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 В21D 51/24 от 17.11.1998 г.).
Недостатком этой конструкции является низкая надежность и высокая стоимость изготовления при невысоком выходе готовой продукции.
Известен баллон высокого давления, содержащий стакан с горловиной, выполненный 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 жестко соединены между собой кольцевыми сварными швами (полезная модель РФ №48833, МПК В21D 51/24, 2004).
Данная конструкция, хотя значительно лучше вышеперечисленных аналогов, обладает высокой трудоемкостью изготовления корпуса, что приводит к повышению себестоимости изготовления конечного изделия.
Перед авторами стояла задача создания баллона высокого давления, обладающего высокой надежностью и качеством конечного изделия с одновременным упрощением технологии изготовления.
Это достигается за счет того, что в известной конструкции, содержащей трубный корпус, состоящий, по крайней мере, из двух частей, в верхней из которых выполнена горловина, нижняя представляет собой днище в виде цилиндра, примыкающего верхним торцем к нижнему торцу верхней части и плавно сопряженного торической поверхностью с сферической поверхностью дна, причем части корпуса жестко соединены между собой кольцевыми сварными швами, в верхней части корпуса выполнено отверстие для размещения переходного элемента, предназначенного для размещения запорной и запорно-регулируемой аппаратуры.
Переходной элемент соединен с верхней частью корпуса с помощью резьбы.
Переходной элемент и верхняя часть корпуса дополнительно жестко соединены кольцевым сварным швом.
В переходном элементе выполнено резьбовое отверстие, коаксиально расположенное относительно его корпуса.
Баллон дополнительно снабжен опорным элементом, сопряженным с нижней частью корпуса.
Опорный элемент соединен с нижней частью корпуса посадкой с натягом.
Опорный элемент соединен с нижней частью корпуса с помощью сварного шва.
Заявляемый баллон 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 высокого давления включает корпус, состоящий из верхней и нижней частей 1 и 2, переходного элемента 3 и опорного элемента 4, позволяющего надежно удерживать баллон в вертикальном положении.
Верхняя и нижняя части 1 и 2 корпуса соединены между собой кольцевым сварным швом 5, переходной элемент 3 и верхняя часть корпуса 1 соединены при помощи резьбы и дополнительно с помощью кольцевого сварного шва 6. В переходном элементе 3 выполнена резьба для присоединения запорной и запорно-регулирующей арматуры. Опорный элемент 4 соединен с нижней частью 2 корпуса при помощи сварного шва, который может быть кольцевым или прерывистым. Кроме того, опорный элемент может быть соединен с нижней частью 2 корпуса посадкой с натягом.
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 высокого давления значительно сокращается.
Баллон работает следующим образом.
Газ, хранящийся в баллоне под давлением, действует на внутреннюю поверхность баллона во всех направлениях одинаково. Проведенные испытания показали надежность заявляемой конструкции и снижение себестоимости изготовления по сравнению с прототипом.
На предприятии-заявителе разработана конструкторская документация заявляемого баллона, по которой изготовлен опытный образец, испытания которого подтвердили его преимущества по сравнению с известными, в том числе и с прототипом, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «применимость» для полезной модели.