RU2238421C2 - High-pressure housing made of composite materials (versions) - Google Patents
High-pressure housing made of composite materials (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2238421C2 RU2238421C2 RU2002134722A RU2002134722A RU2238421C2 RU 2238421 C2 RU2238421 C2 RU 2238421C2 RU 2002134722 A RU2002134722 A RU 2002134722A RU 2002134722 A RU2002134722 A RU 2002134722A RU 2238421 C2 RU2238421 C2 RU 2238421C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elastic
- ring
- flanges
- coating
- release
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к корпусам для высокого давления из композиционных материалов, используемых, в частности, в двигательных установках.The invention relates to cases for high pressure from composite materials used, in particular, in propulsion systems.
К корпусам для высокого давления из композиционных материалов предъявляются повышенные требования по обеспечению ими высокой надежности в условиях длительной эксплуатации, исключению нарушений герметизации и разрушений в процессе основной работы.Increased demands are placed on pressure hulls made of composite materials to ensure high reliability under conditions of long-term operation, and to eliminate sealing failures and damage during the main operation.
Известен корпус для высокого давления из композиционных материалов, содержащий силовую оболочку с фланцами и упругоэластичными прокладками, установленными по полюсным отверстиям днищ, облицованную изнутри покрытием из резиноподобного материала с кольцевыми поясковыми зонами раскрепления из антиадгезионной пленки между покрытием и оболочкой с фланцами, перекрывающей кромки фланцев (патент RU №2108476, МПК 6 F 02 K 9/34, 1998).A well-known housing for high pressure made of composite materials containing a power shell with flanges and resilient spacers installed on the pole holes of the bottoms, lined with a coating of rubber-like material with ring girdle zones of release from the release film between the coating and the shell with flanges overlapping the edges of the flanges (patent RU No. 2108476, IPC 6 F 02 K 9/34, 1998).
Известны аналогичные корпуса, в которых для компенсации напряжений между фланцами и оболочкой размещены упругоэластичные прокладки (патент US №3843010, НКИ 220-3,1974, заявка GB №2076061, F 02 K 1/80, 1981).Similar cases are known in which, to compensate for the stresses between the flanges and the shell, elastic-elastic gaskets are placed (US patent No. 3843010, NKI 220-3.1974, application GB No. 2076061, F 02 K 1/80, 1981).
К недостаткам известных корпусов следует отнести ненадежность кольцевых поясковых зон раскрепления из-за необеспечения ими соответствующей податливости в условиях больших деформационных перемещений фланцев под высоким давлением в корпусах, разрушение конструкции, необеспечение функционирования в составе изделия.The disadvantages of the known cases include the unreliability of the annular girdle zones of the breakaway due to their failure to provide adequate compliance in conditions of large deformation movements of the flanges under high pressure in the bodies, structural failure, failure to ensure functioning of the product.
В качестве ближайшего аналога, принятого за прототип, является корпус для высокого давления из композиционных материалов по патенту RU №2108476.As the closest analogue adopted for the prototype, is a housing for high pressure from composite materials according to patent RU No. 2108476.
Основной задачей является создание новой конструкции корпусов, обладающих повышенной адаптацией к неравномерным нагрузкам, возникающим из-за разнополюсности силовых оболочек.The main task is to create a new design of cases with increased adaptation to uneven loads arising due to the polarity of power shells.
Техническим результатом от использования изобретения является повышение прочности и надежности, обеспечение стабильного функционирования в составе изделия без разрушения конструкции.The technical result from the use of the invention is to increase the strength and reliability, ensuring stable operation in the composition of the product without destroying the structure.
Основная задача решена и технический результат достигнут за счет изменения конструкции в поясковых зонах раскрепления, введения новых элементов и использования свойств упругой деформируемости новых материалов на основе иной концепции обеспечения компенсации сдвиговых напряжений в условиях стесненного сжатия разнородных слоев корпуса, находящихся под избыточным давлением высокотемпературной среды.The main problem has been solved and the technical result has been achieved by changing the design in the girdle zones of unfastening, introducing new elements and using the elastic deformability properties of new materials on the basis of a different concept of providing compensation for shear stresses under constrained compression of heterogeneous layers of the casing under excessive pressure of a high-temperature medium.
Для этого в корпусе для высокого давления из композиционных материалов, содержащем силовую оболочку с фланцами и упругоэластичными прокладками, установленными по полюсным отверстиям днищ, облицованную изнутри покрытием из резиноподобного материала с кольцевыми поясковыми зонами раскрепления из антиадгезионной пленки между покрытием и оболочкой с фланцами, перекрывающей кромки фланцев.For this, in a high-pressure housing made of composite materials containing a power shell with flanges and elastic-elastic gaskets installed along the pole holes of the bottoms, internally lined with a coating of rubber-like material with annular girdle zones of release from the adhesive film between the coating and the shell with flanges overlapping the edges of the flanges .
По первому вариантуAccording to the first option
Кольцевые поясковые зоны раскрепления снабжены кольцевыми поясками из упругоэластичной трикотажной капроновой ткани, соответственно установленными с перекрытием кромок одинарной антиадгезионной пленки по внутреннему и наружному контурам, скрепленными с ней прошивными нитями, а с покрытием вокруг наружной кромки антиадгезионной пленки и с наружной поверхностью фланцев со стороны силовой оболочки - клеевым составом и упругоэластичными прокладками из резины, причем покрытие в кольцевых поясковых зонах раскрепления армировано по меньшей мере одинарным слоем трикотажной капроновой ткани.The annular belt zones of release are equipped with ring belts of an elastic elastic knitted nylon fabric, respectively installed with overlapping edges of a single release film along the inner and outer contours fastened with piercing threads, and coated around the outer edge of the release film and with the outer surface of the flanges on the side of the power shell - adhesive composition and elastic rubber gaskets, and the coating in the annular girdle zones of release is reinforced by necks least a single layer of knitted nylon fabric.
По второму вариантуAccording to the second option
Кольцевые поясковые зоны раскрепления снабжены двойными узкими кольцевыми поясками из упругоэластичной трикотажной капроновой ткани с антиадгезионными пленками между ними, соответственно установленными с перекрытием кромок между двумя широкими антиадгезионными пленками по их внутренним и наружным контурам, скрепленными с ними прошивными нитями, а с покрытием вокруг наружных кромок широких антиадгезионных пленок - упругоэластичными кольцевыми прокладками из резины и с наружной поверхностью фланцев со стороны силовой оболочки клеевым составом и кольцевыми упругоэластичными кольцевыми прокладками из резины. Покрытие в кольцевых поясковых зонах раскрепления армировано по меньшей мере одинарным слоем трикотажной капроновой ткани.The annular girdle release zones are provided with double narrow annular girdles of elastomeric knitted nylon fabric with release films between them, respectively installed with overlapping edges between two wide release films along their inner and outer contours, bonded with them with piercing threads, and with a coating around the outer edges of wide release films - with elastic ring gaskets made of rubber and with the outer surface of the flanges on the side of the power sheath vym composition and ring elastic rubber ring gaskets. The coating in the annular girdle zones of reinforcement is reinforced with at least a single layer of knitted nylon fabric.
Отличительными особенностями корпуса для высокого давления из композиционных материалов являются признаки.Distinctive features of the housing for high pressure composite materials are the signs.
Первого вариантаFirst option
- кольцевые поясковые зоны раскрепления снабжены кольцевыми поясками из упругоэластичной капроновой ткани;- annular belt zones of release are provided with ring belts of elastically elastic nylon fabric;
- кольцевые пояски из упругоэластичной трикотажной капроновой ткани соответственно установлены с перекрытием кромок одинарной антиадгезионной пленки по внутреннему и наружному контурам;- ring belts of elastically knitted nylon fabric respectively installed with overlapping edges of a single release film on the inner and outer contours;
- их скрепление с ней прошивными нитями;- their fastening with her piercing threads;
- их скрепление с покрытием вокруг наружной кромки антиадгезионной пленки и с наружной поверхностью фланцев со стороны силовой оболочки клеевым составом и упругоэластичными кольцевыми прокладками из резины;- their bonding with a coating around the outer edge of the release film and with the outer surface of the flanges on the side of the power sheath with an adhesive composition and elastic ring gaskets made of rubber;
- армирование покрытия в кольцевых поясковых зонах раскрепления по меньшей мере одинарным слоем трикотажной капроновой ткани.- reinforcing the coating in the annular girdle zones of unfastening with at least a single layer of knitted nylon fabric.
