU2215234C1 (en) | High-pressure bottle and method of its manufacture | |
CN101389851B (en) | Structure for connecting head portion of high-pressure fuel injection tube | |
US11408448B2 (en) | Pressure vessel and method of welding a pressure vessel sidewall and end cap together | |
US3837686A (en) | Gas service connector | |
RU2181858C1 (en) | High-pressure bottle and method of its manufacture from tube | |
RU2180947C1 (en) | High-pressure cylinder and method of its making | |
RU2196270C2 (en) | High-pressure bottle and method for its manufacture | |
RU2234633C1 (en) | Method of manufacturing high-pressure vessel | |
US11262004B2 (en) | Metallic pipe connection | |
US20080106097A1 (en) | Method of attaching tubing to a metal fitting | |
RU2194916C2 (en) | High-pressure bottle and method of manufacture of such bottle | |
RU2153127C1 (en) | High-pressure cylinder and method of its manufacture | |
RU2230976C1 (en) | High pressure bottle | |
RU95573U1 (en) | BALLOON | |
RU9770U1 (en) | HIGH PRESSURE CYLINDER | |
RU2355500C2 (en) | Manufacturing method of pressure vessel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120404 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20131227 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20140129 |
|
HE4A | Notice of change of address of a patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150404 |