[go: up one dir, main page]

RU2393057C2 - Gasostatic extruder - Google Patents

Gasostatic extruder Download PDF

Info

Publication number
RU2393057C2
RU2393057C2 RU2008134202/02A RU2008134202A RU2393057C2 RU 2393057 C2 RU2393057 C2 RU 2393057C2 RU 2008134202/02 A RU2008134202/02 A RU 2008134202/02A RU 2008134202 A RU2008134202 A RU 2008134202A RU 2393057 C2 RU2393057 C2 RU 2393057C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
container
gas
sleeve
working chamber
channels
Prior art date
Application number
RU2008134202/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008134202A (en
Inventor
Николай Васильевич Пасечник (RU)
Николай Васильевич Пасечник
Борис Александрович Сивак (RU)
Борис Александрович Сивак
Виктор Григорьевич Тришкин (RU)
Виктор Григорьевич Тришкин
Сергей Николаевич Шушурин (RU)
Сергей Николаевич Шушурин
Александр Павлович Шляхин (RU)
Александр Павлович Шляхин
Галина Леонидовна Акимова (RU)
Галина Леонидовна Акимова
Юрий Валентинович Дюбин (RU)
Юрий Валентинович Дюбин
Олег Эдуардович Белов (RU)
Олег Эдуардович Белов
Иван Владимирович Алифанов (RU)
Иван Владимирович Алифанов
Original Assignee
Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") filed Critical Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ")
Priority to RU2008134202/02A priority Critical patent/RU2393057C2/en
Publication of RU2008134202A publication Critical patent/RU2008134202A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2393057C2 publication Critical patent/RU2393057C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates industrial equipment intended for processing parts in gas atmosphere at simultaneous effects of high pressure (up to 500 MPa) and temperature. Gasostatic extruder comprises container with top and bottom plugs that form working chamber, load bearing base and gas system connected with working chamber. Said container represents a unit consisting of three thin-wall sleeves pre-assembled with interference fit to produce uniform distribution of compression strains therein in winding high-strength tape on sleeves unit outer surface to make a belt. Central sleeve outer surface has multi-start channels for cooling fluid. Note here that antirust coat is applied onto outer sleeve inner surface and central sleeve with cooling channels.
EFFECT: reliable design, higher safety, antirust protection, reduced weight of container and base.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области промышленного оборудования для обработки изделий в газовой среде при одновременном воздействии на них высоких давлений, до 500 МПа, а также температуры до 2000°С, создаваемых в рабочей камере газостата.The invention relates to the field of industrial equipment for processing products in a gaseous environment with simultaneous exposure to high pressures up to 500 MPa, as well as temperatures up to 2000 ° C, created in the working chamber of the gas bath.

Традиционная газостатическая обработка заготовок из дискретных и монолитных материалов проводится при давлениях, не превышающих 200 МПа, и температурах до 2000°С.Traditional gas-static processing of workpieces from discrete and monolithic materials is carried out at pressures not exceeding 200 MPa, and temperatures up to 2000 ° C.

Развитие нанотехнологий потребовало увеличения рабочих давлений до 500 МПа. Так, например, хорошие результаты получены при газостатическом компактировании изделий из многофазных керамических нанопорошков в диапазоне давлений 200-500 МПа. Сегодня газостатическое спрессовывание металлических, керамических и композиционных нанопорошков является наиболее эффективным и перспективным технологическим процессом получения из них изделий промышленного назначения благодаря возможности создания газостатов с большим объемом рабочей камеры. Использование повышенных давлений позволяет снизить температуру процесса консолидации нанокомпозитных порошков, предотвращая рост их зерна, а следовательно, получить изделия с плотностью, близкой к теоретической плотности обрабатываемого материала, и уникальными техническими характеристиками.The development of nanotechnology required an increase in operating pressures up to 500 MPa. So, for example, good results were obtained with gas-static compaction of products from multiphase ceramic nanopowders in the pressure range 200-500 MPa. Today, gas-static pressing of metal, ceramic and composite nanopowders is the most effective and promising technological process for the production of industrial products from them due to the possibility of creating gas baths with a large working chamber. The use of elevated pressures makes it possible to lower the temperature of the process of consolidation of nanocomposite powders, preventing the growth of their grain, and therefore, to obtain products with a density close to the theoretical density of the processed material and unique technical characteristics.

