Шарнирное соединение трубопроводов


 


Владельцы патента RU 2488030:

Открытое акционерное общество "Промприбор" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, для соединения элементов сливо-наливных трубопроводов и может быть использовано в нефтяной, нефтехимической, пищевой и газовой промышленности. Шарнирное соединение трубопроводов содержит внутреннюю и внешнюю обоймы, при этом внешняя обойма состоит из разрезного кольца, корпуса, тарелки, раструба и прикреплена к одному концу трубопровода, и охватывает внутреннюю обойму, прикрепленную к другому концу трубопровода, уплотнение и шарики. Шарнирное соединение имеет два ряда дорожек качения, в которые установлены шарики. Радиальное уплотнение шарнирного соединения установлено между внутренней обоймой и раструбом и состоит из фторопластового кольца, в канавках которого установлены резиновые уплотнительные кольца. Изобретение повышает надежность работы устройств и обеспечивает прочное и герметичное подвижное соединение трубопроводов. 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, для соединения элементов сливо-наливных трубопроводов и может быть использовано в нефтяной, нефтехимической, пищевой и газовой промышленности.

Известно шарнирное соединение трубопроводов (патент РФ №38036), имеющее в своем составе внутреннюю и внешнюю обоймы, внешняя обойма прикреплена к фланцу и обхватывает внутреннюю обойму, прикрепленную ко второму фланцу, уплотнение шарнирного соединения, шарики, установленные в сепаратор. Уплотнение шарнирного соединения закреплено пружинным кольцом и дополнительно защищено бандажной втулкой. Недостатком данного устройства является ненадежность уплотнения, а также то, что обеспечение угловых перемещений шарнирной пары осуществляется одним рядом элементов качения, высокая материалоемкость устройства.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения, принятым в качестве прототипа, является шарнирное соединение трубопроводов (патент РФ №82810), имеющее в своем составе внутреннюю и внешнюю обоймы, уплотнение шарнирного соединения, шарики или ролики.

Недостатком этого технического решения является то, что его конструкция не в полной мере обеспечивает герметичность при внешнем осевом и радиальном нагружении вследствие, однорядной конструкции, перекоса внутренней и внешней обоймы и нарушении параллельности торцевых уплотнительных поверхностей фланцев, что снижает надежность устройства в целом.

Предложено шарнирное соединение трубопроводов, содержащее внутреннюю и внешнюю обоймы, внешняя обойма состоит из разрезного кольца, корпуса, тарелки, раструба и прикреплена к одному концу трубопровода и обхватывает внутреннюю обойму, прикрепленную к другому концу трубопровода, уплотнение и шарики.

Шарнирное соединение имеет два ряда дорожек качения, в которых установлены шарики.

Радиальное уплотнение шарнирного соединения установлено между внутренней обоймой и раструбом, и состоит из фторопластового кольца в канавках которого установлены резиновые уплотнительные кольца.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение прочности и герметичности соединения элементов трубопроводов за счет изменения условий обеспечения герметичности, снижение крутящего момента при вращении, с одновременным уменьшением массы шарнирного соединения и величины силового нагружения.

Данный технический результат достигается тем, что добавлен второй ряд дорожек качения, а уплотнение торцевого типа заменено на уплотнение радиального типа, менее подверженного влиянию перекосов осей противоположных трубопроводов, система уплотнений состоит из фторопластового кольца и двух резиновых колец, коэффициент трения которых по фторопласту гораздо ниже, чем по металлу, что уменьшает крутящий момент при взаимном вращении внутренней обоймы и раструба.

На фиг.1 представлено шарнирное соединение трубопроводов.

Шарнирное соединение состоит из установленных на трубах 1 и 2 соответственно внутренней обоймы 3 и раструба 4.

На внутренней обойме 3 выполнены 2 ряда канавок. Разрезное кольцо 5, имеющее 2 ряда внутренних канавок, установленное на внутреннюю обойму 3 образует 2 дорожки качения для установки шариков 6.

Для обеспечения необходимой жесткости и фиксации шарнирной пары, разрезное кольцо 5 фиксируется при помощи корпуса 7 и тарелки 8. На корпусе выполнено отверстие для установки масленки 9. Внешняя сторона корпуса 7 выполнена в виде фланца с 8 диаметрально равномерно расположенными отверстиями. Фиксация второй стороны разрезного кольца 5 обеспечивается тарелкой 8, охватывающей 1/2 диаметра внешней поверхности канавки разрезного кольца. Внешняя сторона тарелки 8 также выполнена в виде фланца с 8 диаметрально расположенными отверстиями.

Внутренняя обойма 3 в сборе с разрезным кольцом 5, корпусом 7, тарелкой 8 при помощи болтов или шпилек 15 соединяются с раструбом 4. Между раструбом 4 и внутренней обоймой 3 устанавливается радиальная система уплотнений, состоящая из фторопластового кольца 10 с установленными в пазах кольцами 11 и 12, выполненными из резины стойкой к перекачиваемым жидкостям. Со стороны корпуса 7 установлена резиновая манжета 13, закрепленная при помощи кожуха 14.

Сущность изобретения заключается в том, что:

На внутренней обойме 3, закрепленной на одном конце трубопровода 1 образованы 2 ряда накатанных, термоупрочненных беговых дорожек. Этим достигается простота и прочность.

Внешняя обойма в сборе, состоящая из раструба 4, закрепленного на конце трубопровода 2, разрезного кольца 5, корпуса 7 и тарелки 6, соединенных между собой болтами или шпильками 15, установлена на внутреннюю обойму 3. Взаимная фиксация внутренней и внешней обойм обеспечивается посредством шариков 6, установленных в двух дорожках качения, образованных разрезным кольцом 5 внешней обоймы и внутренней обоймой 3.

Внутренняя обойма 3 и внешняя обойма в сборе с установленными шариками 6 образуют шарнирную пару. Этим достигается высокая прочность соединения, точность изготовления и сборки.

Между внутренним прямолинейным цилиндрическим участком раструба 4 вешней обоймы и наружным прямолинейным цилиндрическим участком внутренней обоймы 3 размещено кольцо 10, изготовленное из материала с низким коэффициентом трения, в пазах которого установлены уплотнительные резиновые кольца 11 и 12. Этим достигается герметичность шарнирного соединения, надежность уплотнительной системы.

Шарнирное соединение работает следующим образом:

Внутренняя обойма 3 устанавливается на трубопроводе 1. Разрезное кольцо 5 устанавливается на внутреннюю обойму 3. Между внутренней обоймой и разрезным кольцом образуются 2 дорожки качения, в которые при помощи косого технологического разреза, расположенного на разрезном кольце, устанавливаются шарики 6.

Раструб 4 устанавливается на трубопроводе 2. При стыковке элементов 1 и 2 раструб 4 с установленным радиальным уплотнением 10 с уплотнительными кольцами 11, 12 соединяется с корпусом 7 и тарелкой 8 болтами или шпильками 15.

Корпус 7 и тарелка 8 фиксируют разрезное кольцо 5 на внутренней обойме, обеспечивают заданные рабочие размеры и необходимую прочность. Применение двух дорожек качения позволяет шарнирному соединению уменьшить напряжения в дорожках качения за счет распределения осевых и радиальных нагрузок.

Таким образом, трубопровод 1, закрепленный на внутренней обойме 3 и трубопровод 2, закрепленный на раструбе 4 свободно вращаются относительно друг друга в противоположные стороны.

Преимущество заявляемого изобретения перед известным выявлено в распределении и уменьшении напряжений, возникающих в беговых дорожках при осевых и радиальных нагрузках, снизить массу соединения и повысить надежность устройств, в которых оно используется.

