БАЛЛОН ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к конструкциям комбинированных баллонов высокого давления многоразового использования и может быть использована при изготовлении баллонов для автомобилей, перевозки сжиженных газов.
Известен композитный газовый баллон высокого давления, содержащий внутренний стальной лейнер, выполненный сварным и содержащий среднюю цилиндрическую часть и две донные части, и внешнюю органопла-стиковую оболочку вокруг всей поверхности лейнера (см. патент РФ №2077682, МПК F 17 C 1/06, заявлено 1994.04.29, опубликовано 1997.04.20).
Известен также баллон давления, принятый за прототип, содержащий герметичную внутреннюю металлическую оболочку, выполненную с поперечными гофрами и усиленную продольными и поперечными слоями, выполненными из композиционного материала, причем продольные слои размещены по гофрированной поверхности внутренней металлической оболочки и закреплены во впадинах гофров дополнительными кольцевыми слоями, выполненными из композиционного материала (см. авт. св. СССР №1214976, МПК F 17 C 1/02, заявлено 11.03.84, опубликовано 28.02.86).
Как устройство-аналог, так и устройство-прототип обладают достаточной прочностью и при правильно рассчитанной силовой оболочке разрушение баллонов, как правило, происходит безосколочно по образующей цилиндрической оболочки. Но в случае длинных баллонов, при соотношении
длины баллона к его диаметру превышающем 2:1, силовая композиционная оболочка начинает разрушаться (происходит разрыв кольцевых слоев) практически по всей длине цилиндрической части баллона, что может привести образованию продольного разрыва и раскрытию баллона на большой длине. Такой характер разрушения сопровождается чаще всего дополнительным разрушением лейнера и образованием осколков.
Задачей, решаемой данной полезной моделью, является повышение безопасности эксплуатации баллона за счет исключения образования осколков при разрушении.
Для решения поставленной задачи в баллоне высокого давления, содержащем внутренний герметичный лейнер, усиленный внешней силовой оболочкой, выполненной из кольцевых и спиральных слоев композиционного материала, лейнер в центральной части выполнен цилиндрическим, а, по крайней мере, один из кольцевых слоев имеет дополнительные кольцевые подмотки, расстояние между которыми не превышает диаметра лейнера.
На чертеже изображен баллон высокого давления.
Баллон высокого давления состоит из внутреннего герметичного лейнера 1, усиленного внешней силовой оболочкой, состоящей из первого кольцевого слоя 2, спирального слоя 3, наружного кольцевого слоя 4, выполненных из композиционного материала. Первый кольцевой слой 1 имеет кольцевую подмотку 5 в области сопряжения цилиндрической части баллона с горловиной, а наружный кольцевой слой 4 имеет дополнительные кольцевые подмотки 6, расположенные от первой кольцевой подмотки 5 и между собой на расстоянии 1, не превышающем диаметра D лейнера 1.
В качестве материала для выполнения слоев внешней силовой оболочки может быть использован стеклобазальтоуглеорганоровинт.
При этом в случае разрушения баллона продольные трещины на цилиндрической части баллона локализуются на длине между кольцевыми усиливающими подмотками 5, 6, за счет чего не происходит продольного
разрушения силовой композитной оболочки и лейнера, не образуются осколки. Баллон становится более безопасным в эксплуатации.
Кроме того, при выполнении внешней силовой оболочки баллона с дополнительными подмотками повышается износостойкость оболочки баллона при транспортировке, поскольку оболочка баллона контактирует с соприкасающимися поверхностями не всей образующей цилиндрической части, а только точками в местах расположения дополнительных подмоток.