Компенсатор угловых перемещений трубопроводов



Компенсатор угловых перемещений трубопроводов
Компенсатор угловых перемещений трубопроводов

 


Владельцы патента RU 2519540:

Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в машинах и агрегатах различного назначения для соединения участков трубопроводов, испытывающих взаимные угловые перемещения в процессе эксплуатации. Компенсатор содержит гибкие элементы в виде гладкостенных трубок. Трубки соединены со стойками, выполненными в виде многогранных призм, с помощью втулок, охватывающих трубки по наружному диаметру и имеющих внутреннюю коническую поверхность. По крайней мере одна гладкостенная трубка имеет в рабочей зоне поперечное сечение овальной или эллипсной формы, малая ось которого расположена в плоскости углового перемещения. Такие трубки имеют меньшую изгибную жесткость и большую усталостную прочность по сравнению с трубками круглого сечения при одинаковых условных проходах. Расширяет арсенал технических средств. 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к трубопроводам жидкостных ракетных двигателей, и может быть использовано в машинах и агрегатах различного назначения для гибкой связи участков трубопроводов, испытывающих взаимные угловые перемещения в процессе эксплуатации.

Известен компенсатор угловых перемещений трубопроводов, состоящий из гибких элементов в виде сильфонов, установленных между патрубками, имеющими стойки, соединенные между собой посредством шарниров (а.с. СССР №945582, МПК F16L 51/02, 1980 г.).

Недостатком компенсатора является то, что сильфоны являются сравнительно сложными и дорогостоящими изделиями, требующими специализированного производства, значительных затрат на проектирование, изготовление, доводку. Кроме этого, их гидравлические, массовые характеристики и габариты зачастую не удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям.

Известен компенсатор угловых перемещений трубопроводов, содержащий гибкие элементы, установленные между подвижными и неподвижными трубопроводами, взаимодействующими со стойками, которые соединены между собой посредством шарниров. В нем гибкие элементы выполнены в виде гладкостенных трубок, взаимодействующих со стойками через втулки, охватывающие трубки по наружному диаметру с обоих концов. При этом часть внутренней поверхности втулок выполнена конической и обращена большим диаметром к общей оси шарниров. Стойки выполнены в виде многогранной призмы, грани которой перпендикулярны осям гибких элементов. Один из концов гибких элементов закреплен во втулках неподвижно, а второй имеет возможность перемещаться в них продольно (прототип - патент RU №2345270 С1, МПК F16L 51/00, 2006 г.).

Недостатком компенсатора является то, что использование в качестве гибких элементов гладкостенных трубок круглого сечения ограничено из-за резкого увеличения изгибной жесткости при увеличении условного прохода (DN). При больших диаметрах также значительно увеличивается длина рабочей зоны гибкого элемента, уменьшается усталостная прочность.

Задачей настоящего изобретения является создание компенсатора угловых перемещений трубопроводов с гибкими элементами в виде гладкостенных трубок с минимальной изгибной жесткостью.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном компенсаторе гибких элементов трубопроводов, содержащем гибкие элементы в виде гладкостенных трубок, соединенных со стойками, выполненными в виде многогранных призм, с помощью втулок, охватывающих трубки по наружному диаметру и имеющих внутреннюю коническую поверхность, согласно изобретению используется по крайней мере одна гладкостенная трубка, имеющая в рабочей зоне поперечное сечение овальной или эллипсной формы, малая ось которого расположена в плоскости качания.

На фиг.1 представлена конструкция предлагаемого компенсатора, на фиг.2 - разрез А-А, где:

1 - трубки круглого сечения;

2 - трубка, имеющая в рабочей зоне овальное или эллипсное сечение;

3 - подвижные трубопроводы;

4 - неподвижные трубопроводы;

5 - подвижная стойка;

6 - неподвижная стойка;

7 - втулки;

8 - конические поверхности;

9 - верхнее шарнирное устройство;

10 - нижнее шарнирное устройство;

11 - шарнирный подшипник;

12 - палец;

13 - подвижный узел агрегата;

14 - цапфа;

15 - неподвижный узел агрегата;

16 - подшипник качения.

Устройство состоит из гибких элементов, выполненных в виде гладкостенных трубок круглого сечения 1 и овального (эллипсного) сечения 2, соединенных герметично с подвижными трубопроводами 3 и неподвижными трубопроводами 4. Гибкие элементы 1 и 2 с одной стороны закреплены жестко на неподвижной стойке 6 через втулки 7, с другой имеют свободу перемещения вдоль втулок 7, закрепленных на подвижной стоке 5. Втулки 7 взаимодействуют с наружной поверхностью гибких элементов 1, 2 и охватывают их по наружному диаметру. Часть внутренней поверхности втулок 7 выполнена конической 8 и обращена большим диаметром конуса к осям верхнего и нижнего шарнирных устройств 9 и 10. Верхнее 9 и нижнее 10 шарнирные устройства связывают подвижную 5 и неподвижную 6 стойки между собой и включают шарнирный подшипник 11, установленный на пальце 12, подвижный узел агрегата 13 с цапфой 14, взаимодействующие с неподвижным узлом агрегата 15 через подшипник качения 16. Гибкий элемент овального (эллипсного) сечения 2 соединяет подвижные 3 и неподвижные 4 трубопроводы круглого сечения и имеет одинаковую с ними площадь проходного сечения, при этом малая ось овального сечения расположена в плоскости качания.

