Шарнирное соединение трубопроводов

 

ШАРНИРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ , содержащее сферический подшипник, кольца которого установлены на трубопроводе и в корпусе, и компенсатор, отличающеес я тем, с целью повьинения надежности соединения в условиях вибрационных нагрузок, соединение снабжено уплотнением в виде установленной на трубопроводе втулки со сферической выпуклой поверхностью и вкладыша с ответной вогнутой сферической поверхностью, подвижно размещенного в корпусе, причем втулка и вкладыш установлены с зазором между сферами, а компенсатор выполнен в виде диафрагмы, поджатой к кольцам сферического подшипника. оо да

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 F 16 L 27 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСГВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

21) 3423519/29-08

° °

22) 19.04.82 (46) 15 ° 12.83. Бюл. 9 46 (72) И.С. Бондаренко, А.Я. Обоянский, В.Г. Табунщиков и Н.И. Гулида (71) Рубежанский филиал Ворошиловградского машиностроительного института (53) 621.643(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 646133, кл. F 16 L 27/06, 1979, 2. Авторское свидетельство СССР

9 499450, кл. F 16 ь 27/02, 1973. (прототип). (54)(57) ШАРНИРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ, содержащее сферический,SU, 1060867 А подшипник, кольца которого установлены на трубопроводе и в корпусе, и компенсатор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности соединения в условиях вибрационных нагрузок, соединение снабжено уплотнением в виде установленной на трубопроводе втулки со сферической выпуклой поверхностью и вкладыша с ответной вогнутой сфе рической поверхностью, подвижно размещенного в корпусе, причем втулка и вкладыш установлены с зазором между сферами, а компенсатор выполнен в виде диафрагмы, поджатой к кольцам сферического подшипника.

10608б 7

Филиал ППН "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а более конкрет- но — к трубопроводным соединениям подвижного типа и предназначено, преимущественно, для соединения тру бопроводов; работающих в условиях широких диапазонов температур и давлений и испытывающих вибрационные нагрузки, например, для соединения паропроводящего трубопровода с вибрирующим аппаратом.

Известно шарнирное соединение трубопроводов, включающее два фланца, один иэ которых съемный, подвижный трубопровод со сферической концевой частью. установленный на опоре качения, и уплотняющие элементы jig.

Это соединение не обеспечивает подвижности трубопроводов в условиях вибрации, а возможные при вибрации нагрузки вызывают повышенный износ уплотнений и утечку рабочего тела.

Известно шарнирное соединение трубопроводов, содержащее сферический подшипник, кольца которого установлены на трубопроводе и в корпусе, и компенсатор Г2 3.

Такое соединение обеспечивает фиксацию трубОпроводов только в определенных положениях и не допускает подвижности соединения в условиях вибрации из-за большой жесткости металлического сильфона. Кроме того, область применения сильфонов ограничена незначительным избыточным внутренним давлением.

Целью изобретения является повышение надежности работы соединения

t, :в условиях вибрационных нагрузок.

Цель достигается тем, что шарнирное соединение трубопроводов, содержа щее" сферический подшипник, кольца которого установлены на трубопроводе и в корпусе, и компенсатор, снабжено уплотнением s виде установленной на трубопровОде втулки со сферической выпуклой поверхностью и вкладышем с ответной вогнутой сферической поверхностью, подвижно размещенного в корпусе, причем втулка и вкладыш установлены с зазором между сфе» рами, а компенсатор выполнен в виде диафрагмы, поджатой к кольцам сферического подшипника.

На чертеже изображено шарнирное соединение трубопроводов, разрез.

Соединение состоит из вибрирующего трубопровода Ъ, на котором жестко закреплены сферическая втулка 2 и сферический подшипник 3. Торцовая часть подшипника 2 герметиэируется уплотнительными элементами 4 и 5, которые через диафрагму 6 прижимают-„

ВНИИПИ Заказ 10003 ся гайками 7 и 8 соответственно к .наружному и внутреннему кольцам подшипника 3. Кольцевая часть трубопровода 1 помещена в цилиндрический корпус 9, который с одной стороны

5 закрыт подвижным сферическим вкладышем 10 и резьбовой крышкой 11, а с другой — фланцем 12, жестко связанным с неподвижным трубопроводом 13.

Сферическая втулка 2 и сферический

)p вкладыш 10 установлены с зазором и осуществляют герметизацию соединения °

При работе виброаппарат (на чертеже не показан ) в общем случае может сообщать трубопроводу 1 три вида дви 5 жения; поступательное вдоль оси трубопровода 1 и два прворотных вокруг двух других взаимно перпендикулярных осей координат. Осевые нагрузки при вибрации воспринимает сферический подшипник 3, который также обеспечивает неподвижность центра кривизны сферической втулки 2. Поворотное движение вибрирующего трубопровода 1 ограничено углом в 3, который является допустимым при несоосности

25 осей внутреннего и наружного кольца сферического подшипника 3. Поэтому чем больше амплитуда вибрации аппарата, тем больше должно быть плечо вибрирующего трубопровода 1.

-ЗО При внбрации внутреннее кольцо подшипника 3 совершает угловые перемещения, поэтому, с целью их компенсации, диафрагма б выполнена гофрированной. Герметизация соединения

35 во время работы обеспечивается сферическим уплотнением, а также элементами 4 и 5.

Рабочий зазор а между сферическими поверхностями втулки 2 и подвиж

4О ного сферического. вкладыша 10 во время работы не изменяется, так как осевые нагрузки не передаются на вкладыш 10, Поэтому его целесообразно выполнять самопритирающимся, напри45 мер, из графита. Уплотнительный вкладыш 10 выполнен подвижным с целью регулировки рабочего зазора а в сферическом уплотнении.

Технико-экономическая эффектив ность соединения заключается в том, что оно обеспечивает надежную и свободную подвижность трубопроводов в условиях вибрационных нагрузок за счет гарантированного рабочего зазора между подвижным вкладышем и сферической втулкой. Возможные при вибрации осевые нагрузки воспринимаются сферическим подшипником и не передаются на уплотнение. Дополнительная герметизация шарнирного соединения обес6р печивается уплотнением, образованным диафрагмой и уплотнительными элементами.

/38 Тираж 925 Подписное