Гибкий трубопровод

 

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: гибкий трубопровод снабжен устройством для контроля целостности внутренней трубы, выполненным в виде корпуса, установленного на наружной трубе и соединенного с отверстием в ней, и прозрачного смотрового окна, установленного в корпусе. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к шлангам, и может быть использовано в топливных системах, в гидравлических приводах, в системах высокого давления.

Известны гибкие металлические трубопроводы, выпускаемые немецкой формой "HYDRA" (Проспект фирмы ФРГ "HYDRA" Metallschlauch-Fabrik Pforzheim vorm Hch Witzenmann G.m.b.H.).

Несмотря на многообразие ассортимента гибких шлангов, выпускаемых фирмой "HYDRA" для различного применения, заявитель не обнаружил конструкции с двойными стенками, позволяющей контролировать целостность внутреннего трубопровода.

Известна конструкция рукава высокого давления, являющаяся ближайшим аналогом изобретения (авт. св. СССР N 1681119, кл. F 16 L 11/04, 30.09.91, бюлл. N 36).

Рукав высокого давления (гибкий шланг) содержит расположенные одна в другой и обжатые своими концами на ниппелях наружную и внутреннюю гибкие трубы. Наружная труба имеет отверстие, в которое вмонтирована ниппель-пробка, и продольные складки, зафиксированные эластичными зажимами. Наружная труба соединена трубопроводом через отверстие в ниппель-пробке с емкостью, в которую сливается рабочая жидкость из межтрубной полости. Такая конструкция позволяет сохранить рабочую жидкость при разрыве внутренней трубы и сократить за счет этого стоимость эксплуатации.

Однако такая конструкция рукава высокого давления не позволяет его использовать в качестве шлангов топливной системы летательных аппаратов в отсеках повышенной пожарной опасности, где по требованиям безопасности исключается возможность дренажа топлива. Кроме того, использование гибких шлангов в силовых установках в качестве элементов, соединяющих агрегаты топливо-регулирующей аппаратуры, расположенные на двигателях, с топливо-передающими агрегатами, предъявляет к ним повышенные требования пожарной безопасности.

Задача контроля целостности гибких трубопроводов стоит на первом месте. В связи с такими жесткими требованиями вопросы контроля и своевременной замены их являются особенно важными, так как даже езначительная течь топлива совершенно недопустима.

Задача, предлагаемой конструкции заключается в обеспечении своевременного выявления даже незначительных повреждений гибких трубопроводов с двойными стенками, исключающего возникновение пожарной опасности на летательном аппарате.

Эта задача решена благодаря тому, что в гибком трубопроводе, содержащем расположенные одна в другой наружную и внутреннюю гибкие трубы и концевые обжимные и соединительные элементы и в котором наружная труба имеет отверстие для прохода рабочей жидкости из межтрубного пространства при порыве внутренней трубы, предусмотрено устройство для контроля целостности внутренней трубы, выполненное в виде корпуса, установленного на наружной трубе и соединенного с отверстием в ней, и прозрачного смотрового окна, установленного в корпусе.

Для исключения попадания рабочей жидкости, например топлива, в пожароопасный отсек в случае пожара устройство контроля целостности внутренней трубы имеет запорный клапан, расположенный в полости его корпуса, шток которого упирается в прозрачное смотровое окно с внутренней стороны, а окно выполнено их горючего материала, например из оргстекла.

Конец штока окрашен в красный цвет и закрыт поплавковой трубчатой шторкой для обеспечения обнаружения рабочей жидкости в полости устройства при бесцветной рабочей жидкости, например, керосина.

Такое выполнение гибкого трубопровода с двойными стенками в случае использования его в топливной системе летательного аппарата позволяет осуществить систематический контроль через смотровое окно за целостностью внутренней гибкой трубы и в случае необходимости своевременной заменять трубопровод; исключить попадание топлива в пожароопасный отсек в случае нарушения герметичности внутренней гибкой трубы в полете, что повышает пожароопасность летательного аппарата; в случае возникновения пожара на летательном аппарате благодаря срабатыванию запорного клапана внутренняя межтрубная полость принимает на себя функции трубопровода, обеспечивая таким образом, дальнейшую работоспособность магистрали, что также повышает пожаробезопасность летательного аппарата и его живучесть.

В процессе проектирования и составления заявочных материалов был проведен патентный поиск для исследования новизны и изобретательского уровня предлагаемого гибкого трубопровода. Поиск аналогов проводился по следующим странам по следующим классам (МКИ-5 редакция): F 16 L 11/04; 08; 10; 11; 112; 115; 118; 15; 20; F 16 L 9/18; F 16 L 37/28; 56; F 16 L 55/10, 105, 11, 115, 12; (НКИ США): 138-89/92;
138-94/95.

