способ изготовления лейнера и лейнер из алюминиевого сплава
Классы МПК: | B21D51/24 сосудов или резервуаров, находящихся под высоким давлением, например котлов, баллонов |
Автор(ы): | Осадчий Яков Григорьевич (RU), Русинович Юрий Иванович (RU), Химин Геннадий Вениаминович (RU), Трошин Валерий Прокофьевич (RU), Талыгин Алексей Анатольевич (RU), Новожилов Виктор Леонидович (RU), Семенова Екатерина Викторовна (RU), Федотова Ольга Юрьевна (RU) |
Патентообладатель(и): | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Маштест" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2010-03-18 публикация патента:
27.09.2011 |
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении сосудов высокого давления. Осуществляют местный нагрев заготовки из прессованной трубы, закатку трубы с образование днища, средней цилиндрической части и днища с горловиной. После образования днища в его средней части в полярной точке просверливают коническое отверстие, которое затем заваривают с присадкой сварочной проволоки для образования равнопрочного, герметичного глухого днища и зачищают наружную заваренную часть глухого днища путем пологой зачистки. Днище лейнера выполнено равнопрочным и герметически глухим. При этом толщина днища составляет не менее двух толщин цилиндрической части, а наружная поверхность днища имеет эллипсоидную форму. Повышается надежность лейнера и увеличивается его эксплуатационный ресурс. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Формула изобретения
1. Способ изготовления лейнера из алюминиевого сплава, включающий местный нагрев заготовки из прессованной трубы, закатку трубы с образованием днища, средней цилиндрической части и днища с горловиной, отличающийся тем, что после образования днища в полярной точке его средней части просверливают коническое отверстие, которое затем заваривают с присадкой сварочной проволоки для образования равнопрочного герметически глухого днища и зачищают наружную заваренную часть глухого днища путем пологой зачистки, причем наружную поверхность днища выполняют эллипсоидной формы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что коническое отверстие выполняют с диаметром на наружной поверхности днища, составляющим не менее двух диаметров на внутренней поверхности.
3. Лейнер из алюминиевого сплава, содержащий днище, среднюю цилиндрическую часть и днище с горловиной, причем днище выполнено равнопрочным и герметически глухим с заваренным сварочной проволокой коническим отверстием, просверленным в полярной точке его средней части, его толщина составляет не менее двух толщин цилиндрической части, а наружная поверхность днища имеет эллипсоидную форму.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к общему машиностроению, а именно к производству сосудов высокого давления, и используется при производстве лейнеров из алюминиевых сплавов.
Известен способ изготовления резервуара высокого давления, включающий пластическое формование короткой полой цилиндрической металлической заготовки в более удлиненную полую цилиндрическую заготовку с постепенно увеличивающейся в процессе изготовления толщины стенки в направлении от цилиндрической части к куполу (см. патент США № 6886711 В2 на изобретение, МПК7 F17C 1/00, 26.02.2004 г.).
Данный способ изготовления лейнера является сложным, т.к. предполагает изготовление из короткой полой цилиндрической металлической заготовки.
Известен лейнер, содержащий глухое днище, среднюю цилиндрическую часть и днище с горловиной, причем толщина стенки горловины, по крайней мере, в три раза больше толщины цилиндрической части (см. патент США № 6886711 В2 на изобретение, МПК7 F17C 1/00, 26.02.2004 г.).
Данный лейнер имеет значительный вес и неудобен при эксплуатации.
Наиболее близким к предлагаемому способу и устройству, изготовленному при реализации способа, по совокупности существенных признаков является сосуд давления и способ его изготовления (варианты) (см. патент РФ № 2175088 на изобретение (вариант 2), МПК7 F16J 12/00, F17C 1/06, B29D 22/00, 20.10.2001 г.).
Известный способ изготовления алюминиевого лейнера характеризуется нагревом заготовки из прессованной алюминиевой трубы, закаткой трубы с образование днища с отверстием, на которое устанавливается заглушка средней цилиндрической части и днища с горловиной. Известный сосуд давления включает алюминиевый лейнер, содержащий днище с заглушкой, среднюю цилиндрическую часть и днище с горловиной, причем в днище выполнено отверстие, которое закрывают заглушкой, что снижает прочностные характеристики сосуда давления. Известные способ и устройство не позволяют изготавливать лейнеры из алюминиевого сплава с высокой надежностью и значительным эксплутационным ресурсом.
