RU2696655C2 - High pressure gas cylinder - Google Patents
High pressure gas cylinder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2696655C2 RU2696655C2 RU2017129414A RU2017129414A RU2696655C2 RU 2696655 C2 RU2696655 C2 RU 2696655C2 RU 2017129414 A RU2017129414 A RU 2017129414A RU 2017129414 A RU2017129414 A RU 2017129414A RU 2696655 C2 RU2696655 C2 RU 2696655C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flange
- nut
- seal
- diameter
- nozzle
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
- F17C1/16—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge constructed of plastics materials
Abstract
Description
Газовый баллон высокого давленияHigh pressure gas cylinder
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к производству композиционных баллонов высокого давления, используемых для хранения, транспортирования и выдачи потребителям сжатых газов.The invention relates to mechanical engineering, in particular to the production of composite high-pressure cylinders used for storage, transportation and delivery of compressed gases to consumers.
Известно устройство для герметизации патрубка в горловине сосуда высокого давления (патент RU 2177583).A device for sealing a pipe in the neck of a pressure vessel (patent RU 2177583).
Сосуд содержит герметичную оболочку из полимерного материала с патрубком, размещенную внутри силового корпуса из композиционного материала, фланец, опорная часть которого охвачена силовым корпусом, втулку, установленную в осевом отверстии патрубка с образованием кольцевой полости между патрубком и втулкой, в которой установлен уплотнитель с металлическим кольцом, фиксирующим уплотнитель, стопорное кольцо для втулки и фиксирующую кольцо кольцевую подмотку из композиционного материала.The vessel contains an airtight shell made of polymer material with a nozzle located inside the power housing made of composite material, a flange, the supporting part of which is covered by the power housing, a sleeve installed in the axial hole of the pipe with the formation of an annular cavity between the pipe and the sleeve, in which a seal with a metal ring is installed fixing seal, retaining ring for the sleeve and fixing ring annular winding made of composite material.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- невозможность замены уплотнения в случае выхода его из строя по каким-либо причинам, вследствие этого низкая эксплуатационная долговечность сосуда высокого давления с этим устройством;- the impossibility of replacing the seal in the event of its failure for any reason, due to this the low operational durability of the pressure vessel with this device;
- сложность технологии и в связи с этим низкая производительность при изготовлении сосуда;- the complexity of the technology and in this regard, low productivity in the manufacture of the vessel;
- отсутствие жесткой фиксации патрубка оболочки из полимерного материала в осевом и радиальном направлениях, что негативно отражается на эксплуатационной долговечности сосуда и технологии его изготовления.- the lack of rigid fixation of the pipe sleeve of the polymer material in the axial and radial directions, which negatively affects the operational durability of the vessel and the technology of its manufacture.
Известны композиционные баллоны WO 2013000954 (А1), WO 2013000956 (A1), WO 2013000959 (А1), содержащие внешнюю силовую оболочку из композиционного материала и внутреннюю герметизирующую оболочку из газонепроницаемого полимерного материала.Known composite cylinders WO 2013000954 (A1), WO 2013000956 (A1), WO 2013000959 (A1), containing an external power shell made of composite material and an internal sealing shell made of a gas-tight polymer material.
Отверстие в патрубке имеет коническую поверхность для установки и крепления фланца с осевым резьбовым отверстием, облицованного полимерным материалом, с конической поверхностью для установки на коническую поверхность оболочки. Фланец к оболочке крепится с помощью клея.The hole in the nozzle has a conical surface for mounting and fastening a flange with an axial threaded hole, lined with polymer material, with a conical surface for installation on a conical surface of the shell. The flange is attached to the shell with glue.
После сборки внутренней оболочки производится намотка композиционного материала силовой оболочки. Затем устанавливают штуцер.After assembling the inner shell, the composite material of the power shell is wound. Then install the fitting.
Уплотнение штуцера с фланцем осуществляется с помощью резинового кольца или двух колец. Резиновое кольцо (кольца) размещены в канавке (канавках) штуцера и контактируют с облицованными полимерным материалом цилиндрическими поверхностями фланца.The fitting with the flange is sealed with a rubber ring or two rings. The rubber ring (s) are placed in the groove (s) of the fitting and are in contact with the cylindrical surfaces of the flange lined with polymer material.
