Výroba tesniacich miskovitých prvkov

Číslo patentu: E 19891

Dátum: 27.12.2012

Autori: Tognarelli Leonardo, Wojnar Jan, Maggi Carmelo, Capanni Alessio

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

VÝROBA TESNIACICH MISKOVITÝCH PRVKOV0001 Predmet zverejnenia tohto dokumentu sa týka výroby mechanických súčastí, ktoré sú vystavené namáhaniu vysokým tlakom. Najmä sa zverejňované týka výroby tesniacich miskovitých prvkov pre kompresoryOPIS SÚVISIACEJ OBLASTI TECHNIKY0002 Dokument EP 2 302 090 A 1 zverejňuje puzdro upchávkovej časti pre valec kompresora svratným pohybom, zahrňujúci prvý vonkajší disk a druhý vnútorný disk, sústredný vzhľadom k vonkajšiemu disku.0003 Hyperkompresory, tie, ktoré sú schopné produkovať tlak plynu na úrovniach až alebo nad 3000 barov, sú značne využívané vpriemyslových aplikáciách, vrátane, ale bez obmedzenia na, výrobu nízkohustotného polyetylénu, alebo LDPE (low density poiyethyiene). Hyperkompresory musia vydržať veľmi vysoké dodávacie tlaky a fluktuácie tlakov medzi vypúšťaním a nasávanim a dajú sa považovať za jedny z najzaťažovanejších tlakových nádob vodvetví. Vďaka veľmi vysokým pulzným tlakom a následným únavovým zaťaženiam hyperkompresory vyžadujú predbežné zaťažovanie súčastí valcov,pre zamedzenie šírenia trhlín. Tesniace miskovité prvky patria medzi najviac kritické súčasti hyperkompresora.0004 Predbežné zaťažovanie je dosahované pomocou zostavovania sozmršťovaním a autofretáže. Zostavovanie so zmršťovaním je technika, kedy súvonkajší valec alebo vonkajší disk a vnútorný valec, alebo vnútorný disk zostavované k sebe s vysokým stupňom vzájomného zapojenia. Vnútorný disk je ochladený na veľmi nízku teplotu, napríklad okolo -190 °C a vonkajší disk je zahriaty na vysokú teplotu, napr. 370 °C. Vnútorný disk je potom vsadený do otvoru vo vonkajšom disku. Keď sú obidva disky opäť privedené na teplotu okolia, tepelná expanzia vnútorného disku a tepelné zmrštenie vonkajšieho disku budú generovať stláčacie namáhanie vnútorného disku. Obvyklé tesniace miskovité prvky sú vyrábané zostavením vnútorného disku a vonkajšieho disku0005 Autofretáž spočíva v plastickej deformácii vnútorného povrchu alebo vnútornej vrstvy súčasti pomocou hydraulického tlaku niekoľkých stoviek MPa. Ked je tlak uvoľnený, zdeformovaná časť je silne stlačená elastickým zotavením nedeformovaného okolitého materiálu. Je to dané skutočnosťou, že vnútorná časť materiálu bola vystavená deformácii za limitom elastickej deformácie a preto sa nemôže vrátiť do svojho pôvodného tvaru a rozmerov. Následne elastické namáhanie, ktorým pôsobí okolitý materiál, udržuje vnútorný plasticky deformovaný materiál v podmienkach stláčania.0006 Autofretáž je bežne používaná pre indukovanie namáhania zpredchádzajúceho stláčania vo vedeniach pre mazací olej tesniacich miskovitých prvkov hyperkompresorov.0007 Autofretáž so sebou nesie komplexné technické problémy, ako napríklad výber vhodných tesnení, ktoré by vydržali požadované vysokéhodnoty tlaku, volbu správneho oleja pre prenos tlaku a presnosť merania tlaku.0008 Predbežné zaťažovanie súčastí vystavovaných vysokému tlaku a fluktuáciám tlaku je nevyhnutným opatrením pre zamedzenie šírenia trhlín. Význam stláčacieho predbežného zaťaženia indukovaného v súčasti by mal byť ten, že bráni indukovaniu ťahových namáhani indukovaných v materiáli počas prevádzky tekutinou obsiahnutou v súčasti, napr. Iubrikačným olejom. Možné trhliny prítomné vo vnútornom povrchu súčasti sú tak udržované v zavretom stave. Stláčacie namáhania vo vnútri chyby alebo trhliny neprispievajú k rastutrhliny. Avšak pokial je tlak tekutiny vo vnútri súčasti väčší ako vlastné stláčacienamáhanie (v module), dochádza k šíreniu tlaku v chybách a môže to prispieť k šíreniu trhlín. Pokial tlak fluktuuje a špičková hodnota je vyššia ako stláčacie namáhanie, dôjde k indukovaniu únavy v súčasti, čo môže nakoniec viesť k šíreniu trhlín a zlyhaniu súčasti.0009 Tesniace miskovité prvky pre hyperkompresory sú väčšinou vyrábané zostavovaním vonkajšieho disku a vnútorného disku ksebe so zmršťovaním a následne vystavením vedení pre lubrikačný olej prítomných vo vnútornom disku autofretáži pre generovanie stláčacieho predbežného namáhania vmateriáli obklopujúcom vedenia pre lubrikačný olej. Viac podrobností o výrobe tesniacich miskovitých prvkov pre hyperkompresory je zverejnených napr. v texte E.GlACOMELLI a kol. Autofrettaging procedures on LDPE Hyper-Compressor Components. (Autofretážne postupy pre súčasti LDPE hyperkompresorov) Proceedings of 2006 ASME Pressure Vessels and Pipíng Division Conference (Výstupy 22006 konferencie divízie ASME pre tlakové nádoby a potrubia), 23. - 27. júla 2006, Vancouver, Kanada. Tento príspevok tiež navrhuje, že autofretáž môže byť uskutočňované pred zostavovaním vonkajšieho disku a vnútorného disku k sebe so zmršťovaním, aby došlo k zníženiu potrebného autofretážneho tlaku. Tento príspevok avšak uvádza, že otočenie krokov zostavenia so zmršťovaním a autofretáže môže viesť ku vzniku Bauschingerových efektov a viesť k nepredvídateľným hodnotám predbežného namáhania. Vzhladom ktýmto ťažkostiam súčasné preferované výrobné procesy navrhujú Zostavovanie so zmršťovaním pred0010 Výsledky dosahované touto technikou z hladiska mechanickej odolnosti voči zlyhaniu vďaka pulzujúcemu tlaku nie sú celkom uspokojivé a je tu stále potreba zlepšenia výroby tesniacich miskovitých prvkov.0011 Predkladaný vynález navrhuje spôsob výroby vnútorného disku preZostavovanie so zmršťovaním svonkajšim diskom tesniaceho miskovitéhoprvku pre hyperkompresor, ako je definovaný v nároku 1 a tesniaci miskovitýprvok pre hyperkompresor, ako je definovaný v nároku 5.0012 uskutočnenia spôsobu zverejneného vtomto dokumente navrhujúďalší krok obrábania pri výrobe tesniacich miskovitých prvkov, najmä tesniacich miskovitých prvkov pre hyperkompresory. Ďalší krok obrábania sa zameriava na odstránenie najviac vonkajšej vrstvy na obidvoch stranách vnútorného disku tesniaceho miskovitého prvku po autofretáži. To vedie kodstráneniu objemu materiálu obklopujúceho vedenie pre lubrikačný olej vnútorného disku, pričom reziduálne obvodové namáhanie alalebo reziduálne ekvivalentné namáhanie indukované autofretážou sú nedostatočné pre zamedzenie potenciálnej expanzie náhodne vzniknutých trhlín, ktoré môžu byť prítomné na vnútornom povrchu vedenia pre lubrikačný olej.0013 Podla niektorých uskutočnení je navrhovaný spôsob výrobytesniaceho miskovitého prvku pre hyperkompresor, zahrňujúci nasledujúce krokynavrhnutie vnútorného disku, majúceho proti sebe Iežiacu prvú čelnú stranu a druhú čelnú stranu, centrálny osový otvor, a aspoň jedno vedenie pre lubrikačný olej pričom osový vývrt a vedenie pre lubrikačný olej vedú z prvej čelnej strany k druhej čelnej straneautofretáž vedenia pre lubrikačný olejpo autofretáži odstránenie hrúbky, t.j. vonkajšej vrstvy vnútorného disku tak na prvej čelnej strane, ako aj na druhej čelnej strane.0014 Spôsob svýhodou zahrňuje krok zostavenia vnútorného disku a vonkajšieho disku so zmrštenim po autofretáži vedenia pre lubrikačný olej a odstránenie zmienenej hrúbky tak na prvej čelnej strane, ako i na druhej čelnej0015 Podľa ďalšieho aspektu sa predmet zverejňovaný v tomto dokumente tiež týka tesniaceho miskovitého prvku pre hyperkompresory a hyperkompresora zahrňujúceho jeden alebo viac tesniacich miskovitých pNkov vyrábaných podľa vyššie zverejneného spôsobu.

MPK / Značky

MPK: F16J 15/16, F16J 15/44, F16J 15/28

Značky: miskovitých, výroba, prvkov, tesniacich

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/32-e19891-vyroba-tesniacich-miskovitych-prvkov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Výroba tesniacich miskovitých prvkov</a>

Podobne patenty