Задачей группы изобретений является создание лейнера из алюминиевого сплава с высокими прочностными характеристиками и продолжительным эксплутационным ресурсом.
Техническим результатом при использовании предлагаемой группы изобретений является повышение надежности лейнера из алюминиевого сплава и увеличение эксплутационного ресурса.
Указанный технический результат в части способа достигается тем, что в способе изготовления лейнера из алюминиевого сплава, включающем местный нагрев заготовки из прессованной трубы, закатку трубы с образованием днища, средней цилиндрической части и днища с горловиной, после образования днища в полярной точке его средней части просверливают коническое отверстие, которое затем заваривают с присадкой сварочной проволоки для образования равнопрочного, герметически глухого днища, и зачищают наружную заваренную часть глухого днища путем пологой зачистки, причем наружную поверхность днища выполняют эллипсоидной формы. Кроме того, коническое отверстие выполняют с диаметром на наружной поверхности днища, составляющим не менее двух диаметров на внутренней поверхности.
Лейнер из алюминиевого сплава содержит днище, среднюю цилиндрическую часть и днище с горловиной, причем днище выполнено равнопрочным и герметически глухим, его толщина составляет не менее двух толщин цилиндрической части, а наружная поверхность днища имеет эллипсоидную форму.
Указанный технический результат в части устройства достигается за счет того, что согласно устройству в лейнере из алюминиевого сплава, содержащем днище, среднюю цилиндрическую часть и днище с горловиной, днище выполнено равнопрочным и герметически глухим, при этом толщина днища составляет не менее двух толщин цилиндрической части, а наружная поверхность днища имеет эллипсоидную форму.
На фиг.1 изображен лейнер из алюминиевого сплава, общий вид;
на фиг.2 - то же, с коническим отверстием в днище.
Лейнер из алюминиевого сплава представляет собой герметичную тонкостенную оболочку и содержит днище 1, днище 2 с горловиной 3 и среднюю цилиндрическую часть 4.
Днище 1 выполнено равнопрочным, герметически глухим посредством выполнения в его полярной точке 5 конического отверстия 6, которое затем заваривают с присадкой сварочной алюминиевой проволоки до образования цельнометаллического алюминиевого днища. Коническое отверстие 6 необходимо по следующим причинам: при закатке днища 1 на его внутренней поверхности в полярной точке 5 образуется углубление, которое уменьшает прочность днища и способствует накоплению в углублении в большом количестве окисной пленки. Диаметр конического отверстия 6 на наружной поверхности днища составляет не менее двух диаметров на его внутренней поверхности, при этом наружная поверхность глухого днища 1 имеет эллипсоидную форму.
Способ изготовления лейнера из алюминиевого сплава осуществляется следующим образом.
Согласно изобретению заготовку в виде равностенной цилиндрической трубы из алюминиевого сплава с расчетными геометрическими размерами прогревают при помощи газовой горелки сначала с одного конца до заданной температуры и формируют днище 1 методом закатки, во время которой заготовку вращают и поддерживают в ней заданную температуру прогрева. После образования днища 1 в полярной точке 5 просверливают коническое отверстие 6, которое затем заваривают с присадкой сварочной проволокой для образования равнопрочного, герметичного глухого днища 1. Далее зачищают наружную заваренную часть глухого днища 1 путем пологой зачистки.
Операцию формования днища 2 с горловиной 3 с нагревом деформируемой части осуществляют в несколько проходов до достижения заданных толщин участков эллиптического днища 2 и горловины 3.
После этого лейнер термообрабатывают на заданную прочность, в горловине 3 нарезают на токарном станке резьбу для крепления вентиля и посадочное место для герметизирующего резинового кольца.
Класс B21D51/24 сосудов или резервуаров, находящихся под высоким давлением, например котлов, баллонов