Шарнирное соединение трубопроводов, содержащее внутреннюю и внешнюю обоймы, при этом внешняя обойма состоит из разрезного кольца, корпуса, тарелки, раструба, и прикреплена к одному концу трубопровода, и охватывает внутреннюю обойму, прикрепленную к другому концу трубопровода, уплотнение и шарики, отличающееся тем, что шарнирное соединение имеет два ряда дорожек качения, в которые установлены шарики, а радиальное уплотнение шарнирного соединения установлено между внутренней обоймой и раструбом и состоит из фторопластового кольца, в канавках которого установлены резиновые уплотнительные кольца.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гибким соединениям труб. .

Изобретение относится к вращающимся вводам для подачи или отвода среды, находящейся под давлением, в аксиальную полость, соответственно, из аксиальной полости вращающейся детали машины со стационарным, не вращающимся элементом вращающегося ввода, вращающимся элементом вращающегося ввода и с опорными средствами, а также уплотнительными средствами, действующими в радиальной плоскости уплотнения между вращающимся элементом вращающегося ввода и не вращающимся элементом вращающегося ввода.

Изобретение относится к гибкому трубному соединению. .

Изобретение относится к уплотнению, предназначенному для установки между первым трубопроводом и вторым трубопроводом, которые могут совершать осевые и/или радиальные относительные перемещения и принадлежат к одному и тому же контуру подачи текучей среды.

Изобретение относится к насосным установкам. .

Изобретение относится к устройству для соединения трубопроводов, подверженных осевым изменениям длины, в частности высоконапорных трубопроводов, которые, например, проложены в стволах горнодобывающих предприятий.

Изобретение относится к устройствам соединения газоводов. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к гибким соединениям газоводов, работающих в условиях высоких давлений газов или жидкостей. .

Двустороннее гибкое соединение труб содержит первую и вторую удлинительные трубы, расположенные на противоположных концах внешнего корпуса, и первый и второй основные кольцеобразные эластомерные гибкие элементы, выполненные с возможностью установки первой и второй удлинительных труб на внешнем корпусе. Внутренний корпус расположен в пределах внешнего корпуса, и первый и второй дополнительные кольцеобразные эластомерные гибкие элементы, расположенные во внутреннем корпусе, выполнены с возможностью установки первой и второй удлинительных труб на внутреннем корпусе. Нагрузка на первую и вторую удлинительные трубы приводит каждый из первого и второго основных гибких элементов и каждый из первого и второго дополнительных гибких элементов в сжатое состояние. Первый и второй дополнительные гибкие элементы ограничивают давление жидкости в первой и второй расширительных трубах так, чтобы первый и второй основные гибкие элементы не подвергались давлению жидкости внутри первой и второй удлинительных труб. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к узлу (3) трубы в трубопроводе (1) для газообразной среды. Узел содержит трубчатое тело (11) с двумя концевыми частями и контактной поверхностью (11b1, 11c1), которая расположена рядом с по меньшей мере одним из концевых участков и выполненных с возможностью контакта с контактной поверхностью (2а1, 4а1) примыкающей трубы (2, 4) в трубопроводе (1). Контактные поверхности (2а1, 4а1, 11b1, 11с1) сконфигурированы так, что узел (3) трубы в соединенном состоянии обладает подвижностью относительно примыкающей трубы (2, 4). Узел (3) трубы содержит трубчатое гибкое уплотняющее средство (8, 10), которое на первом конце (8а, 10а) прочно прикреплено к трубчатому телу (11), а на втором конце имеет фланцевый элемент (8b, 10b), который разъемно соединен с фланцевым элементом (2b, 4b) примыкающей трубы (2, 4) соединительным элементом (7, 9). 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для подвижного соединения участков трубопровода между собой. Соединение включает корпус с внутренним кольцевым выступом, в осевом канале которого установлен наконечник с кольцевым поршнем, установленным внутри кольцевой камеры. Кольцевая камера образована внутренним кольцевым выступом корпуса и соединительным элементом с фланцем на конце с разделением ее на уравнительную и силовую камеры, которые связаны радиальными отверстиями в теле корпуса с атмосферой и в теле наконечника с его осевым каналом. Наконечник снабжен подшипником, размещенным в расточке корпуса с опорой на его кольцевой выступ, поджатый к нему гайкой, связанной с внутренней резьбой корпуса. Наконечник снабжен соединительным элементом с фланцем на конце, на котором выполнена резьба и установлена стопорная гайка с возможностью торцового контакта с гайкой. Кольцевые зазоры перекрыты уплотнительными кольцами. При монтаже устройства в составе трубопровода стопорная гайка максимально накручена на соединительный элемент, а наконечник максимально введен в осевой канал корпуса с уменьшением расстояния между фланцами. Это обеспечивает беспрепятственный ввод устройства между ответными фланцами трубопровода. Изобретение повышает надежность работы устройства. 2 ил.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для направления и поддержания отливаемого или прокатываемого изделия. Ролик (1) имеет тело (4) цилиндрической формы с центральным каналом (5) для охлаждающего средства. Опора содержит по меньшей мере один подшипник (6) с наружной крышкой (7) и кронштейном (2). Труба (9) для охлаждающего средства соединена с телом (4) ролика через уплотнительный элемент (10). Внутренняя боковая поверхность (11) элемента (10) соединена с неподвижной трубой (9) для охлаждающего средства, а наружная боковая поверхность (12) соединена с вращающимся телом (4) ролика. Уплотнительный элемент (10) имеет на наружной боковой поверхности (12) по меньшей мере одно статическое уплотнение (13), а на внутренней боковой поверхности (11) по меньшей мере одно динамическое уплотнение (14). Обеспечивается повышение надежности опоры и возможность быстрой замены уплотнительного элемента. 13 з.п. ф-лы. 5 ил.