Недостатком этих баллонов является сложность конструкции и технологии изготовления, а также ненадежность из-за наличия клеевого соединения и вследствие этого низкая эксплуатационная долговечность.The disadvantage of these cylinders is the complexity of the design and manufacturing technology, as well as the unreliability due to the presence of adhesive bonding and, as a result, low operational durability.
Известен напорный резервуар (патент РФ 2528773), включающий пластмассовую внутреннюю оболочку с втянутой внутрь горловиной, вставку из полимерного материала с патрубком соединенную герметично с горловиной оболочки с помощью клея или сварки, головной элемент из металла с резьбовым отверстием для соединительной арматуры с кольцевым уплотнением в патрубке вставки и силовую намотку из композиционного материала.Known pressure tank (RF patent 2528773), including a plastic inner shell with an inwardly drawn neck, an insert of polymeric material with a pipe connected tightly to the neck of the shell with glue or welding, a metal head with a threaded hole for connecting fittings with an annular seal in the pipe inserts and power winding from composite material.
Недостатками данного резервуара являются:The disadvantages of this tank are:
- сложность технологии изготовления из-за наличия сложных конических поверхностей на деталях, которые должны быть при изготовлении точно подогнаны друг к другу;- the complexity of manufacturing technology due to the presence of complex conical surfaces on parts that must be precisely fitted to each other during manufacture;
- невысокая надежность из-за наличия клеевого или сварного соединения пластмассовых деталей;- low reliability due to the presence of adhesive or welded joints of plastic parts;
- высокие требования к качеству уплотняемой поверхности в патрубке.- high demands on the quality of the sealing surface in the pipe.
Известна втулка для баллонов высокого давления и способ ее изготовления и крепления к днищу баллона (патент РФ 2507437). Баллон с таким днищем содержит внутреннюю оболочку из полимерного материала с патрубком, металлическую втулку с осевым резьбовым отверстием для установки соединительной арматуры и наружной резьбовой поверхностью для установки металлического фланца, корпус из композиционного материала, образующий силовую оболочку у баллона и жестко зафиксированный фланец на днище, полость, образованную наружной поверхностью втулки и внутренней поверхностью фланца для размещения патрубка. Представлены различные варианты уплотнений втулки и патрубка.A known sleeve for high pressure cylinders and a method for its manufacture and attachment to the bottom of the cylinder (RF patent 2507437). A cylinder with such a bottom contains an inner shell of polymeric material with a nozzle, a metal sleeve with an axial threaded hole for installing connecting fittings and an external threaded surface for installing a metal flange, a housing made of composite material forming a power shell at the cylinder and a rigidly fixed flange on the bottom, a cavity formed by the outer surface of the sleeve and the inner surface of the flange to accommodate the nozzle. Various options for bushings and nozzle seals are presented.
Недостатками баллона с такими днищами являются:The disadvantages of the cylinder with such bottoms are:
- необходимость точного и качественного изготовления уплотняемых поверхностей на патрубке, что усложняет технологию изготовлении оболочки из полимерного материала;- the need for accurate and high-quality manufacture of sealing surfaces on the nozzle, which complicates the technology of manufacturing a shell of a polymeric material;
- невозможность замены уплотнений в некоторых представленных днищах, что снижает эксплуатационную долговечность баллонов;- the inability to replace the seals in some of the bottoms presented, which reduces the operational life of the cylinders;
- в одном из вариантов днища баллона на концевой части патрубка наличие резьбовых поверхностей и ответных резьбовых поверхностей на втулке и фланце, что усложняет технологию изготовления оболочки из полимерного материала, фланца и втулки.- in one of the options for the bottom of the cylinder at the end of the nozzle, the presence of threaded surfaces and mating threaded surfaces on the sleeve and flange, which complicates the manufacturing technology of the shell of a polymeric material, flange and sleeve.
Известен баллон фирмы Lincoln Composite (патент №5.429.845), содержащий оболочку из полимерного материала с заформованным в днище металлическим фланцем с фигурными канавками на внешней и внутренней поверхностях опорной части с осевым резьбовым отверстием для соединительной арматуры и уплотняемой поверхностью, силовой корпус из композиционного материала жестко фиксирующий фланец от проворота относительно оболочки.A well-known cylinder company Lincoln Composite (patent No. 5.429.845) containing a shell of a polymeric material with a metal flange molded in the bottom with figured grooves on the outer and inner surfaces of the support part with an axial threaded hole for the connecting fittings and a sealing surface, a power housing made of composite material rigidly fixing flange against rotation relative to the shell.