Второго вариантаSecond option
- кольцевые поясковые зоны раскрепления снабжены двойными узкими кольцевыми поясками из упругоэластичной трикотажной капроновой ткани с антиадгезионными пленками между ними;- annular belt zones of release are provided with double narrow ring belts of elastically knitted nylon fabric with release films between them;
- установка указанных кольцевых поясков с антиадгезионными пленками между ними с перекрытием кромок между двумя широкими антиадгезионными пленками по их внутренним и наружным контурам;- the installation of these annular belts with release films between them with overlapping edges between two wide release films on their inner and outer contours;
- скрепление кольцевых поясков с указанными отличиями с широкими антиадгезионными пленками;- fastening of annular belts with the indicated differences with wide release films;
- скрепление кольцевых поясков с указанными отличиями вокруг наружных кромок широких антиадгезионных пленок с покрытием упругоэластичными кольцевыми прокладками из резины, а с наружной поверхностью фланцев со стороны силовой оболочки клеевым составом и кольцевыми упругоэластичными кольцевыми прокладками из резины;- fastening of annular belts with the indicated differences around the outer edges of wide release films coated with elastic ring rubber gaskets, and with the outer surface of the flanges on the side of the power shell with adhesive and ring elastic rubber ring gaskets;
- армирование покрытия трикотажной капроновой тканью в кольцевых зонах раскрепления.- reinforcing the cover with a knitted nylon fabric in the annular zones of release.
Указанные отличительные признаки корпуса для высокого давления из композиционных материалов являются существенными, так как каждый из них в отдельности и совместно направлен на решение поставленной задачи и достижение нового технического результата. В первом и во втором варианте корпуса антиадгезионная пленка в поясковой зоне раскрепления покрытия с силовой оболочкой снабжена скрепленными с ней, а также с покрытием и фланцами упругоэластичными кольцевыми поясками из трикотажной капроновой ткани, а покрытие в зоне раскрепления трикотажной капроновой тканью, которые позволяют обеспечивать относительные упругие деформации покрытия силовой оболочки и фланцев при отверждении заготовки корпуса в термопечи и при основной работе корпуса под высоким давлением без нарушений в материале покрытия и разрушения силовой оболочки.These distinctive features of the housing for high pressure made of composite materials are significant, since each of them individually and jointly aims to solve the problem and achieve a new technical result. In the first and second versions of the housing, the release film in the girdle of the coating break-away zone with the power shell is provided with elastic elastic ring belts made of knitted nylon fabric fastened with it and the coating in the fastening zone with knitted nylon fabric, which allows providing relative elastic deformation of the coating of the power shell and flanges during curing of the housing blank in a thermal furnace and during the main operation of the housing under high pressure without disturbances in the material coating and destruction of the power shell.
Указанные отличительные существенные признаки являются новыми, так как их использование в известном уровне технике, аналогах и прототипе не обнаружено, что позволяет характеризовать предложенное техническое решение соответствием критерию “новизна”.These distinctive essential features are new, since their use in the prior art, analogues and prototype was not found, which allows us to characterize the proposed technical solution in accordance with the criterion of “novelty”.
Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными существенными признаками позволяет решить поставленную задачу создания корпуса для высокого давления из композиционных материалов и достичь новых технических результатов, что характеризует новое техническое решение существенными отличиями от известного уровня техники, аналогов и прототипа. Новое техническое решение является результатом разработок и творческого вклада без использования каких-либо стандартов или рекомендаций в данной области техники является оригинальным, неочевидным для специалистов, выполнено на основе новой концепции обеспечения компенсации сдвиговых напряжений без изменения положения антиадгезионной пленки в поясковых зонах раскрепления относительно покрытия силовой оболочки и фланцев посредством закрепления и фиксации ее по внутренней и наружной кромкам упругоэластичными кольцевыми поясками трикотажной капроновой ткани, а покрытия в поясковой зоне раскрепления по меньшей мере слоем аналогичной ткани характеризуется соответственно критерию “изобретательский уровень”.A single set of new essential features with common known essential features allows us to solve the problem of creating a housing for high pressure from composite materials and achieve new technical results, which characterizes the new technical solution by significant differences from the prior art, analogues and prototype. The new technical solution is the result of development and creative contribution without the use of any standards or recommendations in this technical field is original, non-obvious for specialists, made on the basis of a new concept of providing compensation for shear stresses without changing the position of the release film in the girdle zones of release relative to the coating of the power shell and flanges by fixing and fixing it along the inner and outer edges by elastic elastic ring belts t knitted nylon fabric, and coatings in the girdle of the unfastening zone with at least a layer of similar fabric are characterized according to the criterion of “inventive step”.