Анализ известных технических решений в данной области техники позволил сделать вывод о том, что предлагаемое решение обладает новизной и соответствует критерию "изобретательский уровень", так как в просмотренных материалах не было обнаружено признаков, сходных с основными отличительными признаками предлагаемого технического решения.

На фиг. 1 приведен предлагаемый гибкий трубопровод, продольный разрез; на фиг. 2 устройство для контроля целостности внутренней трубы с поврежденным смотровым окном и при закрытом запорном клапане.

Гибкий трубопровод содержит расположенные одна в другой внутреннюю гибкую трубу 1 и наружную гибкую трубу 2. Внутренняя труба 1 представляет собой резиновый шланг, упрочненный слоем ткани и армирующим слоем и по концам обжатый втулками 3. Наружная труба 2 выполнена гофрированной и соединена с внутренней трубой 1 через крепежные элементы 4 и 5.

Соединения по внутренней трубе 1 могут быть выполнены неогнестойкими, и сама труба 1 может быть также выполнена в виде стандартного резинового неогнестойкого шланга. К таким соединениям предъявляются требования по герметичности и по долговечности (т.е. сроку службы в определенной рабочей среде, например, в высокоагрессивных веществах).

Все соединения по наружной трубе 2 и сама труба выполнены из огнестойких материалов (сталь, никель, титан и др.), не теряющих герметичность при длительном воздействии высоких температур в результате пожара в отсеке, через который проложен гибкий трубопровод.

На наружной трубе 2 имеется отверстие 6 для прохода топлива, вытекающего из внутренней трубы 1 в межтрубное пространство в случае образования течи в ней. Отверстие 6 наружной трубы 2 соединено с устройством контроля целостности внутренней трубы 7, корпус которого 8 закреплен на наружной трубе 2 с помощью конической втулки 9 и гайки 10. Прозрачное смотровое окно 11 из оргстекла крепится к корпусу 8 гайкой 12.

Внутри корпуса 8 имеется отверстие, в котором как в направляющих установлен шток 13 запорного клапана 14. Шток 13 своим свободным концом упирается в прозрачное смотровое окно 11, а отверстие в корпусе 8 в этом положении клапана открыто.

Нижний конец 15 штока 13 окрашен в красный цвет и закрыт поплавковой шторкой 16. Для цветных рабочих сред (АМГ-10) нитрол, машинное масло) красить шток и снабжать его поплавковой шторкой не обязательно.

В случае использования данного трубопровода в неопасных в пожарном отношении местах клапан 14 необязателен.

Наружная 2 и внутренняя 1 гибкие трубы соединены между собой без резиновых прокладок, что исключает течи даже при пожаре.

Гибкий трубопровод имеет на концах крепежные элементы 17 для его присоединения.

Работает гибкий трубопровод следующим образом.

Наружная труба 2 выполняет защитные и демпфирующие функции по отношению к внутренней трубе 1. Наружная труба 2 может служить сборником топлива в случае порыва внутренней трубы 1.

В случае появления трещины или порыва внутренней трубы 1 топливо попадает в межтрубное пространство и через отверстие 6 наружной трубы 2 в устройство 7 контроля целостности внутренней трубы. Поплавковая шторка 16 всплывает и открывает окрашенную в красный цвет часть 15 штока 13, что при осмотре будет обнаружено через прозрачное окно 11. Это послужит сигналом для замены гибкого трубопровода.

В случае возникновения пожара прозрачное смотровое окно, выполненное из оргстекла, расплавится и позволит штоку 13 опуститься с запорным элементом клапана 14 в отверстие корпуса 8, тем самым создавая герметичность и изолируя внутреннюю трубу 1 от непосредственного воздействия огня, а в случае нарушения герметичности внутренней трубы 1 ее функцию принимает на себя наружная 2 и работоспособность магистрали сохраняется.

Предлагаемый гибкий трубопровод позволяет своевременно контролировать состояние внутренней трубы. Кроме того, такая конструкция гибкого топливного трубопровода уменьшает пожарную опасность в случае его негерметичности.

Формула изобретения

1. Гибкий трубопровод, содержащий расположенные одна в другой наружную и внутреннюю гибкие трубы и концевые соединительные и обжимные элементы, в котором наружная труба имеет отверстие для прохода рабочей жидкости из межтрубного пространства в случае нарушения целостности внутренней трубы, отличающийся тем, что он снабжен устройством для контроля целостности внутренней трубы, выполненным в виде корпуса, установленного на наружной трубе и соединенного с отверстием в ней, и прозрачного смотрового окна, установленного в корпусе.

2. Трубопровод по п.1, отличающийся тем, что во внутренней полости корпуса устройства для контроля целостности внутренней трубы установлен запорный клапан, шток которого опирается на прозрачное окно с внутренней стороны, а окно выполнено из горючего материала, например из оргстекла.

3. Трубопровод по пп.1 и 2, отличающийся тем, что нижний конец штоков окрашен в красный цвет и закрыт поплавкой трубчатой шторкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2