Для закрепления нескольких перекрещивающихся подвижных 3 и неподвижных 4 трубопроводов стойки 5 и 6 выполнены в виде призмы, грани которой перпендикулярны осям гибких элементов 1 и 2.

Устройство работает следующим образом.

Подвижные элементы предлагаемого устройства (13, 14, 5) взаимодействуют с неподвижными (15, 6) через шарнирные устройства 9 и 10.

При угловом перемещении подвижных элементов конструкции вокруг общей оси шарнирных устройств 9 и 10 происходит изгиб гибких элементов 1, 2 и этим обеспечивается угловая компенсация перемещений подвижных 3 и неподвижных 4 трубопроводов.

Конструктивно поверхность втулок 7 выполнена конической 8 с большим диаметром конуса, обращенным к общей оси шарнирных устройств. Один конец гибкого элемента закреплен на втулке 7 неподвижно, второй конец имеет возможность перемещаться в ней продольно.

С целью снижения изгибной жесткости гибкий элемент 2 выполнен в виде гладкостенной трубки, имеющей в рабочей зоне овальную или эллипсную форму, площадь проходного сечения которой равна площади проходного сечения соединяемых трубопроводов.

При этом малая ось сечения расположена в плоскости углового перемещения.

Положительными свойствами компенсатора изгиба с гладкостенными трубками овального или эллипсного сечения является то, что он обладает меньшей изгибной жесткостью и большой усталостной прочностью по сравнению с компенсатором, снабженным гладкостенными трубками круглого сечения при одинаковых DN.

Компенсатор угловых перемещений трубопроводов, содержащий гибкие элементы в виде гладкостенных трубок, соединенных со стойками, выполненными в виде многогранных призм, с помощью втулок, охватывающих трубки по наружному диаметру и имеющих внутреннюю коническую поверхность, отличающийся тем, что в нем по крайней мере одна гладкостенная трубка имеет в рабочей зоне поперечное сечение овальной или эллипсной формы, малая ось которого расположена в плоскости качания.



 

Похожие патенты:

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 соединительным деталям трубопроводов и желобов водосточных систем, в частности к фитингам. .

Изобретение относится к угловым армированным резиновым компенсаторам для подвижных гибких патрубков при транспортировании жидкости по трубам. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и используется в пневмогидравлических системах. .

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к компенсационным элементам магистрали, обеспечивающим работоспособность трубопроводов при взаимных деформациях соединяемых ими элементов магистрали.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, эксплуатируемому в условиях неблагоприятных воздействий природного и техногенного характера. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано в машинах и агрегатах различного назначения для соединения участков трубопроводов, испытывающих взаимные угловые перемещения в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к области создания и эксплуатации трубопроводов. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и предназначено для компенсации линейных перемещений трубопроводов высокого давления. .

Предлагаемое изобретение относится преимущественно к энергетическому машиностроению, может быть использовано для компенсации перемещения при кручении участков магистральных, технологических и других видов трубопроводов в эксплуатационных условиях, может быть использовано в трубных системах всех диаметров. Устройство также имеет общее техническое применение в качестве пружин кручения, амортизаторов, устройств, предназначенных для снижения динамических нагрузок при кручении и пр. Компенсирующий элемент изготавливают в виде многослойной обечайки из вставленных концентрично друг в друга единичных тонкостенных обечаек с одинаковой или разной толщиной стенок, последовательно соединенных между собой торцами с помощью, например, сварки и образующих непрерывные, меняющие направление на противоположное у торцов, внутреннюю и внешнюю поверхности. Компенсирующий элемент, размещенный в кольцевом зазоре между кожухом и патрубком, к которым приварены кольца, образующие с телами качения упорный подшипник, а кольцевые зазоры между единичными обечайками заполнены материалом с малым коэффициентом трения. 1 ил.

Изобретение относится к упругим элементам гидравлических, пневматических и гидропневматических систем трубопроводов различного назначения. Техническим результатом является уменьшение жесткости и увеличение надежности в процессе эксплуатации трубопроводных систем. Технический результат достигается за счет замены единого резинокордного рукава конструкцией резинокордной кассетной компенсаторной вставки, состоящей из двух или нескольких одиночных резинокордных патрубков, соединенных параллельно. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх