Антивибрационное фланцевое соединение трубопроводов

 

1. АНТИВИБРАЦИОННОЕ ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРО ВОДОВ, содержашее крепежные элементы. подпружиненные со стороны одного из фланцев , а1мортизируюш,ие втулки, охватываюшие крепежные элементы и установленные в отверстиях фланцев, и уплотнительный элемент , отличающееся тем, что, с целью расширения области использования соединения, фланцы выполнены с коаксиально расположенными цилиндрическими выступами, уплотнительный элемент выполнен в виде упругого кольца, установленного между цилиндрическими выступами фланцев, а крепежные элементы подпружинены также на участке между фланцами. 2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что между цилиндрическими выступами фланцев установлены дополнительные упругие кольца.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН,„SU„„1145204

4(59 F 1 1 2302//F 16 1 51/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3445874/29-08 (22) 31.05.82 (46) 15.03.85. Бюл. № 10 (72) А. А. Хмырова, К. С. Касаев, Г. Б. Цветнов, И. В. Керин и 1О. С. Иванов (53) 621.643 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 779715, кл. F 16 1 23/02, 1979.

Патент Великобритании № 1260143, кл. F 2 G, фиг. 2, 1972.

Бергер И. А. и др. Расчет на прочность деталей машин. М., «Машиностроение», 1966, с. 491. (54) (57) 1. АНТИВИБРАЦИОННОЕ

ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ, содержащее крепежные элементы, подпружиненные со стороны одного из фланцев, амортизирующие втулки, охватывающие крепежные элементы и установленные в отверстиях фланцев, и уплотнительный элемент, отличающееся тем, что, с целью расширения области использования соединения, фланцы выполнены с коаксиально расположенными цилиндрическими выступами, уплотнительный элемент выполнен в виде упpyroro кольца, установленного между цилиндрическими выступами фланцев, а крепежные элементы подпружинены также на участке между фланцами.

2. Соединение по и. 1, отличающееся тем, что между цилиндрическими выступами фланцев установлены дополнительные упругие кольца.

1145204

Изобретение относится к машиностроению, а именно к соединениям трубчатых элементов преимущественно гидрогазодинамических установок.

Цель изобретения — расширение области использования соединения.

На чертеже показано предлагаемое соединение, общий вид.

Соединение состоит из фланцев 1 и 2, болтов 3, гаек 4, кольцевого уплотнителя 5.

Фланцы выполнены с коаксиально расположенными цилиндрическими выступами 6, 7 и снабжены виброизоляторами.

Виброизоляторы выполнены в виде цилиндрических пружин 8 и 9, установленных на стержнях болтов 3 между фланцами 1 и 2 и с наружной стороны фланца 1 под головки 10 болтов. Пружины 9 могут быть также установлены не под головки болтов, а под гайки 4 с наружной стороны фланца 2. Болты 3 снабжены амортизирующими втулками 11: расположенными в отверстиях 12 фланцев. Между цилиндрическими выступами 6 и ? имеются дополнительные упругие кольца 13 и 14..Фланец 1 с цилиндрическими выступом 6, амортизирующими втулками 11 и упругими кольцами 5, 13 и 14 составляют виброизолируемый трубчатый элемент 15.

Фланец 2 с цилиндрическими выступами

7 и амортизирующими втулками 11 составляет вибрирующий трубчатый элемент 16.

Однако устройство в равной степени работоспособно, если виброизолируемым является трубчатый элемент 16, а вибрирующим— трубчатый элемент 15.

Гашение вибраций, действующих в продольном направлении, осуществляется пружинными виброизоляторами 8 и 9. Виброизоляция в поперечном направлении обеспечивается упругими кольцами 5, расположенными между цилиндрическими выступами 6 и 7. При этом промежуток между выступами 6 и 7 должен быть больше амплитуды колебаний вибрирующего трубчатого элемента, Для обеспечения более надежной виброизоляции в поперечном направлении служат амортизирующие втулки 11 и дополнительные упругие элементы 13 и 14.

Упругие элементы 13 и 14 одновременно повышают герметичность соединения.

Устройство работает следующим образом.

В отверстия 12 фланцев 1 и 2 плотно устанавливаются амортизирующие втулки 11.

Между выступами 6 и 7 располагается упругое кольцо 5, выполненные из упругого материала, например резины. Одновременно с уплотнением соединения оно выполняет роль упругого элемента, воспринимающего вибрационные нагрузки. Между выступами 6 и 7 устанавливаются также дополнительные упругие. кольца 13 и 14, повышающие надежность виброизоляции и герметичность соединения в условиях повышенных вибронагрузок и давлений рабочей среды.

Затем монтируются болты 10 с пружинами 8 и 9, после чего производится стягивание соединения гайками 4.

В процессе стягивания фланцы 1 и 2 сдвигаются и сжимают пружины 8 и 9 на строго определенную величину, обеспечивающую рабочее состояние пружины. Пружины 8 и 9 применяются с одинаковой жесткостью.

Материалы упругих колец 5, 13, 14 и втулок 12 выбираются исходя из условия, чтобы их жесткость соответствовала расчетной, обеспечивающей надежную виброизоляцию и герметичность соединения.

Наличие дополнительных упругих колец 13 и 14 повышает герметичность соединения и надежность его работы в тяжелых условиях вибронагрузок.

Жесткость виброизоляторов определяется исходя из,частоты вынужденных колебаний вибрирующего трубчатого элемента с учетом частоты собственных колебаний всего соединения по следующей формуле:

25 ш1 па где P — частота собственных колебаний соединения;

rn — масса вибрирующего трубчатого

Зо элемента;

m,-ìàññà виброизолируемого трубчатого элемента; с — жесткость виброизоляторов.

Виброизоляция обеспечивается при условии, если коэффициент динамичности будет меньше единицы, т.е. а 1

Р, где а — амплитуда виброизолирующего

40 трубчатого элемента; . — амплитуда колебаний вибрирующего трубчатого элемента; и — частота вынужденных колебаний.

Преобразуя формулу (2), получают

45 р Ш (3)

Подставляя значение P из (1) в формулу (3) и проводя преобразование, получают выражение для определения жесткости

50 виброизоляторов

С - -"-- (4)

Z (7п41+. жа)

По полученным данным определяют

55 жесткость пружин 8 и 9, упругих колец 5, 13 — 15 и величину 1 стягивания соединения.

Пружины 8 и 9 целесообразно применять в условиях, когда преобладают интенсивные

1145204

Составитель Л. Федотова

Техред И. Верес Корректор М. Макси мишинец

Тираж 898 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И. Ковальчук

Заказ 1! 48 29 и продолжительные вибронагрузки в продольном направлении. В обычных условиях вместо пружин 8 и 9 можно применять упругие элементы в виде шайб и втулок, выполненных из эластичного материала, например резины.