Недостатками этого баллона являются:The disadvantages of this cylinder are:
- сложность технологии изготовления фланца (канавки сложной конфигурации на внешней и внутренней поверхностях опорной части, точная геометрия и качественная поверхность уплотняемой поверхности);- the complexity of the manufacturing technology of the flange (grooves of complex configuration on the external and internal surfaces of the supporting part, the exact geometry and high-quality surface of the sealing surface);
- не исключена возможность потери герметичности из-за возможных неплотностей, возникающих при тепловом воздействии на материал фланца и оболочки из полимерного материала (разные коэффициенты теплового расширения), что снижает эксплуатационную долговечность баллона;- the possibility of loss of tightness due to possible leaks arising from the thermal effect on the material of the flange and the shell of the polymeric material (different coefficients of thermal expansion) is not ruled out, which reduces the operational life of the cylinder;
- отсутствие жесткой фиксации фланца относительно оболочки в окружном направлении, что может усложнить технологию намотки на оболочку композиционного материала, и, следовательно, технологию изготовления баллона.- the absence of rigid fixation of the flange relative to the shell in the circumferential direction, which may complicate the technology of winding composite material on the shell, and, consequently, the technology of manufacturing the balloon.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является баллон, патент РФ №2150634.Closest to the proposed invention is a cylinder, RF patent No. 2150634.
В предпочтительной форме реализации изобретения баллон включает корпус из композиционного материала, который облицован внутри герметичной пластиковой оболочкой, содержащей в одном из днищ патрубок из того же материала, из которого изготовлена сама оболочка. Патрубок размещен в полости фланца. Внутренняя цилиндрическая поверхность патрубка является уплотняемой поверхностью, Фланец снабжен опорной поверхностью и замотан композиционным материалом. Во фланце выполнено отверстие для установки штуцера с наружным диаметром, равным диаметру внутренней поверхности уплотнения с торцевой поверхностью, взаимодействующей с торцевой поверхностью уплотнения. Штуцер снабжен резьбовым отверстием для установки присоединяемых деталей (адаптер, вентиль баллонный и др.), наружной цилиндрической поверхностью, диаметр которой равен диаметру внутренней цилиндрической поверхности патрубка, наружной цилиндрической поверхностью, контактирующей с внутренней цилиндрической поверхностью уплотнения (уплотняемая поверхность) и наружной резьбовой поверхностью, выступающей за пределы торца фланца баллона, на который установлена накидная гайка, упирающаяся в торец фланца.In a preferred embodiment of the invention, the cylinder includes a housing made of composite material, which is lined inside with a sealed plastic shell containing in one of the bottoms a nozzle of the same material from which the shell itself is made. The pipe is placed in the cavity of the flange. The inner cylindrical surface of the pipe is a sealing surface. The flange is provided with a supporting surface and is wound with composite material. A hole is made in the flange for mounting the fitting with an outer diameter equal to the diameter of the inner surface of the seal with the end surface interacting with the end surface of the seal. The fitting is equipped with a threaded hole for installing the attached parts (adapter, balloon valve, etc.), an outer cylindrical surface whose diameter is equal to the diameter of the inner cylindrical surface of the nozzle, the outer cylindrical surface in contact with the inner cylindrical surface of the seal (sealing surface) and the outer threaded surface, protruding beyond the end of the flange of the cylinder, on which a union nut is installed, abutting against the end of the flange.
Таким образом, в представленной конструкции горловины баллона уплотнение находится в замкнутом пространстве между уплотняемыми поверхностями патрубка и штуцера и торцевыми поверхностями штуцера и фланца.Thus, in the presented design of the neck of the container, the seal is in an enclosed space between the sealing surfaces of the nozzle and the fitting and the end surfaces of the fitting and the flange.
