Соединительный узел трубопровода
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах выпуска двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности. Соединительный узел содержит суживающийся патрубок 1, размещенный с зазором в охватывающей его обечайке 2, при этом в патрубке 1 размещена суживающаяся оболочка 3. К торцу максимального сечения обечайки 2 подсоединен раструб, состоящий из цилиндрического 4 и конического 5 участков . Суживающаяся оболочка 3 снабжена в зоне сужения отверстиями 6, размещенными на ее боковой поверхности и установленными под углом к оси оболочки 3. В отверстиях 6 установлены трубки 7, при этом раструб является элементом глушителя 8. Суживающаяся оболочка 3 выполнена с охватывающим ее кожухом, состоящим из двух подвижных относительно друг друга вдоль оси участков 9 и 10. На кожухе закреплен кольцевой коллектор 11, сообщенный с внутренним объемом кожуха через регулируемые отверстия 12. На кольцевом коллекторе , 11 установлен распределительный клапан 13, выполненный в виде корпуса и перемещающегося в нем подпружиненного поршня 14, разделяющего корпус на внутреннюю 15 и регулировочную 16 полости. В боковых стенках корпуса и поршня 14 выполнены перекрываемые отверстия 18 и 19, сообщающие внутреннюю полость 15 с атмосферой . Узел позволяет исключить обратный заброс газов в помещение. 3 ил. VJ О О Ю VI ГО Ю fall пг nt
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАР CTHE ННЫ И КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2. 4 О О Э, 4 ЬЭ debat (61) 885575 (21) 4735746/06 (22) 05.09,89 (46) 23.12.91. Бюл. М 47 (71) П роизводстве нное объединение "Ворошиловградский тепловозостроительный завод им, Октябрьской революции" (72) С.Н. Талалаев, В.А. Ренов, Н.Г. Чумаченко и B.Ñ. Талалаева (53) 621.43.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N 885575, кл. F 01 N 7/08, 1980. (54) СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ТРУБОПРОВОДА (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах выпуска двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности. Соединительный узел содержит суживающийся патрубок 1, размещенный с зазором в охватывающей его обечайке 2, при этом в патрубке 1 размещена суживающаяся оболочка 3. Кторцу максимального сечения обечайки 2 подсоединен раструб, состоящий из „„ Ы„„1700272 А2 цилиндрического 4 и конического 5 участков. Суживающаяся оболочка 3 снабжена в зоне сужения отверстиями 6, размещенными на ее боковой поверхности и установленными под углом к оси оболочки 3. В отверстиях 6 установлены трубки 7, при этом раструб является элементом глушителя 8. Суживающаяся оболочка 3 выполнена с охватывающим ее кожухом, состоящим из двух подвижных относительно друг друга вдоль оси участков 9 и 10. На кожухе закрепленн кольцевой коллектор 11, сообщенный с внутренним объемом кожуха через регулируемые отверстия 12. На кольцевом коллекторе,11 установлен распределительный клапан 13, выполненный в виде корпуса и перемещающегося в нем подпружиненного поршня 14, разделяющего корпус на внутреннюю 15 и регулировочную 16 полости. В боковых стенках корпуса и поршня 14 выполнены перекрываемые отверстия 18 и 19, сообщающие внутреннюю полость 15 с атмосферой. Узел позволяет исключить обратный заброс газов в помещение. 3 ил. 1700272 Изобретение относится к машиностроению, а именно — к двигателестроению, в Частности к системам выпуска двигателей и я вляется усовершенствованием изобретения по авт. св. N 885575. Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности. На фиг. 1 изображен соединительный узел трубопровода, общий вид, разрез; на фиг. 2 — узел! на фиг. 1; распределительный клапан в статическом положении; на фиг, 3 - то же, в рабочем положении. Соединительный узел трубопровода соДержит суживающийся патрубок 1, разме щенный с зазором в охватывающей его суживающейся обечайке 2, при этом в патрубке 1 размещена суживающаяся оболочка 3, выступающая за его торец. К торцу минимального сечения обечайки 2 подсоединен раструб, состоящий из цилиндрического 4 и конического 5 участков. Суживающийся пат,рубок 1 совместно с внутренней поверхностью суживающейся обечайки 2 образует кольцевой зазор, выполняющий функцию пассивного сопла эжектора, активным со,плом которого являеты кольцевой зазор ,между суживающимся патрубком 1 и суживающейся оболочкой 3, Суживающаяся обо,лочка 3 снабжена в зоне сужения отверстиями 6, размещенными на ее боковой поверхности, при этом оси отверстий 6 выполнены под углом к оси оболочки 3 в направлении движения газового потока, и в ,отверстиях 6 jjcTBHQBlleHbl трубки 7, разме щенные между суживающейся оболочкой и , коническим участком 5 раструба, При этом ; раструб является элементом глушителя 8., Суживающаяся оболочка 3 выполнена с ох; ватывающим ее кожухом, состоящим из двух подвижных относительно друг друга вдоль. оси участков 9 и 10, На кожухе размещен кольцевой коллектор 11, сообщенный с внутренним объемом кожуха через регулируемые отверстия 12, выполненные в одном из подвижных участков 9 кожуха, На кольцевом коллекторе 11 установлен распределительный клапан 13, выполненный в виде корпуса и перемещающегося в нем подпружиненного поршня 14, разделяющего корпус на внутреннюю полость 15, сообщенную с объемом кольцевого коллектора 11, и регулировочную полость 16, соединенную при помощи канала 17 с суживающимся патрубком 1, В боковых стенках корпуса и поршня 14 выполнены перекрываемые отверстия 18 и 19, сообщающие внутреннюю полость 15 корпуса с атмосферой. Во внутренней полости 15 установлена пружина 20, контактирующая с верхним основанием