Сущность изобретения поясняется чертежами с кратким их описанием:The invention is illustrated by drawings with a brief description of them:
На фиг.1 представлен общий вид корпуса для высокого давления из композиционных материалов; на фиг.2 - поперечное сечение корпуса в зоне фланца в аксиальном направлении с показом кольцевой поясковой зоны раскрепления (в увеличенном масштабе) - первый вариант; на фиг.3 - поперечное сечение корпуса в зоне фланца в аксиальном направлении с показом кольцевой поясковой зоны раскрепления (в увеличенном масштабе) - второй вариант.Figure 1 presents a General view of the housing for high pressure from composite materials; figure 2 is a cross-section of the housing in the area of the flange in the axial direction with the showing of the annular zone of the zone of release (on an enlarged scale) - the first option; figure 3 is a cross-section of the housing in the area of the flange in the axial direction with the showing of the annular zone of the zone of release (on an enlarged scale) - the second option.
Более подробное описание сущности изобретения с показом позиций на чертежах состоит в следующем.A more detailed description of the invention with the position shown in the drawings is as follows.
Корпус для высокого давления из композиционных материалов (фиг.1) содержит силовую оболочку 1 с фланцами 2, 3 и упругоэластичными прокладками 4, 5, установленными по полюсным отверстиям днищ 6, 7, облицованную изнутри покрытием 8 из резиноподобного материала с кольцевыми поисковыми зонами раскрепления 9, 10 из антиадгезионной пленки между покрытием 8 и оболочкой 1 с фланцами 2, 3, перекрывающей кромки фланцев 2, 3. В первом варианте поясковые зоны раскрепления 9, 10 корпуса (фиг.2) снабжены кольцевыми поясками 11, 12 из упругоэластичной трикотажной капроновой ткани, соответственно установленными с перекрытием кромок 13, 14 одинарной антиадгезионной пленки 15 по внутреннему и наружному контурам, скрепленными с ней прошивными нитями 16 и с наружной поверхностью 17 фланцев 2, 3 со стороны силовой оболочки 1 клеевым составом 18 и упругоэластичными кольцевыми прокладками 19, 20 из резины. Покрытие 8 в кольцевых поисковых зонах раскрепления 9, 10 (фиг.2) армировано по меньшей мере одинарным слоем 21 трикотажной капроновой ткани. Во втором варианте кольцевые поясковые зоны раскрепления 9, 10 корпуса (фиг.3) снабжены двойными узкими кольцевыми поясками 22, 23 и 24, 25 из упругоэластичной трикотажной капроновой ткани с антиадгезионными пленками 26, 27 между ними, соответственно установленными с перекрытием кромок 28, 29 между двумя широкими антиадгезионными пленками 30, 31 по их внутренним и наружным контурам, скрепленными с ними прошивными нитями 32, а с покрытием 8 вокруг наружных кромок 29 широких антиадгезионных пленок 30, 31 упругоэластичными прокладками 33 из резины и с наружной поверхностью 34 фланцев 2, 3 со стороны силовой оболочки 1 клеевым составом 35 и кольцевыми упругоэластичными прокладками 36 из резины. Покрытие 8 в кольцевых поясковых зонах раскрепления 9, 10 (фиг.3) армировано по меньшей мере одинарным слоем 37 трикотажной капроновой ткани.The case for high pressure made of composite materials (Fig. 1) contains a power shell 1 with
Функционирование корпуса, выполненного по предложенным техническим решениям (фиг.1-3), заключается в восприятии силовой оболочкой 1 усилий от действия избыточного внутреннего давления, через покрытие 8 и фланцы 2, 3 в пределах упругих деформаций без нарушений в материале покрытия 8 и разрушения силовой оболочки 1 с высокой степенью надежности.The functioning of the housing, made according to the proposed technical solutions (Figs. 1-3), consists in the perception by the force shell 1 of the forces exerted by excessive internal pressure through the
Корпуса для высокого давления, изготовленные из арамидных жгутов (нитей) (Армос) и полимерного связующего на основе эпоксидной смолы с использованием предложенных технических решений, при испытаниях показали положительные результаты.Cases for high pressure, made of aramid tows (threads) (Armos) and a polymer binder based on epoxy resin using the proposed technical solutions, showed positive results during testing.
Таким образом, новые технические решения при реализации в корпусах для высокого давления из композиционных материалов позволяют достичь новый технический результат, соответствуют и критерию “промышленная применимость”, т.е. уровню изобретений.Thus, new technical solutions when implemented in high pressure housings made of composite materials can achieve a new technical result, they also meet the criterion of “industrial applicability”, i.e. level of inventions.
Могут быть различные варианты корпуса с различной формой, размерами и расположением отдельных элементов, их различными комбинациями. Представленные варианты являются предпочтительными для осуществления, если все это не выходит за пределы объема технических решений, изложенных в пунктах формулы, с использованием обнаруженных и других свойств, приведенных в данном описании.There may be various housing options with different shapes, sizes and arrangement of individual elements, their various combinations. The presented options are preferred for implementation, if all this does not go beyond the scope of the technical solutions set forth in the claims, using the discovered and other properties described in this description.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002134722A RU2238421C2 (en) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | High-pressure housing made of composite materials (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002134722A RU2238421C2 (en) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | High-pressure housing made of composite materials (versions) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002134722A RU2002134722A (en) | 2004-06-20 |
RU2238421C2 true RU2238421C2 (en) | 2004-10-20 |
Family
ID=33537386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002134722A RU2238421C2 (en) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | High-pressure housing made of composite materials (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2238421C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2459101C1 (en) * | 2011-02-21 | 2012-08-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Solid-propellant rocket engine housing, and case-bonded charge |
RU2527224C1 (en) * | 2013-06-11 | 2014-08-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Method for making of solid-propellant rocket engine combustion chamber heat insulation coat |
-
2002
- 2002-12-24 RU RU2002134722A patent/RU2238421C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2459101C1 (en) * | 2011-02-21 | 2012-08-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Solid-propellant rocket engine housing, and case-bonded charge |
RU2527224C1 (en) * | 2013-06-11 | 2014-08-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Method for making of solid-propellant rocket engine combustion chamber heat insulation coat |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4507011A (en) | Reinforced elastomer attachment joint | |
US4205927A (en) | Flanged joint structure for composite materials | |
AU653639B2 (en) | Improved boss for a filament wound pressure vessel | |
EP2813425B1 (en) | Self-balancing pressure bulkhead | |
US5429845A (en) | Boss for a filament wound pressure vessel | |
US4778189A (en) | Gasket with elastic sealing members | |
US9739162B2 (en) | Annulus filler | |
US5934616A (en) | Aircraft pressure bulkhead | |
US5513954A (en) | Multilayer pump liner | |
CN102619980B (en) | Rectangular ring and O-shaped ring self-tight sealing structure | |
CN102549317B (en) | Cylinder head gasket | |
JPH02204197A (en) | Window panel assembly | |
CN205639961U (en) | Flexible graphite metal ripples tooth composite pads piece | |
RU2238421C2 (en) | High-pressure housing made of composite materials (versions) | |
US5803462A (en) | MLS gasket with yieldable combustion seal | |
US8881924B2 (en) | Tanks for containing a fluid within a chamber | |
US20140042707A1 (en) | Hydrodynamic sealing element | |
US2459752A (en) | Fuel-cell construction | |
RU2108476C1 (en) | Composite materials housing of solid propellant rocket engine | |
JP6100942B1 (en) | Flexible joint | |
RU2244146C1 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
CN211082847U (en) | Integral omega-shaped sealing element for stern shaft sealing device | |
CN211231990U (en) | Flange interface fast connecting clamp | |
US4818578A (en) | Composite structure attachment system | |
JP2021085454A (en) | Slide body and method for fabricating the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161225 |