При навинчивании гайки на резьбовую наружную поверхность штуцера происходит сжатие уплотнения между торцевыми поверхностями штуцера и фланца за счет перемещения штуцера. В результате достигается необходимое усилие поджатия уплотнения к уплотняемым поверхностям штуцера и патрубка, которое, таким образом, является регулируемым. По сути дела, предлагаемый баллон снабжен устройством для регулирования степени герметизации патрубка за счет изменения усилия поджатия уплотнения к уплотняемым поверхностям.When the nut is screwed onto the threaded outer surface of the fitting, the seal is compressed between the end surfaces of the fitting and the flange due to the movement of the fitting. As a result, the necessary force is achieved to compress the seal against the sealing surfaces of the nozzle and nozzle, which is thus adjustable. In fact, the proposed cylinder is equipped with a device for regulating the degree of sealing of the nozzle by changing the force of compression of the seal to the sealing surfaces.
При заполнении баллона средой за счет перемещения штуцера происходит дополнительное сжатие уплотнения. При удалении среды уплотнение восстанавливает свои размеры. Работа уплотнения в таком режиме отрицательно сказывается на его долговечности, в итоге на долговечности баллона. Это является существенным недостатком прототипа.When filling the cylinder with medium due to the movement of the nozzle, additional compression of the seal occurs. When the medium is removed, the seal restores its size. The operation of the seal in this mode adversely affects its durability, as a result, the durability of the cylinder. This is a significant disadvantage of the prototype.
Недостатками прототипа также являются:The disadvantages of the prototype are also:
- низкая эксплуатационная долговечность баллона из-за невозможности замены уплотнения при выходе его из строя по каким-либо причинам и, как следствие, преждевременный выход из строя баллона;- low operational durability of the cylinder due to the impossibility of replacing the seal when it fails for any reason and, as a result, premature failure of the cylinder;
- отсутствие жесткой фиксации патрубка относительно фланца в осевом направлении, при этом не исключена возможность смещения патрубка относительно фланца в осевом направлении при изменении давления и температуры в баллоне, что может привести к снижению эксплуатационной долговечности баллона;- the absence of rigid fixation of the nozzle relative to the flange in the axial direction, while it is possible that the nozzle can be displaced relative to the flange in the axial direction when the pressure and temperature in the cylinder change, which can lead to a decrease in the operational life of the cylinder;
- отсутствие жесткой фиксации патрубка относительно фланца в радиальном направлении; в этом случае при наличии искаженной формы у патрубка, что не исключено при изготовлении, может усложниться установка штуцера с уплотнением в отверстие патрубка и в итоге усложнится технология изготовления баллона;- the lack of rigid fixation of the pipe relative to the flange in the radial direction; in this case, if the nozzle has a distorted shape, which is not excluded during manufacture, it may be more difficult to install a fitting with a seal in the nozzle opening and, as a result, the manufacturing technology of the cylinder will become more complicated;
- отсутствие жесткой фиксации фланца относительно пластиковой оболочки включая и патрубок в окружном направлении; в этом случае не исключена возможность провертывания фланца относительно оболочки включая и патрубок за счет усилия натяжения жгутов композиционного материала при намотке, что может привести к ухудшению качества намотки, и, следовательно, корпуса из композиционного материала, и в конечном итоге к снижению эксплуатационной долговечности баллона;- the lack of rigid fixation of the flange relative to the plastic shell including the pipe in the circumferential direction; in this case, it is possible that the flange can be turned relative to the shell, including the nozzle due to the tension of the bundles of the composite material during winding, which can lead to a deterioration in the quality of the winding, and, consequently, the housing made of composite material, and ultimately reduce the operational life of the cylinder;
- отсутствие жесткой фиксации фланца относительно корпуса из композиционного материала, что может привести при установке во фланец штуцера к неконтролируему силовому воздействию через фланец на оболочку и нанесению последней повреждений; это отрицательно может сказаться на эксплуатационной долговечности баллона;- the absence of rigid fixation of the flange relative to the housing made of composite material, which can lead to uncontrolled force acting through the flange on the shell and causing the latter damage when installed in the fitting flange; this may adversely affect the operational life of the cylinder;
- конструкция баллона достаточно сложная из-за необходимости использования дополнительных деталей (гайка, тарельчатые пружины и др.), что приводит к усложнению технологии изготовления баллона.- the design of the container is quite complicated due to the need to use additional parts (nut, disk springs, etc.), which leads to a complication of the manufacturing technology of the container.