кольцевого коллекто55 давления по сечению соединительного узла трубопровода. Подсос воздуха из атмосферы в пассивное сопло эжектора осуществляется следующим образом, При установившемся режиме двигателя возрастает давление в 50 ра 11 и с нижним торцом поршня 14. Один из подвижных участков 9 закреплен на суживающемся патрубке 1, а другой подвижный участок 10 закреплен на коническом участке 5 раструба, Соединительный узел трубопровода работает следующим образом. Движущийся в глушитель 8 поток выхлопных газов разделяется в суживающемся патрубке 1 на две части — центральную и периферийную. Центральная часть потока движется по конфузору, образованному суживающейся оболочкой 3, и теряет давление на увеличение скорости. В результате этого давление в выпускном сечении оболочки 3 и в сечении между оболочкой и суживающейся обечайкой 2 будет ниже, чем давление в суживающемся патрубке 1. Скорость истечения газов из патрубка 1 будет выше, чем скорость их истечения из обечайки 2. Повышенная скорость истечения обеспечивает эжектирование окружающего воздуха в зазор, при этом непосредственно в зоне сужения оболочки 3 через ее отверстия 6 осуществляется перераспределение расхода газа из центральной части в периферийную часть, благодаря чему скорость выхлопных газов за кромкой суживающейся оболочки 3 снижается, а следовательно, снижается аэродинамическое сопротивление. При восстановлении давления в диффузорном канале между суживающейся оболочкой 3 и раструбом скорость смеси потоков снижается и становится значительно ниже скорости за выходной кромкой оболочки 3, Благодаря расположению осей отверстий 6 под углом к оси оболочки 3 в направлении движения газового потока обеспечивается истечение газов под углом к оси оболочки 3 по всему ее периметру и тем самым дополнительно увеличивается эжекционный подсос смеси потоков периферийной части за счет распределения расходов газа непосредственно из полости оболочки 3 в диффузорный канал, а также обеспечивается более рациональное использование кинетической энергии газа, так как выходные кромки трубок 7 располагаются ближе к центральной части диффузорного канала перед кромкой раструба и истечение газового потока из трубок 7 создает более равномерное внедрение потоков по оси канала, способствует более равномерному распределению скоростей и 1700272 суживающемся патрубке 1, и импульс давления газовой среды из суживающегося патрубка 1 по каналу 17 передается в регулировочную полость 16. Давление газов воздействует на верхнюю часть поршня 14, сжимается пружина 20, и отверстия 18 и 19 в стенках корпуса распределительного клапана 13 и поршня 14 совмещаются, а внутренняя полость 15 сообщается с атмосферой. Из внутренней полости 15 воздух поступает в кольцевой коллектор 11 и через отверстия 12 в пассивное сопла. При снижении нагрузки двигателя, т.е. при появлении неустановившегося течения газовой среды, снижается давление газа в суживающемся патрубке 1. При этом изменяется равновесие сил между газом и пружиной 10, и отверстия 18 и 19 частично или полностью расходятся, предотвращая тем самым обратный выброс газовой смеси в машинное отделение, что повышает эксплуатационную надежность соединительного узла трубопровода. При работе соединительного узла в условиях повышенных температур и возникающих деформациях в узлах соединения изменяется расстояние между торцами кожуха при линейном расширении и сжатии соединительного узла, а следовательно, изменяется и объем пассивного сопла эжектора, при этом кожух в свою очередь выполняет функцию экрана звуковых волн и центрирующего устройства, исключает перекосы узла трубопровода, а также исключает передачу осевых усилий от суживающегося патрубка 1 к раструбу. Элементы кольцевого коллектора 11, кожуха и распределительного клапана 13, в свою очередь, выполняют функции дополнительных шумоглушащих устройств, так как позволяют глушить шум всасывания и одновременно препятствовать проникновению в помещение отраженных звуковых волн через кольцевой зазор. Следовательно, устройство выполняет 5 роль следящей системы за расходом пассивного потока, который изменяется автоматически от нуля до максимального значения, полностью исключается возможность обратного заброса выпускных газов в 10 помещение и повышается эксплуатационная надежность соединительного узла трубопровода на пусковых и неустановившихся ,режимах работы двигателя. 15 Формула изобретения Соединительный узел трубопровода по авт. св. М 885575, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной 20 надежности, суживающаяся оболочка выполнена с охватывающим ее по меньшей мере частично кожухом, состоящим из двух подвижных относительно друг друга вдоль оси участков с кольцевым коллектором, раз25 мещенным на кожухе и сообщенным с внутренним объемом последнего через регулируемые отверстия, выполненные в одном из подвижных участков кожуха, и с распределительным клапаном, установлен30 ным на кольцевом коллекторе и выполненным в виде корпуса и перемещающегося в нем подпружиненного поршня, разделяющего корпус на внутреннюю полость, соо6щенную с объемом кольцевого коллектора, 35 и регулировочную полость, соединенную при помощи канала с суживающимся патрубком, причем в боковых стенках корпуса и поршня выполнены перекрываемые от; верстия, сообщающие внутреннюю полость 40 корпуса с атмосферой, один из подвижных участков кожуха закреплен на суживающемся патрубке, а другой — на раструбе. 1700272 gL Г 3 Составитель Н.Лапушкин Редактор В.Бугренкова Техред М,Моргентал Корректор М.Демчик Заказ 4454 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
