Сильфонний компенсатор

1. Сильфонний компенсатор, що містить багатошаровий сильфон, що має прошарки теплоізоляційного (газопроникного) матеріалу й усередині якого розміщений екран, а кінці багатошарового сильфона закріплені в оболонках, що обрамовують, який відрізняється тим, що сильфон виконаний у вигляді прошарків сітки, виготовленої із сталі, і хімічно- та теплостійкого теплоізоляційного ущільнювального матеріалу, що поперемінно чергуються, причому крайні прошарки виконані із сітки, при цьому крайній прошарок сітки з боку екрана виконано жароміцним, а екран розташований по всій довжині сильфона. 2. Сильфонний компенсатор за п. 1, який відрізняється тим, що між екраном і внутрішньою поверхнею сильфона встановлений пружний елемент у вигляді розрізної оболонки. Винахід відноситься до галузі машинобудування, а саме, до трубопровідних компенсаторів, які можуть бути використані в різноманітних з'єднаннях випускних систем двигунів внутрішнього згоряння. Відомий сильфонний компенсатор, що містить патрубки, жорстко пов'язані з кінцями сильфона, усередині якого розміщений екран ["Волнистые компенсаторы". Каталог. М..ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1975.С.6]. У даному компенсаторі екран дозволяє захистити сильфон від впливу високих температур, але тому, що волокна прокату спрямовані уздовж осі сильфона і при температурному впливі одержують осьовий розтяг або стиск зовнішніх і внутрішніх волокон, у результаті чого напруги у волокнах сильфона досягають граничних значень і, отже, знижується експлуатаційна надійність сильфонного компенсатора. Найбільше близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, до запропонованого технічного рішення є сильфонний компенсатор, що містить патрубки, жорстко зв'язані з кінцями сильфона, усередині якого розміщені основний і додат ковий екрани [Деклараційний патент України №60754, МПК F16L51/02, F01N1/08, 14.02.03]. У цьому компенсаторі додатковий екран частково захищає сильфон від впливу високих температур, але напруга у волокнах сильфона досягає граничних значень через осьовий стиск або розтяг волокон прокату, спрямованих уздовж подовжньої осі сильфона. Це призводить до зниження експлуатаційної надійності компенсатора і його руйнування, тому гарантійний термін служби сильфонного компенсатора обмежується кількістю циклів навантажувань (від 3000 - для одношарових до 10000 - для багатошарових сильфон-них компенсаторів). В основу винаходу поставлена задача створення сильфонного компенсатора підвищеної експлуатаційної надійності за рахунок виконання сильфона з нескінченно малою жорсткістю, малочутливого до вібраційного, температурного і динамічного впливу, а також розширити його функціональні можливості за рахунок високої демпферної здатності, при зберіганні стабільних характеристик при будь-яких режимах роботи. (19) UA (11) 84393 (13) C2 (21) 20040705965 (22) 19.07.2004 (24) 27.10.2008 (46) 27.10.2008, Бюл.№ 20, 2008 р. (72) БАСОВ ГЕННАДІЙ ГРИГОРІЙОВИЧ, UA, ДОЛГІХ РОСТИСЛАВ П АВЛОВИЧ, U A, Н АЙШ Н АУМ МУСІЙОВИЧ, U A, СЕРОКУРОВ МИКОЛА ВАСИЛЬОВИЧ, UA, ТАЛАЛАЄВ СЕМЕН МИКОЛАЙОВИЧ, UA, ТОЛОК ІВАН ПЕТРОВИЧ, U A (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "ХОЛДИНГОВА КОМПАНІЯ "ЛУГАНСЬКТЕПЛОВОЗ", UA (56) RU 2225563, F16L 51/02, 2004 EP 0860590, F01N 7/08, F16L 51/02, 1998 RU 2183297, F16L 51/02, F01N 7/08, 2002 UA 60754, F16L51/02, F01N1/08, 2003 GB 1013598, F16L27/108, F16L51/02, 1965 DE 3347810, F16L51/02, 1985 3 84393 4 Поставлена задача досягається тим, що в сиПри постачанні, принаймні, одного з шарів льфонному компенсаторі, що містить сильфон, термостійкого ущільнювального матеріалу гермежорстко пов'язаний із патрубками, і екран, розмітиком поліпшується демпферна здатність сильфощений всередині сильфона, сильфон виконаний у на при зберіганні заданих стабільних характерисвигляді шарів металевої сітки та термостійкого тик при будь-яких температурних режимах його ущільнювального матеріалу, які поперемінно черроботи. гуються, причому крайні шари виконані з металеПри розміщенні пружного елемента у вигляді вої сітки, а кінці сильфона закріплені в затискачах. розрізної оболонки між екраном і внутрішньою Принаймні, один із шарів термостійкого ущільповерхнею сильфона, він, розширяючись, ущільнювального матеріалу постачений герметиком. нює шари сильфона (термостійкий матеріал і меМіж екраном і внутрішньою поверхнею сильталеві сітки), при цьому пружний елемент виконує фона встановлений пружний елемент у вигляді функцію розширювального компенсатора в морозрізної оболонки. мент запуску двигуна внутрішнього згоряння, а в Сильфон виконаний із термостійкого ущільнюінший час функціонування системи він зберігає вального матеріалу, що має дуже низькутеплосвої стабільні параметри і параметри сильфона. провідність (наприклад, матеріал ПІКІВ «IZOL A» Пошук, здійснений по джерелах науково0,055...0,08Вт/м .к) і високу хімічну стійкість (рН від технічної і патентної інформації, показав, що суку0 до 14). і металевих сіток, виконаних, наприклад, пність істотних ознак заявленого технічного рішеніз високолегованої корозійної і жароміцної сталі ня невідома. X18Н10Т (ДЕРЖСТАНДАРТ 18143-72). Це призвоТаким чином, технічне рішення відповідає видить до того, що сильфон є малочутливим до вимогам новітні, тому що воно невідомо в інших обсокотемпературного впливу з боку газового потоку ластях техніки. і тому практично не схильний температурному За результатами проведеного пошуку у відовпливу як із боку підводу робочого середовища від мих рішеннях не було виявлено сукупності істотфланця турбокомпресора, так із боку відводу роних ознак, що підвищують ефективність сильфонбочого середовища від фланця глушника. Ме таного компенсатора за рахунок виконання леві сітки мають низьку теплопровідність, а також сильфона з нескінченно малою жорсткістю, що захищені від температурного впливу термостійким виключає вплив розташування волокон прокату ущільнювальним матеріалом, що виконують для матеріалу уздовж подовжньої осі сильфона, а таметалевих сіток функцію екрана. Металеві сітки кож розширюють його функціональні можливості мають мінімальну жорсткість стосовно пов'язаних за рахунок високої демпферної здатності при вібз ними патрубків і не сприймають зусиль від суміраційних, температурних і динамічних навантажних вузлів випускної системи двигуна внутрішженнях. нього згоряння, їхні волокна матеріалу не піддаСутність заявленого рішення пояснюється ються при температурному впливі стиску або кресленнями, де: розтягу, а змінюється тільки форма чарунків сіток, - на Фіг.1 зображений сильфонний компенсащо дозволяє компенсувати великі температурні тор, загальний вид; деформації від фланців глушника і турбокомпре- на Фіг.2 зображений сильфонний компенсасора за рахунок податливості самих чарунків сіток. тор із пружним елементом у вигляді незамкнутої Таким чином, сильфоном успішно гаситься вібраоболонки. ція в широкому діапазоні частот за рахунок його Сильфонний компенсатор містить патрубок 1 високої демпферної здатності, а матеріали сіток і із боку підводу робочого середовища і патрубок 2 ущільнювального матеріалу, у свою чергу поглиіз боку відводу робочого середовища, сильфон 3, нають звукові коливання тиску в широкому діапажорстко пов'язаний з патрубками 1, 2. Всередині зоні частот, що сприяє в цілому збільшенню ресильфона 3 розташований екран 4, зв'язаний із сурсу, як самого сильфонного компенсатора, так і сильфоном 3 із боку підводу робочого середовища суміжних вузлів випускної системи двигуна вн утжорстко, а з боку відводу робочого середовища рішнього згоряння. Тиск середовища не впливає телескопічне. Сильфон 3 виконаний у вигляді шана його працездатність тому, що при витіканні гарів металевих сіток 5 і термостійкого ущільнювазового середовища за крайкою екрана в порожнильного матеріалу 6, які поперемінно чергуються, ні, утвореною зовнішньою стінкою екрана і самим причому зовнішні шари виконані з металевих сіток сильфоном, створюється розряджання, тобто зни5, а кінці сильфона 3 закріплені в затискачах 7. ження тиску. Сильфон є активним гасником тиску Принаймні, один із шарів термостійкого ущільнюробочого середовища, крім проникнення газового вального матеріалу 6 постачений рідким герметисередовища назовні. ком, наприклад, просочений фторопластовим герЦей сильфонний компенсатор можна вважати метиком або нанесений шар герметика на основі компенсатором із нескінченно малою жорсткістю, низькомолекулярного уретанового формополіметобто сильфонним компенсатором із нескінченно ру. Між екраном 4 і внутрішньою поверхнею сильмалим числом гофр і, отже, із нескінченно малою фона 3 може бути розміщений пружний елемент 8 загрузкой гофр або розвантажувальним компенсау вигляді розрізної оболонки. тором, що дозволяє підвищити експлуатаційну Сильфонний компенсатор працює таким чинадійність, як сильфонного компенсатора, так і ном. усієї випускної системи двигуна внутрішнього згоВідпрацьовані гази двигуна внутрішнього згоряння, навіть при наявності вібраційних знакозмінряння, що надходять із турбокомпресора через них навантажень. патрубок 1, направляються через внутрішню порожнину екрана 4 і далі через патрубок 2 відво 5 84393 6 дяться у глушник. Сильфон 3 виконаний малочутпостачанні, принаймні, одного з шарів термостійливим до високотемпературного впливу газового кого ущільнювального матеріалу 6 герметиком потоку і не сприймає зусиль від суміжних вузлів поліпшується демпферні здатності сильфона 3. випускної системи двигуна вн утрішнього згоряння Пружний елемент 8 покращує демпферні здатності (глушника і турбокомпресора), змінюється тільки сильфона 3 при вібраційних і динамічних навантаформа чарунків металевих сіток 5. Це дозволяє женнях. компенсувати великі температурні деформації Використання даного технічного рішення доелементів випускної системи двигуна внутрішнього зволить підвищити експлуатаційну надійність визгоряння, успішно гасити вібрацію в широкому діапускної системи двигуна вн утрішнього згоряння і пазоні частот, а також поглинати звукові коливанрозширити функціональні можливості сильфонноня тиску в широкому діапазоні спектра частот. При го компенсатора. Комп’ютерна в ерстка В. Мацело Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601