Задачей изобретения является повышение эксплуатационной долговечности и упрощение технологии изготовления баллона.The objective of the invention is to increase operational durability and simplify the manufacturing technology of the cylinder.
Поставленная задача решена и технический результат достигнут за счет того, что устройство для герметизации патрубка снабжено гайкой, выполненной с цилиндрической поверхностью диаметром, равным внутреннему диаметру уплотнения, и с наружной резьбой, соответствующей резьбе штуцера, и снабженной фигурным отверстием для ввертывания гайки в штуцер и фланцем диаметром, равным диаметру отверстия патрубка, при этом уплотнение размещено между торцом штуцера и фланцем гайки, а штуцер с торца снабжен расточкой диаметром, равным диаметру цилиндрической поверхности гайки.The problem is solved and the technical result is achieved due to the fact that the device for sealing the nozzle is equipped with a nut made with a cylindrical surface with a diameter equal to the inner diameter of the seal, and with an external thread corresponding to the thread of the fitting, and equipped with a figured hole for screwing the nut into the fitting and flange diameter equal to the diameter of the nozzle hole, while the seal is placed between the end of the nozzle and the flange of the nut, and the nozzle from the end is equipped with a bore with a diameter equal to the diameter of the cylinder surface of the nut.
Такая конструкция баллона позволяет легко проводить замену уплотнения в случае выхода его из строя по каким-либо причинам, и, следовательно, баллон будет обладать более высокой эксплуатационной долговечностью.This design of the cylinder makes it easy to replace the seal in case of failure for any reason, and, therefore, the cylinder will have a higher service life.
Кроме того, в предлагаемой конструкции обеспечивается возможность регулирования степени поджатия уплотнения к внутренней поверхности патрубка при вращении гайки и достижения необходимой герметичности баллона в процессе его эксплуатации. При этом даже при недостаточно качественном изготовлении внутренней поверхности патрубка возможно достижение высокой степени герметизации патрубка.In addition, the proposed design provides the ability to control the degree of compression of the seal to the inner surface of the nozzle during rotation of the nut and achieve the necessary tightness of the cylinder during its operation. In this case, even with insufficient quality manufacture of the inner surface of the pipe, it is possible to achieve a high degree of sealing of the pipe.
Поставленная задача также решена за счет того, что отверстие в гайке может быть выполнено шестигранным, квадратным, овальным или цилиндрическим двухступенчатым, при этом одна ступень соосна резьбе гайки, а другая эксцентрична относительно первой. Это позволяет производителю баллонов выбирать наиболее простую технологию изготовления отверстия под ключ для гайки.The problem is also solved due to the fact that the hole in the nut can be made hexagonal, square, oval or cylindrical two-stage, with one step being aligned with the thread of the nut and the other eccentric with respect to the first. This allows the cylinder manufacturer to select the simplest technology for making a turnkey hole for the nut.
Поставленная задача также решена за счет того, что наружная поверхность патрубка выполнена фигурной и конгруэнтна внутренней полости фланца.The problem is also solved due to the fact that the outer surface of the pipe is made curly and congruent to the inner cavity of the flange.
На внутренней поверхности фланца выполнены два поднутрения: одно из них жестко фиксирует патрубок от перемещений относительно фланца в осевом направлении, другое - в радиальном. Последнее упрощает процесс установки в патрубок штуцера с уплотнением и гайкой и в конечном итоге упрощает технологию изготовления баллона.Two undercuts are made on the inner surface of the flange: one of them rigidly fixes the nozzle from movements relative to the flange in the axial direction, the other in the radial. The latter simplifies the installation process in the nozzle pipe with a seal and nut and ultimately simplifies the manufacturing technology of the cylinder.
Жесткая фиксация патрубка относительно фланца в осевом направлении в баллоне с одинаковыми днищами позволяет сохранить постоянные размеры пластиковой оболочки в осевом направлении, что важно для достижения высокой эксплуатационной долговечности баллона.Rigid fixation of the nozzle relative to the flange in the axial direction in the cylinder with the same bottoms allows you to maintain constant dimensions of the plastic shell in the axial direction, which is important to achieve high operational durability of the cylinder.
