БАЛЛОН ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области легких баллонов высокого давления для хранения и транспортировки сжатых газов и может быть использована при проектировании, производстве и эксплуатации баллонов высокого давления.
Известен баллон высокого давления, состоящий из цилиндрической обечайки и двух днищ, по меньшей мере, к одному из которых с помощью резьбового соединения прикреплена горловина для присоединения запорной арматуры посредством выполнения внутренней резьбы в днище и наружной резьбы на горловине с последующей герметизацией резьбового соединения (см. патент RU №59772, МПК F17C 1/00, заявлено 2006.07.27, опубликовано 2006.12.27).
Недостатком такой конструкции является то, что в ней отдельно изготовленная горловина ввинчивается в тонкое днище баллона, что не обеспечивает необходимой прочности при эксплуатации.
Наиболее близким из выявленных аналогов, принятым за прототип заявляемой полезной модели, является металлокомпозитный баллон высокого давления, представляющий собой алюминиевый лейнер с горловиной, на который нанесена армирующая намотка, а на внутренней поверхности горловины выполнена резьба для крепления запорной арматуры (см. патент ЕР №1526325, МПК F17C 1/02, заявлено 2004.10.25, приоритет US от 2003.10.23, опубликовано 2005.04.27).
Недостатком прототипа является также недостаточная прочность баллона, поскольку внутренняя резьба горловины, выполненной из мягкого
алюминия или его сплавов, в которую ввинчивается запорная арматура, не выдерживает высокого давления газа, находящегося внутри баллона при его эксплуатации.
Техническим результатом, достигаемым заявляемой полезной моделью, является повышение эксплуатационной прочности баллона.
Для достижения этого результата в баллоне высокого давления, содержащем лейнер с армирующей намоткой и горловину с резьбовым участком, на резьбовой участок, выполненный на наружной поверхности горловины, навинчена резьбовая муфта, имеющая выступы на своей наружной поверхности, а армирующая намотка выполнена таким образом, что покрывает и внешнюю поверхность резьбовой муфты.
Сущность полезной модели поясняется чертежом:
- на фиг.1 изображен продольный разрез горловины баллона в сборе.
Баллон высокого давления содержит алюминиевый лейнер 1 с нарезанной на наружной поверхности его горловины 2 резьбой 3, на которую навинчена стальная муфта 4 с выступами 5. Торец 6 горловины 2 контактирует с торцом вентиля 7, завинченного в выступающую над горловиной 2 часть муфты 4. В торце вентиля 7 выполнена канавка под уплотнительное резиновое кольцо 8. На наружной части лейнера 1 выполнена армирующая намотка 9, охватывающая и наружную поверхность муфты 4. Другой конец баллона выполнен аналогично описанному выше, а в выступающую часть муфты ввинчена заглушка с уплотнительным кольцом.
При такой конструкции баллона нет необходимости растачивать отверстие в горловине 2 и нарезать в нем резьбу. Нужно только подрезать торец 6 и нарезать наружную резьбу 3. Для предотвращения случайного попадания стружки внутрь баллона отверстие в горловине 2 может быть закрыто технологической пробкой. Стальная муфта 4, навинченная на резьбу 3 горловины 2 и туго затянутая на ней, дополнительно фиксируется на горловине 2 намоткой 9, удерживающей муфту 4
за выступы 5. Роль выступов 5 может играть наружная резьба на муфте, выполненная с большим шагом. Наружный диаметр муфты при этом выбирается из условия обеспечения оптимальных размеров диаметра армирующей намотки 9. Прочность резьбы в стальной муфте 4 обеспечивает возможность многочисленных сборок и разборок соединения при испытаниях баллона, при смене уплотнительных колец 8, а также при ввинчивании в эту резьбу технологических оправок, удерживающих баллон при намотке на него армирующей силовой намотки 9.
Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемая конструкция обеспечивает более высокую эксплуатационную прочность баллона за счет более высокой несущей способности нового резьбового соединения. Так по данным расчетов прочности резьбы и по данным натурных испытаний резьбы на срез в баллоне-прототипе внутренняя резьба М30×2 в горловине лейнера выдерживает нагрузку до разрушения не более 10 тонн. В заявленном устройстве резьба на алюминиевой горловине лейнера выдерживает нагрузку более 20 тонн без учета сил, удерживающих втулку за выступы намотанной на нее армирующей силовой оболочкой. При этом усилие давления газа на вентиль в обоих случаях одинаково и определяется диаметром уплотнительного кольца.
Кроме того, заявляемая конструкция баллона исключает факт попадания стружки внутрь баллона, в отличие от прототипа, когда в процессе расточки отверстия в горловине и последующем нарезании внутренней резьбы внутрь баллона неизбежно попадает стружка, удалить которую полностью довольно сложно и трудоемко, а оставшаяся внутри баллона, прилипшая к его стенкам стружка в дальнейшем ведет к поломкам аппаратуры для испытания баллонов и может вывести из строя газовую аппаратуру у потребителя.