армированный сильфон "новосибирский"

Формула изобретения

Армированный сильфон, содержащий цельнометаллическую, укрепленную во впадинах и выступах по профилю волн контрольными кольцами гофрированную трубу, отличающийся тем, что сильфон дополнительно снабжен чередующимися наружными ограничительными и компенсаторными кольцами, а также торцевыми шайбами и втулками, при этом контрольные кольца выполнены составными и содержат установленные во впадины волн опорные полукольца, опирающиеся на них и выступающие над вершинами волн средние полукольца и охватывающие боковые поверхности и вершины волн чехлы-полукольца, 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.

Описание изобретения к патенту

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.

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.

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.

Задача изобретения значительное повышение рабочего давления сильфона при сохранении его прежнего рабочего хода, повышение работоспособности и надежности сильфона.

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.

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.

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.

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.

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.

2. Повышение работоспособности и надежности сильфона.

3. Возможность использования (пpи необходимости) в качестве основного элемента сборной конструкции сильфона любых гофрированных оболочек с кольцевыми гофрами, выпускаемых промышленностью.