Поставленная задача также решена за счет того, что уплотнение выполнено в виде кольца круглого, квадратного или прямоугольного сечения и из материала менее жесткого, чем материал патрубка. При сжатии таких уплотнений гайкой обеспечивается надежная герметизация патрубка, что приводит к повышению эксплуатационной долговечности баллона.The problem is also solved due to the fact that the seal is made in the form of a ring of round, square or rectangular cross section and made of a material less rigid than the material of the pipe. When compressing such seals with a nut, reliable sealing of the nozzle is ensured, which leads to an increase in the operational life of the cylinder.
Поставленная задача также решена за счет того, что уплотнение выполнено в виде двух колец из упругого материала с металлическим кольцом между ними с наружным диаметром равным внутреннему диаметру патрубка и внутренним диаметром равным диаметру цилиндрической поверхности гайки. Двойное уплотнение повышает надежность герметизации патрубка, и, следовательно, эксплуатационную долговечность баллона.The problem is also solved due to the fact that the seal is made in the form of two rings of elastic material with a metal ring between them with an outer diameter equal to the inner diameter of the pipe and an inner diameter equal to the diameter of the cylindrical surface of the nut. Double sealing increases the reliability of the nozzle sealing, and, consequently, the operational life of the cylinder.
Поставленная задача также решена за счет того, что оба днища у баллона конструктивно выполнены одинаково. В этом случае пластиковая оболочка в корпусе из композиционного материала жестко зафиксирована с двух сторон и не может изменять свои размеры в осевом направлении при изменении давления и температуры. Это повышает эксплуатационную долговечность баллона.The task is also solved due to the fact that both bottoms of the container are structurally made the same. In this case, the plastic shell in the housing made of composite material is rigidly fixed on both sides and cannot change its dimensions in the axial direction with a change in pressure and temperature. This increases the operational life of the cylinder.
Поставленная задача также решена за счет того, что наружный диаметр опорной части фланца составляет 0,35-0,45 от наружного диаметра пластиковой оболочки. При таких соотношениях наружного диаметра опорной части фланца и наружного диаметра пластиковой оболочки достигаются оптимальные условия для работы фланца в составе баллона, что обеспечивает повышенную эксплуатационную долговечность баллона.The problem is also solved due to the fact that the outer diameter of the supporting part of the flange is 0.35-0.45 of the outer diameter of the plastic shell. With such ratios of the outer diameter of the supporting part of the flange and the outer diameter of the plastic shell, optimal conditions are achieved for the flange to work in the container, which provides increased operational durability of the container.
Поставленная задача также решена за счет того, что опорная часть фланца, заформованная в днище пластиковой оболочки, снабжена как минимум двумя отверстиями, а его наружная поверхность, контактирующая с корпусом из композиционного материала, снабжена многогранной поверхностью.The problem is also solved due to the fact that the supporting part of the flange, molded in the bottom of the plastic shell, is equipped with at least two holes, and its outer surface in contact with the housing made of composite material is provided with a multifaceted surface.
В результате обеспечивается жесткая фиксация относительно фланца пластиковой оболочки, а также корпуса из композиционного материала.The result is a rigid fixation relative to the flange of the plastic shell, as well as the housing made of composite material.
Это приводит к повышению качества корпуса за счет качественной намотки композиционного материала (отсутствует возможный проворот фланца относительно пластиковой оболочки), а также к сведению до минимума повреждений, наносимых на пластиковую оболочку при установке штуцера. В итоге достигается повышение эксплуатационной долговечности баллона.This leads to an increase in the quality of the housing due to the high-quality winding of the composite material (there is no possible rotation of the flange relative to the plastic shell), as well as to minimize damage to the plastic shell when installing the fitting. The result is an increase in the operational life of the cylinder.
Конструкция баллона поясняется графическими материалами, представленными на Фиг. 1, 2, 3, 4, 5.The design of the container is illustrated by the graphic materials shown in FIG. 1, 2, 3, 4, 5.