Изобретение относится к быстроразъемным шарнирным соединениям труб полевых магистральных сборно-разборных трубопроводов и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности. Шарнирное соединение труб включает выполненные на торцах трубы с одной стороны раструб, а с другой стороны шаровой элемент. На внутренней поверхности раструба имеется заходная фаска, за которой выполнена цилиндрическая поверхность, на которой расположен первый кольцевой паз для размещения эластичной подкладки и стального запорного кольца. На сферической внутренней поверхности раструба имеется второй кольцевой паз для фигурного резинового кольцевого уплотнения. На шаровом элементе установлена разъемная манжета, состоящая из дугообразных сегментов. Каждый сегмент имеет на одном торце заходный участок, а на другом криволинейный выступ для взаимодействия со стальным запорным кольцом. Дугообразные сегменты разъемной манжеты соединены между собой замковыми элементами. На наружной поверхности каждого дугообразного сегмента выполнено не менее двух углублений и двух сквозных радиальных отверстий для размещения замковых приспособлений закрепления разъемной манжеты на шаровом элементе. Замковое приспособление выполнено в виде подпружиненного рычага, жестко связанного со штырем. Штырь расположен над кольцевой канавкой шарового элемента с возможностью вертикального перемещения. Обеспечивается удержание манжеты на шаровом элементе и исключается несоосность положения манжеты и шарового элемента в начале сборки. 5 ил.

Изобретение относится к оборудованию для слива и налива сжиженных углеводородных газов. Присоединительный механизм состоит из патрубка с трапецеидальной резьбой. На патрубке установлена гайка с рукояткой, которая соединена с подвижной вилкой. Подвижная вилка оснащена механизмом фиксации откидной планки. Шарики осуществляют фиксацию подвижной вилки без соприкосновения с неподвижными элементами конструкции. Достигается уменьшение габаритов и легкость в эксплуатации присоединительного механизма. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к канализационным установкам. Установка содержит резервуар, который по меньшей мере в одной стенке резервуара имеет по меньшей мере одно впускное отверстие. Впускное отверстие выполнено круговым, и во впускном отверстии расположена круговая фланцевая шайба, которая имеет патрубок для приема трубы. Патрубок расположен с эксцентриситетом относительно центра фланцевой шайбы и на наружной стороне резервуара заканчивается, по существу, заподлицо с плоскостью, заданной наружным периметром фланцевой шайбы. Обеспечивается усовершенствованная подъемная установка для сточных вод с резервуаром, который позволяет гибкое и прочное присоединение трубопровода на различных уровнях. 12 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх