БАЛЛОН ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением и резанием и может быть использована при изготовлении баллонов высокого давления большого объема для длительного хранения и транспортировки сжатых и сжиженных газов преимущественно для изготовления огнетушителей углекислотных.
Известен баллон высокого давления, состоящий из стакана с горловиной, отверстие которой допускает свободное прохождение втулки внутрь стакана и обратно. Такая втулка закрепляется на горловине с помощью кольцевого сварного шва, выполняющего одновременно роль крепежного и герметизирующего элемента конструкции (Р.Никольс. Конструирование и технология изготовления сосудов давления. М., Машиностроение, 1975, с.271).
Недостатком такой конструкции является то, что сварной шов является несущим, что требует применения методов неразрушающего контроля. Кроме этого проводятся испытания герметичности стыка. Все это увеличивает трудоемкость изготовления и стоимость баллона.
Известен баллон высокого давления, содержащий стакан с горловиной, внутренняя поверхность которой выполнена в виде поверхности второго порядка, скрепленную с ней втулку, боковая поверхность которой выполнена в виде поверхности второго порядка. Втулка в части, расположенной внутри баллона, снабжена утолщением.
Утолщение выполнено кольцевым.
Втулка скреплена с горловиной при помощи сварки.
Сварное соединение выполнено кольцевым.
Внутренняя поверхность горловины и поверхность утолщения на втулке, контактирующая с горловиной, могут быть выполнены в виде разных поверхностей второго порядка, одинаковых поверхностей второго порядка и
конических поверхностей (полезная модель РФ №9770 МПК В 21 D 51/24 от 17.11.1998 г.).
Недостатком этой конструкции является низкая надежность и высокая стоимость изготовления при невысоком выходе готовой продукции.
Перед авторами стояла задача создания баллона высокого давления большого объема технологичного в изготовлении.
Это достигается за счет того, что в известной конструкции, содержащей стакан с горловиной, последний выполнен в виде корпуса, состоящего, по крайней мере, из трех частей, в верхней из которых выполнена горловина, нижняя представляет собой днище, а между ними расположена средняя часть, причем все части корпуса соединены между собой.
Средняя часть выполнена в виде цилиндрической обечайки.
Верхняя часть выполнена в виде цилиндра, примыкающего нижним торцем к верхнему торцу обечайки и равного ей по диаметру, плавно сопряженного с торической поверхностью, которая, в свою очередь, плавно сопряжена с цилиндрической горловиной с выполненным в ней отверстием для присоединительного штуцера.
Днище выполнено в виде цилиндра, примыкающего верхним торцем к нижнему торцу обечайки и плавно сопряженного торической поверхностью со сферической поверхностью дна.
Все части баллона соединены между собой кольцевыми сварными швами.
Заявляемый баллон большого объема обладает ' совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для устройств подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Сущность полезной модели иллюстрируется с помощью чертежа, где изображен общий вид баллона в разрезе.
Баллон большого объема включает стакан с горловиной, при этом стакан выполнен в виде корпуса, состоящего, по крайней мере, из трех частей 1, 2 и 3. В верхней части 3 выполнена горловина 4, нижняя 2 представляет собой днище, а между ними расположена средняя часть 1 (обечайка). Присоединительное отверстие 5 для штуцера выполнено непосредственно в горловине 4. Штуцер, закрывающий отверстие 5, в процессе эксплуатации баллона большого объема на чертеже не показан.
В связи с тем, что баллон конструктивно выполнен из нескольких частей, каждую из которых можно изготовить с меньшими технологическими переходами из-за доступности их обработки, связанной с меньшей протяженностью частей, в целом общая стоимость производства баллона большого давления значительно сокращается.
Баллон большого объема работает следующим образом.
Газ, хранящийся в баллоне под давлением, действует на внутреннюю поверхность баллона во всех направлениях одинаково. Проведенные испытания показали, что выход готовой продукции по сравнению с прототипом увеличился, а себестоимость изготовления снизилась.
На предприятии-заявителе разработана конструкторская документация заявляемого баллона большого объема (емкостью от 40 до 99 л с рабочим давлением 19,6 МПа), проведены испытания, которые подтвердили его преимущества по сравнению с известными, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «применимость» для полезной модели.