На Фиг. 1 Представлен общий вид баллона с двумя одинаковыми днищами, включающий корпус 1 из композиционного материала, облицованный внутри пластиковой оболочкой 2.In FIG. 1 A general view of a cylinder with two identical bottoms is presented, including a
На Фиг. 2 показан фрагмент продольного разреза баллона в районе днища. Представлены внутренняя герметизирующая пластиковая оболочка 2, фланец 3, корпус 1 из композиционного материала, штуцер 4, уплотнение 5, патрубок 6 и гайка 7.In FIG. 2 shows a fragment of a longitudinal section of a balloon in the region of the bottom. Presented are an internal
На опорной части фланца 3, заформованной в пластиковой оболочке 2, выполнены как минимум два отверстия 8, жестко фиксирующие фланец 3 от проворота в пластиковой оболочке 2 при намотке композиционного материала.At least two
Во фланце 3 выполнена фигурная полость с двумя поднутрениями 9 и 10, в которой размещен патрубок 6 пластиковой оболочки 2. Поднутрения обеспечивают фиксацию патрубка 6 относительно фланца 3 в радиальном и осевом направлениях. Поднутрение 10 при одинаковом изготовлении днищ баллона обеспечивает также жесткую фиксацию всей пластиковой оболочки 2 относительно корпуса 1 из композиционного материала в осевом направлении.A shaped cavity with two
Фланец 3 снабжен резьбовым отверстием 11 для установки штуцера 4.The
Штуцер 4 установлен в резьбовом отверстии 11 фланца 3 и снабжен цилиндрической поверхностью 14 диаметром, равным диаметру цилиндрического отверстия 12 во фланце 3, а также внутренней поверхности 14 патрубка 6. Штуцер 4 снабжен резьбовым отверстием для установки гайки 7, а также запорной арматуры баллона.The
В районе торца штуцера 4, контактирующего с уплотнением 5, выполнена цилиндрическая расточка 15 диаметром равным диаметру внутренней поверхности уплотнения 5.In the region of the end face of the
Гайка 7 ввернута в резьбовое отверстие штуцера 4 и снабжена фланцем 16 диаметром, равным диаметру внутренней поверхности 14 патрубка 6, а также цилиндрической поверхностью 17 диаметром, равным диаметрам внутренней поверхности уплотнения 5 и цилиндрической расточки 15 штуцера 4.The
Гайка 7 также снабжена осевым отверстием 18, которое может иметь различную конфигурацию под ключ для ввертывания ее в штуцер 4 и поджатия уплотнения 5 к уплотняемой поверхности патрубка 6 с необходимым усилием, обеспечивающим необходимую герметичность баллона.The
На Фиг. 3 представлен разрез Б-Б на Фиг. 2, на котором поверхность 13 выполнена многогранной. Это обеспечивает дополнительно жесткую фиксацию фланца 3 относительно корпуса 1 из композиционного материала.In FIG. 3 shows a section BB in FIG. 2, on which the
На Фиг. 4 представлен один из вариантов изготовления отверстия в гайке 7 под ключ, выполнение которого просто в осуществлении. Соосная гайке 7 часть отверстия 19 может быть выполнена расточкой при изготовлении на токарном станке, а эксцентрично расположенная часть 20 - на сверлильном станке.In FIG. 4 shows one of the manufacturing options for the holes in the
На Фиг. 5 представлен вариант днища, у которого уплотнение 5 выполнено в виде двух колец из упругого материала с металлическим кольцом 21 между ними с наружным диаметром, равным диаметру внутренней поверхности патрубка 6, и внутренним диаметром, равным диаметру цилиндрической поверхности гайки 16.In FIG. 5 shows a variant of the bottom, in which the
Установку в днище баллона штуцера 4 с гайкой 7 и уплотнением 5 осуществляют в следующей последовательности:Installation in the bottom of the cylinder fitting 4 with a
- на гайку 7 устанавливают уплотнение 5;- on the
- гайку 7 с уплотнением 5 вворачивают в резьбовое отверстие штуцера 4 с прилеганием без усилия уплотнения 5 к торцу штуцера 4 и фланцу 16 гайки 7;- a
- штуцер 4 ввертывают в резьбовое отверстие фланца 3 до упора в торец фланца;- the
- в фигурное отверстие гайки 7 устанавливают соответствующий ключ и поворотом его производят сжатие уплотнения 5. При этом уплотнение 5 упруго деформируется в замкнутом объеме и плотно прилегает к уплотняемым поверхностям. Изменяя величину сжатия уплотнения 5, можно достичь необходимой степени герметизации патрубка 6.- the corresponding key is installed in the figured hole of the
В случае замены уплотнения 5 вращением гайки 7 ключом снимают поджатие уплотнения 5, вывертывают штуцер 4 из фланца 3, вывертывают гайку 7 из штуцера 4, снимают уплотнение 5 с гайки 7, ставят новое уплотнение 5 и далее выполняют действия, описанные выше.If the