Одним из наиболее важных силовых узлов газостата является контейнер, образующий вместе с закрывающими его по торцам пробками рабочую камеру машины. Стенки контейнера воспринимают радиальную нагрузку газа высокого давления в процессе выполнения рабочего цикла в течение нескольких часов на газостатах с небольшим объемом рабочей камеры и нескольких десятков часов на мощных промышленных машинах с большим, достигающим нескольких кубических метров, объемом рабочей зоны. Энергия сжатого газа (азота или аргона), заключенная в рабочей камере промышленного газостата, эквивалентна энергии взрыва нескольких десятков килограммов тринитротолуола. В связи с этим разработка надежной конструкции контейнера, обеспечивающей безопасную эксплуатацию оборудования, является первоочередной задачей при создании лабораторных и, в особенности, промышленных газостатов.One of the most important power components of a gas thermostat is a container, which forms, together with the traffic jams closing it at the ends, a working chamber of the machine. The walls of the container perceive the radial load of high-pressure gas during the work cycle for several hours on gas baths with a small volume of the working chamber and several tens of hours on powerful industrial machines with a large volume of the working zone reaching several cubic meters. The energy of compressed gas (nitrogen or argon), enclosed in the working chamber of an industrial gas thermostat, is equivalent to the explosion energy of several tens of kilograms of trinitrotoluene. In this regard, the development of a reliable container design that ensures the safe operation of the equipment is a priority when creating laboratory and, in particular, industrial gas thermostats.

Мировой практикой установлены три основных принципиально отличных схемы конструктивного исполнения этих узлов:World practice has established three basic fundamentally different design schemes for these nodes:

- монолитные контейнеры, состоящие из одного толстостенного цилиндра;- monolithic containers consisting of one thick-walled cylinder;

- однослойные контейнеры, у которых одна цилиндрическая втулка скреплена бандажом проволоки или ленты;- single-layer containers in which one cylindrical sleeve is fastened with a bandage of wire or tape;

- многослойные контейнеры, у которых две или более втулок устанавливаются с зазором одна внутри другой, а затем на наружную втулку накладывается с предварительным натяжением скрепляющий бандаж, обеспечивающий выбор зазоров между ними и дальнейшее совместное сжатие блока втулок.- multilayer containers, in which two or more bushings are installed with a gap one inside the other, and then a fastening brace is applied to the outer sleeve with a preliminary tension, providing a choice of the gaps between them and further joint compression of the sleeve block.

Применительно к газостатам упомянутые конструкции контейнеров работают при давлениях, как правило, не превышающих 200 МПа.As applied to thermostats, the mentioned container designs operate at pressures, as a rule, not exceeding 200 MPa.

Аналогом изобретения является «Печь для спекания порошка под давлением». Патент Швеции 419014, М. кл. В22f 3/14, опубликовано 05.03.1971, бюллетень №9. Рабочая камера аналога содержит контейнер, закрытый по торцам верхней и нижней пробками, оснащенными уплотнениями. Цилиндрическая втулка контейнера обмотана высокопрочной проволокой, уложенной с предварительным натяжением на ее наружную поверхность. Внутри контейнера на термоизоляционной подставке нижней пробки установлена обрабатываемая заготовка. Нагреватель и термоизоляция, уменьшающая тепловой поток изнутри камеры к внутренним поверхностям охлаждаемых водой втулки контейнера, верхней и нижней пробок, смонтированы на промежуточной нижней пробке. Силовая станина, воспринимающая осевое усилие рабочей среды и состоящая из двух ригелей и двух расположенных между ними стоек, перемещается из рабочего положения - на оси контейнера в положение загрузки/выгрузки заготовки, освобождая, таким образом, пространство для извлечения из контейнера нижней пробки с установленной на ней заготовкой.An analogue of the invention is a "Furnace for sintering powder under pressure." Swedish patent 419014, M. cl. B22f 3/14, published 05.03.1971, Bulletin No. 9. The working chamber of the analogue contains a container, closed at the ends of the upper and lower plugs, equipped with seals. The cylindrical sleeve of the container is wrapped with a high-strength wire laid with pre-tensioning on its outer surface. Inside the container, a workpiece is installed on the insulating base of the lower tube. A heater and thermal insulation, which reduces the heat flux from the inside of the chamber to the inner surfaces of the water-cooled container bushings, the upper and lower plugs, are mounted on the intermediate lower plug. The power bed, which receives the axial force of the working medium and consists of two crossbars and two racks located between them, moves from the working position - on the axis of the container to the loading / unloading position of the workpiece, thereby freeing up space for extracting the lower plug from the container with her blank.

Недостатком аналога является использование однослойного контейнера с подачей охлаждающей воды в зазор между герметичным кожухом, приваренным к его верхнему и нижнему фланцам, и бандажом намотки. В процессе выполнения рабочего цикла, сопровождаемого охлаждением контейнера, вода проникает между витками намотки, вызывая коррозию скрепляющего бандажа и наружной поверхности втулки. Это может привести к разгерметизации контейнера при увеличении диаметра его втулки в зоне уплотнений верхней и нижней пробок вследствие уменьшения усилия ее первоначальной затяжки, а также к разрушению втулки контейнера с внезапным высвобождением энергии сжатого газа и попаданием его в систему охлаждения. В этом случае система охлаждения выходит из строя и создается аварийная ситуация, не позволяющая закончить рабочий цикл в штатном режиме. Контейнеры такой конструкции изготавливаются для газостатов с рабочим давлением, не превышающим 200 МПа, которая становится менее надежной и более опасной при повышенных рабочих давлениях, близких к 500 МПа.A disadvantage of the analogue is the use of a single-layer container with a supply of cooling water in the gap between the sealed casing welded to its upper and lower flanges and the winding bandage. During the work cycle, accompanied by cooling of the container, water penetrates between the turns of the winding, causing corrosion of the fastening band and the outer surface of the sleeve. This can lead to depressurization of the container with an increase in the diameter of its sleeve in the sealing area of the upper and lower plugs due to a decrease in the initial tightening force, as well as to destruction of the container sleeve with the sudden release of compressed gas energy and its entry into the cooling system. In this case, the cooling system fails and an emergency situation is created that does not allow to complete the duty cycle in normal mode. Containers of this design are made for gas thermostats with a working pressure not exceeding 200 MPa, which becomes less reliable and more dangerous at elevated working pressures close to 500 MPa.

Прототипом заявляемого изобретения является изостат для обработки материалов в жидкости, патент РФ - RU 2151026 С1, опубликован 2006.06.20. Изостат содержит многокорпусный контейнер, выполненный в виде трех цилиндрических стальных втулок, с плотно намотанной на поверхность наружной втулки бандажом стальной ленты. Перед намоткой втулки устанавливаются одна внутри другой с зазором, обеспеченным при их механической обработке. В процессе намотки ленты с предварительным натяжением сначала выбираются зазоры между средней, наружной и внутренней втулками, а затем одновременно сжимается блок из трех втулок. Трехвтулочная конструкция контейнера исключает попадание газа высокого давления в систему охлаждения машины даже при разрушении его внутренней втулки. В этом случае газ по образовавшимся трещинам и зазорам выходит из внутреннего пространства рабочей камеры в атмосферу, аналогичная конструкция может быть использована в конструкциях газостатов.The prototype of the claimed invention is an isostat for processing materials in a liquid, RF patent RU 2151026 C1, published 2006.06.20. The isostat contains a multi-case container made in the form of three cylindrical steel sleeves, with a steel tape bandage tightly wound on the surface of the outer sleeve. Before winding, the sleeves are installed one inside the other with a clearance provided during their machining. In the process of winding the tape with pre-tensioning, the gaps between the middle, outer and inner bushings are first selected, and then a block of three bushings is simultaneously compressed. The three-sleeve design of the container eliminates the ingress of high-pressure gas into the cooling system of the machine even when its inner sleeve is destroyed. In this case, the gas exits from the internal space of the working chamber through the cracks and gaps into the atmosphere, a similar design can be used in the construction of gas thermostats.

К недостаткам прототипа следует отнести необходимость выбора зазоров, находящихся между втулками, перед началом их совместного сжатия. Выполнение этой операции требует дополнительной укладки на блок втулок от 20 до 30% общего числа слоев бандажа, необходимых для создания в диаметральных сечениях втулок расчетных напряжений сжатия. При этом значительно возрастают массы контейнера и силовой станины, воспринимающей осевое усилие рабочей среды, действующее на пробки, за счет увеличения просвета между ее стойками, размеров ригелей и стоек, а также числа слоев бандажа силовой станины в случае использования скрепленной конструкции или сечения колонн при использовании колонной конструкции. Высокопрочная лента, применяемая для намотки контейнера и силовой станины с пределом прочности более 1860 Н/мм2, является дорогостоящим компонентом упомянутых узлов, оказывающим существенное влияние на общую цену газостата. Другим недостатком прототипа является неодновременное контактирование поверхностей соседних втулок между собой в процессе выбора зазоров как по длине, так и в диаметральном направлении вследствие несовершенства их геометрии. По этой причине в диаметральных сечениях блока, взятых на различных по высоте позициях и даже в одном сечении, возникают неравномерные напряжения в сечении каждой втулки. При дальнейшей намотке и после ее завершения неравномерное распределение напряжений в сечениях блока втулок сохраняется, что отрицательно сказывается на работе конструкции при нагружении ее рабочим давлением.The disadvantages of the prototype include the need to choose the gaps between the bushings, before starting their joint compression. Performing this operation requires additional laying on the block of bushings from 20 to 30% of the total number of layers of the brace necessary to create the calculated compression stresses in the diametrical sections of the bushings. At the same time, the masses of the container and the power bed, perceiving the axial force of the working medium acting on the plugs, significantly increase due to an increase in the clearance between its racks, the dimensions of the crossbars and racks, as well as the number of layers of the bandage of the power bed in the case of using a fastened structure or section of columns when using column structure. The high-strength tape used for winding a container and a power bed with a tensile strength of more than 1860 N / mm 2 is an expensive component of these nodes that have a significant impact on the overall price of the gas bath. Another disadvantage of the prototype is the non-simultaneous contacting of the surfaces of adjacent bushings with each other during the selection of gaps both in length and in the diametrical direction due to imperfection of their geometry. For this reason, in the diametrical sections of the block taken at different positions in height and even in one section, uneven stresses arise in the section of each sleeve. With further winding and after its completion, the uneven distribution of stresses in the sections of the sleeve block is preserved, which negatively affects the operation of the structure when it is loaded with working pressure.

Задачей настоящего изобретения является устранение упомянутых недостатков аналога и прототипа и создание надежного газостата длительного срока; действия с повышенным до 500 МПа рабочим давлением газа.The objective of the present invention is to remedy the aforementioned disadvantages of the analogue and the prototype and create a reliable gas thermostat for a long time; actions with gas working pressure increased up to 500 MPa.

При этом достигается технический результат:This achieves the technical result:

- создание надежного контейнера газостата с повышенным до 500 МПа рабочим давлением;- creation of a reliable container of a gas thermostat with a working pressure increased to 500 MPa;

- исключение коррозии скрепляющего бандажа ленты и его втулок;- elimination of corrosion of the fastening bandage of the tape and its bushings;

- уменьшение массы контейнера и силовой станины.- reduction in the mass of the container and the power bed.

Выполнение поставленной задачи и достигаемый при этом технический результат обеспечиваются тем, что в предлагаемом газостате использована конструкция контейнера, который выполнен из трех тонкостенных втулок, установленных с натягом относительно друг друга, с размещением бандажа на наружной поверхности втулок, при этом на наружной поверхности средней втулки выполнены многозаходные каналы для охлаждающей жидкости, а на внутреннюю поверхность наружной втулки и наружную поверхность средней втулки, включая поверхность каналов охлаждения, нанесено антикоррозионное покрытие.The fulfillment of the task and the technical result achieved in this case are ensured by the fact that in the proposed gas thermostat the container structure is used, which is made of three thin-walled bushings installed with an interference fit relative to each other, with the brace placed on the outer surface of the bushings, while on the outer surface of the middle bush multi-pass channels for coolant, and on the inner surface of the outer sleeve and the outer surface of the middle sleeve, including the surface of the channels I applied anticorrosion coating.

Предлагаемая конструкция исключает коррозию бандажа скрепляющей ленты и его втулок, а следовательно, и возможность осколочного разрушения компонентов контейнера с внезапным выходом из рабочей камеры машины энергии сжатого газа. Использование для намотки блока из трех тонкостенных втулок, предварительно собранных с натягом, позволяет на 20-30% уменьшить число слоев бандажа высокопрочной ленты, необходимое для создания равномерного расчетного распределения напряжений сжатия в них. При этом уменьшается наружный диаметр контейнера и просвет между стойками силовой станины, а следовательно, снижается металлоемкость упомянутых узлов газостата.The proposed design eliminates the corrosion of the bandage of the fastening tape and its sleeves, and consequently, the possibility of fragmentation of the container components with a sudden exit from the working chamber of the compressed gas energy machine. Using for winding a block of three thin-walled bushings pre-assembled with an interference fit allows to reduce by 20-30% the number of high-strength tape band layers necessary to create a uniform calculated distribution of compression stresses in them. At the same time, the outer diameter of the container and the clearance between the racks of the power bed are reduced, and therefore, the metal consumption of the said gas thermostat nodes is reduced.

Предлагаемый газостат показан на чертеже в разрезе.The proposed gas thermostat is shown in the drawing in section.

Газостат содержит собственно газостат 1 и газовую систему 2.The gas thermostat contains the actual gas thermostat 1 and the gas system 2.

Собственно газостат состоит из силовой станины 3, воспринимающей осевое усилие рабочей среды, передаваемое верхней 4 и нижней 5 пробками. Станина выполнена в виде верхнего 6 и нижнего 7 полуцилиндрических ригелей, а также расположенных между ними двух стоек 8, скрепленных бандажом высокопрочной ленты. Контейнер газостата 9 состоит из трех 10, 11, 12 втулок, установленных друг на друга с расчетным натягом перед намоткой ленты, бандажа 13, дополнительно сжимающего блок собранных втулок в процессе намотки на него с предварительный натяжением расчетного числа слоев высокопрочной ленты, верхнего 14 и нижнего 15 фланцев, ограничивающих смещение бандажа в осевом направлении, и кожуха 16, прикрепленного к фланцам и закрывающего снаружи элементы контейнера. Возможны две схемы сборки втулок перед их намоткой. При сборке изнутри средняя втулка нагревается и устанавливается на внутреннюю, при ее остывании между ними образуется натяг заданной величины. Внутренняя втулка перед выполнением описанной операции может одновременно охлаждаться, например в жидком азоте, что облегчит сборку. Затем нагретая наружная втулка аналогичным образом устанавливается на блок внутренней и средней втулок. При сборке снаружи нагретая наружная втулка устанавливается на среднюю, а затем нагретый блок наружной и средней втулок устанавливается на внутреннюю, при этом она может быть предварительно охлаждена. Величина расчетного посадочного натяга полностью исключает наличие зазоров между контактирующими поверхностями втулок после их сборки, перед началом намотки. В этом случае напряжения сжатия, возникающие во втулках при намотке, распределяются равномерно в любом диаметральном сечении, обеспечивая равномерную нагрузку компонентов контейнера рабочим давлением и более длительный период его эксплуатации. На наружной поверхности средней втулки 11 выполнены многозаходные каналы 17 для охлаждающей жидкости. С целью исключения коррозии втулок, приводящей к их разрушению, на внутреннюю поверхность наружной и наружную поверхность средней втулок перед их сборкой наносится антикоррозионное покрытие. По торцам контейнер закрыт верхней и нижней водоохлаждаемыми пробками, оснащенными уплотнениями 18, с помощью которых герметизируется рабочая камера газостата, образованная поверхностью внутренней втулки и торцевыми поверхностями обеих пробок. Внутри рабочей камеры на термоизоляционной подставке 19 устанавливается обрабатываемая заготовка 20. Термоизоляция 21 с токоподводами 22 и нагревателем 23 закреплены на верхней пробке. Рабочая среда подается и удаляется из камеры по каналу 24, выполненному в верхней пробке.Actually the gas thermostat consists of a power bed 3, perceiving the axial force of the working medium transmitted by the upper 4 and lower 5 plugs. The bed is made in the form of upper 6 and lower 7 half-cylindrical crossbars, as well as two stands 8 located between them, fastened with a bandage of a high-strength tape. The gasstat container 9 consists of three 10, 11, 12 bushings mounted on each other with a calculated interference fit before winding the tape, a band 13, additionally compressing the assembled sleeve block during winding on it with preliminary tensioning the estimated number of layers of high-strength tape, upper 14 and lower 15 flanges restricting axial movement of the bandage, and a casing 16 attached to the flanges and closing the container elements from the outside. There are two possible schemes for assembling the bushings before winding them. When assembling from the inside, the middle sleeve is heated and installed on the inside, when it cools down, an interference fit of a given value is formed between them. Before performing the described operation, the inner sleeve can be simultaneously cooled, for example, in liquid nitrogen, which will facilitate assembly. Then, the heated outer sleeve is likewise mounted on the block of the inner and middle bushings. When assembling from the outside, the heated outer sleeve is installed on the middle, and then the heated block of the outer and middle bushings is installed on the inside, and it can be pre-cooled. The value of the calculated landing interference completely eliminates the presence of gaps between the contacting surfaces of the bushings after their assembly, before starting winding. In this case, the compression stresses arising in the bushings during winding are distributed evenly in any diametrical section, providing a uniform load of the container components with working pressure and a longer period of its operation. On the outer surface of the middle sleeve 11, multi-pass channels 17 for coolant are made. In order to eliminate corrosion of the bushings, leading to their destruction, an anti-corrosion coating is applied to the inner surface of the outer and outer surfaces of the middle bushings before assembly. At the ends, the container is closed by upper and lower water-cooled plugs equipped with seals 18, with the help of which the working chamber of the gas thermostat is formed, which is formed by the surface of the inner sleeve and the end surfaces of both plugs. Inside the working chamber on a heat-insulating stand 19, a workpiece 20 is installed. Thermal insulation 21 with current leads 22 and a heater 23 are mounted on the top tube. The working medium is supplied and removed from the chamber through the channel 24, made in the upper tube.

Газовая система 2 содержит компрессор 25, запорные нормально закрытые клапаны 26-30, с помощью которых создаются необходимые потоки газовой среды, заключенной в баллонной станции 31, а также - трубопровод 32, соединяющий компоненты газовой системы между собой и с контейнером газостата.The gas system 2 contains a compressor 25, normally closed shut-off valves 26-30, with the help of which the necessary flows of the gas medium enclosed in the balloon station 31 are created, as well as a pipeline 32 connecting the components of the gas system to each other and to the gas thermostat container.

Работа газостата осуществляется следующим образом.The operation of the gas bath is as follows.

Силовая станина 3 с помощью вспомогательного гидроцилиндра сдвинута с оси контейнера 9, освободив, таким образом, доступ к нижней пробке 5, которая с помощью гидроцилиндра ее перемещения опускается вниз. На термоизоляционную подставку 19 устанавливается и вводится в рабочую камеру заготовка 20. Силовая станина надвигается и фиксируется на оси контейнера перед проведением основных операций рабочего цикла.The power bed 3 with the help of the auxiliary hydraulic cylinder is shifted from the axis of the container 9, thus freeing access to the lower plug 5, which with the help of the hydraulic cylinder moves it down. On the heat-insulating stand 19, a workpiece 20 is installed and inserted into the working chamber. The power bed is pushed and fixed on the axis of the container before carrying out the main operations of the working cycle.

Далее открывается клапан 29 и газ по трубопроводу 32 поступает самотеком из баллонной станции 31 в контейнер 9 до момента выравнивания давления в них. Затем клапан 29 закрывается, открываются клапаны 26 и 28, включается компрессор 25 и продолжается подъем давления в контейнере до величины начального, приблизительного равного 350 МПа, зависящего от объема загруженной заготовки и температуры стационарного режима конкретного рабочего цикла. Включается система нагрева, и рабочее пространство вместе с заготовкой разогревается до рабочей температуры заданного цикла, при этом давление в контейнере повышается до 500 МПа или близкого к этой величине, равной рабочему давлению цикла. Заготовка при заданных рабочих температуре и давлении цикла, параметрах стационарного режима, выдерживается в течение нескольких часов, после чего система нагрева отключается и рабочая камера охлаждается. Остывший газ выпускается из контейнера в баллонную станцию самотеком через открытый клапан 29 до выравнивания давления в них. С целью минимализации потерь газа за цикл и его многократного использования газ откачивается из контейнера в баллонную станция компрессором 25 через открытые клапаны 27, 28 и 29. Остатки газа сбрасываются в атмосферу при открытии клапана 30. Силовая станина 3 сдвигается с оси контейнера 9, нижняя пробка 5 извлекается из него, спрессованная заготовка 20 снимается с термоизоляционной подставки 19 и рабочий цикл повторяется.Next, the valve 29 opens and the gas through the pipeline 32 flows by gravity from the balloon station 31 into the container 9 until the pressure in them is equalized. Then the valve 29 is closed, the valves 26 and 28 are opened, the compressor 25 is turned on and the pressure continues to rise in the container to an initial value of approximately 350 MPa, which depends on the volume of the loaded workpiece and the stationary temperature of a particular duty cycle. The heating system is turned on, and the workspace, together with the workpiece, is heated to the working temperature of a given cycle, while the pressure in the container rises to 500 MPa or close to this value equal to the working pressure of the cycle. The workpiece at a given operating temperature and pressure of the cycle, the parameters of the stationary mode, is maintained for several hours, after which the heating system is turned off and the working chamber is cooled. The cooled gas is discharged from the container to the balloon station by gravity through the open valve 29 until the pressure in them is equalized. In order to minimize gas losses per cycle and reuse it, gas is pumped out of the container to the balloon station by compressor 25 through open valves 27, 28 and 29. Residual gas is discharged into the atmosphere when valve 30 is opened. Power bed 3 is shifted from the axis of container 9, lower plug 5 is removed from it, the pressed billet 20 is removed from the thermal insulation stand 19 and the duty cycle is repeated.

Таким образом, выполнение контейнера газостата из трех тонкостенных втулок, установленных с натягом относительно друг друга с размещением бандажа на наружной поверхности втулок, при этом на наружной поверхности средней втулки выполнены многозаходные каналы для охлаждающей жидкости, а на внутреннюю поверхность наружной втулки и наружную поверхность средней втулки, включая поверхность каналов охлаждения, нанесено антикоррозионное покрытие, позволяет:Thus, the implementation of the container gasostat of three thin-walled bushings, installed with an interference fit relative to each other with the placement of the brace on the outer surface of the bushings, while on the outer surface of the middle sleeve made multi-pass channels for the coolant, and on the inner surface of the outer sleeve and the outer surface of the middle sleeve , including the surface of the cooling channels, an anti-corrosion coating is applied, which allows:

- исключить коррозию бандажа, стягивающей ленты и втулок;- eliminate corrosion of the brace, tightening tape and bushings;

- исключить возможность осколочного разрушения компонентов контейнера с внезапным выходом из рабочей камеры машины энергии сжатого газа;- eliminate the possibility of fragmentation of the container components with a sudden exit from the working chamber of the machine energy of compressed gas;

- на 20-30% уменьшить число слоев бандажа высокопрочной ленты, необходимое для создания равномерного расчетного распределения напряжений сжатия в них;- to reduce by 20-30% the number of layers of the bandage of high-strength tape, necessary to create a uniform design distribution of compressive stresses in them;

- уменьшить наружный диаметр контейнера и просвет между стойками силовой станины;- reduce the outer diameter of the container and the clearance between the racks of the power bed;

- снизить металлоемкость упомянутых узлов газостата;- reduce the intensity of the mentioned nodes of the thermostat;

- повысить надежность работы газостата при давлениях 500 МПа и температуре 2000°С.- to increase the reliability of the gas thermostat at pressures of 500 MPa and a temperature of 2000 ° C.

Claims (1)

Газостат, содержащий контейнер с верхней и нижней пробками, образующими его рабочую камеру, выполненный в виде многослойного блока втулок с каналами для охлаждающей жидкости, скрепленных бандажом из высокопрочной ленты, размещенной на наружной поверхности блока втулок, силовую станину и газовую систему, соединенную с рабочей камерой, отличающийся тем, что контейнер выполнен в виде блока из трех тонкостенных втулок, предварительно собранных с натягом с возможностью создания равномерного распределения напряжений сжатия в них при намотке ленты, каналы для охлаждающей жидкости выполнены многозаходными на наружной поверхности средней втулки, а на внутреннюю поверхность наружной втулки и наружную поверхность средней втулки с каналами охлаждения нанесено антикоррозионное покрытие. A gas thermostat containing a container with upper and lower plugs forming its working chamber, made in the form of a multilayer block of bushes with channels for coolant, fastened with a bandage of high-strength tape placed on the outer surface of the block of bushes, a power frame and a gas system connected to the working chamber characterized in that the container is made in the form of a block of three thin-walled bushings pre-assembled with interference with the possibility of creating a uniform distribution of compressive stresses in them during winding tapes, channels for coolant formed multistart on the outer surface of the intermediate sleeve and the inner surface of the outer sleeve and the outer surface of the sleeve with a cooling medium channels coated with an anticorrosive coating.
RU2008134202/02A 2008-08-22 2008-08-22 Gasostatic extruder RU2393057C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008134202/02A RU2393057C2 (en) 2008-08-22 2008-08-22 Gasostatic extruder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008134202/02A RU2393057C2 (en) 2008-08-22 2008-08-22 Gasostatic extruder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008134202A RU2008134202A (en) 2010-02-27
RU2393057C2 true RU2393057C2 (en) 2010-06-27

Family

ID=42127544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008134202/02A RU2393057C2 (en) 2008-08-22 2008-08-22 Gasostatic extruder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2393057C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466827C1 (en) * 2011-07-28 2012-11-20 Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") Double-chamber gasostatic extruder
RU2490093C1 (en) * 2012-06-28 2013-08-20 Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") Twin chamber gas-static treatment unit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2151026C1 (en) * 1999-11-10 2000-06-20 Губенко Лев Анатольевич Isostate for material treatment in liquid
RU2166409C1 (en) * 2000-11-08 2001-05-10 Губенко Лев Анатольевич Autoclave power module
RU2245220C1 (en) * 2003-11-26 2005-01-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Автоклавы Высокого Давления И Температуры" Isostatic apparatus for processing materials and method for removing ceramic material out of metallic articles with use of such apparatus
JP2007308786A (en) * 2006-05-22 2007-11-29 Kobe Steel Ltd Isostatic pressing device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2151026C1 (en) * 1999-11-10 2000-06-20 Губенко Лев Анатольевич Isostate for material treatment in liquid
RU2166409C1 (en) * 2000-11-08 2001-05-10 Губенко Лев Анатольевич Autoclave power module
RU2245220C1 (en) * 2003-11-26 2005-01-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Автоклавы Высокого Давления И Температуры" Isostatic apparatus for processing materials and method for removing ceramic material out of metallic articles with use of such apparatus
JP2007308786A (en) * 2006-05-22 2007-11-29 Kobe Steel Ltd Isostatic pressing device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
лет научно-конструкторской и производственной деятельности ВНИИМЕТМАШ. - М.: Наука, 2005, с.451-464. ЛИБЕНСОН Г.А. и др. Процессы порошковой металлургии. Т.2. - М.: МИСИС, 2002, с.91-102. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466827C1 (en) * 2011-07-28 2012-11-20 Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") Double-chamber gasostatic extruder
RU2490093C1 (en) * 2012-06-28 2013-08-20 Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") Twin chamber gas-static treatment unit

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008134202A (en) 2010-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cavaliere et al. Spark plasma sintering: process fundamentals
US5056209A (en) Process for manufacturing clad metal tubing
CN103402748A (en) Pressure vessel and high-pressure press
RU2393057C2 (en) Gasostatic extruder
Burlakov et al. Modeling the structure formation during hot deforming the billets of the parts of gas-turbine engines made of heat-resistant nickel alloy
RU2393058C2 (en) Two-chamber gasostatic extruder
FI20197024A1 (en) Method for producing multimaterial rolls, and multimaterial roll
CA2784614C (en) Improvements in or relating to hot isostatic pressing
US4455733A (en) Furnace cooling elements and method of forming furnace cooling elements
CN104674155B (en) A kind of electric arc spraying abrasion-proof iron matrix TiC systems coating and preparation method thereof
JP2019090410A (en) Method for constructing high-cycle fatigue-resistant pressure container in hydrogen supply facility
CN119042523B (en) An electronically controlled carbon dioxide phase-change gas generator and energy release method
JP6751936B2 (en) Double tube manufacturing method and manufacturing equipment
CN104923907B (en) Friction welding method of the water heater sacrificial anode on Continuous Drive Friction Welding machine
EP2906414B1 (en) Arrangement and method for handling a load for isostatic pressure treatment
US7005104B2 (en) Power module for an autoclave
CN106488811B (en) Roll and method of manufacture for hot or cold rolling of metal flat products
Vadolia et al. Introduction to Isostatic Pressing and Its Optimization
EP3914442B1 (en) A method in a pressing arrangement
Lovyrev et al. Volume out of furnace heat treatment of 3600 m3 decomposers
Shipley et al. The Role of Hot Isostatic Pressing in Future Energy Systems
RU1785809C (en) Temperature control arrangement
JPS6231042B2 (en)
RU2455113C1 (en) Gasostatic extruder
Cebulak Program to Develop High Strength Aluminum Powder Metallurgy Mill Products-Phase IV-B-Scale-up to 3200 lb Billet

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130823