В случае двойного уплотнения отличие при сборке будет заключаться в том, что между уплотнениями 5 размещают металлическое кольцо 21.In the case of a double seal, the difference in assembly will be that a
Работа баллона заключается в периодической заправке газом и последующей выдаче его потребителю.The operation of the cylinder is to periodically refuel with gas and then distribute it to the consumer.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017129414A RU2696655C2 (en) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | High pressure gas cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017129414A RU2696655C2 (en) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | High pressure gas cylinder |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017129414A RU2017129414A (en) | 2019-02-20 |
| RU2017129414A3 RU2017129414A3 (en) | 2019-02-20 |
| RU2696655C2 true RU2696655C2 (en) | 2019-08-05 |
Family
ID=65442292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017129414A RU2696655C2 (en) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | High pressure gas cylinder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2696655C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2051308C1 (en) * | 1993-06-01 | 1995-12-27 | Научно-исследовательский институт конструкционных материалов и технологических процессов МГТУ им.Н.Э.Баумана | Pressure vessel made of composition material |
| RU2150634C1 (en) * | 1999-10-26 | 2000-06-10 | Колдыбаев Сергей Глебович | Device for sealing inner envelope branch pipe in neck of high-pressure vessel |
| US8464893B2 (en) * | 2005-06-06 | 2013-06-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Pressure container and method of producing the same |
| US20140061207A1 (en) * | 2011-06-07 | 2014-03-06 | Hydac Technology Gmbh | Pressure vessel |
| RU170160U1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-04-17 | Максим Сергеевич Игуменов | HIGH PRESSURE VESSEL |
-
2017
- 2017-08-17 RU RU2017129414A patent/RU2696655C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2051308C1 (en) * | 1993-06-01 | 1995-12-27 | Научно-исследовательский институт конструкционных материалов и технологических процессов МГТУ им.Н.Э.Баумана | Pressure vessel made of composition material |
| RU2150634C1 (en) * | 1999-10-26 | 2000-06-10 | Колдыбаев Сергей Глебович | Device for sealing inner envelope branch pipe in neck of high-pressure vessel |
| US8464893B2 (en) * | 2005-06-06 | 2013-06-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Pressure container and method of producing the same |
| US20140061207A1 (en) * | 2011-06-07 | 2014-03-06 | Hydac Technology Gmbh | Pressure vessel |
| RU170160U1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-04-17 | Максим Сергеевич Игуменов | HIGH PRESSURE VESSEL |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017129414A (en) | 2019-02-20 |
| RU2017129414A3 (en) | 2019-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102484769B1 (en) | Pole cap with pressure port element for pressure vessels | |
| JP5865267B2 (en) | Protrusion prevention seal system for the exit of compressed gas cylinders lined with plastic | |
| JP5129157B2 (en) | Hydraulic accumulator | |
| US7556171B2 (en) | Tank | |
| CA2837686C (en) | Pressure vessel | |
| JP2009524777A (en) | Pressurized container | |
| KR102356674B1 (en) | Boss for pressure vessel | |
| CN101517287A (en) | Valve, especially for bottles for ultra-high purity gas | |
| KR20170138755A (en) | pressure vessel for industrial process | |
| RU2601663C2 (en) | Boss for composite high pressure container | |
| US4671325A (en) | Pressure acummulator with seal assembly | |
| RU2696655C2 (en) | High pressure gas cylinder | |
| CN104405890B (en) | Filling valve | |
| CN115443391B (en) | Base for a pressurized gas tank | |
| CN110594501A (en) | Thread clamping and pressing type pipe fitting structure and using method thereof | |
| CN112393111A (en) | Bottleneck seal structure and high-pressure composite container | |
| TWM605256U (en) | High temperature and high pressure resistant needle valve | |
| GB2170283A (en) | Sealing assemblies | |
| GB2153436A (en) | Pressure accumulators | |
| CN110925471A (en) | Low-temperature stop valve | |
| WO2021094027A1 (en) | Gasket ring and flange connection using such gasket ring | |
| RU155444U1 (en) | FLANGE CONNECTION OF METAL-PLASTIC PIPE WITH A STEEL PIPE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190818 |