HU186238B - Device for equalizing and compensating the angular misalignment of pipelines - Google Patents

Description

A találmány tárgya berendezés csővezetékek szrtgirányú eltéréseinek kiegyenlítésére és kompenzálására. amely két darab merev, hengeres perselyt foglal magába, amelyeket rugós harmonika kot egymással össze. A csővezetékekben áramló közeg által a csővezetékekre kifejtett nyomás reakciós erőket hoz létre, amelyeket azokon a helyeken kell kiegyenlíteni, ahol az egyes merev csővezeték-szakaszok egymáshoz vannak kötve.

A csővezetékekben fellépő szögirányú eltérések kiegyenlítésére és kompenzálására, mely eltéréseket például a csővezetéken keresztül folyó közeg hőmérsékletének és/vagy nyomásának változásai idézhetnek elő, kompenzáló eszközöket használnak. Azokat az ismert kompenzáló eszközöket, amelyek csuklós csatlakozószerkezeteket tartalmaznak, általában olyan csatlakozólemezekkel látnak el, ahol a lemezek a csatlakozási helynél csuklósán el tudnak fordulni egymáshoz képest és ehhez egy csatlakozódugó van kialakítva, amely egy csapágyperselyhez csatlakozik. A csővezetékekben uralkodó nagy nyomás eredményeképpen a csatlakozódugő és a hozzá kapcsolódó csapágypersely közötti csúszófelületnél különösen nagy felületi nyomás jön létre. Mivel a gyakorlati alkalmazási területeken nem alkalmaznak kenőanyagot az ilyen csúszócsapágyaknál, fennáll annak a veszélye. hogy más kis számú kompenzáló elmozdulás után hideg összehegedés lép fel a csapágypersely és a csap között. Ha most egy ilyen kialakult hideg összehegedés után további szögirányú elmozdulást végeznek a csőszakaszok, az ilyen hideg hegedési állapot oda vezet, hogy a szögirányú elmozdulások által keltett erők különösen nagymértékben megnövekednek. Ezek a különösen nagy erők viszont oda vezetnek, hogy további feszültség lép fel magában a csővezetékben. Az ilyen utólag fellépő feszültségeket a csővezetékek tervezésekor csak nagyon hozzávetőlegesen lehet számításba venni, mivel nagyon kevéssé ismeretes az az idő, amikor az ilyen hideg hegedős fellép, és magának a hideg hegedősnek a mértéke nem ismert, ebből következik, hogy a fenti állapot következtében fellépő erők és feszültségek nagysága sem ismert. Mindenesetre a forgó csap és a csapágypersely közötti nagy felületi nyomás miatt ezek a szerkezeti elemek nagyobb terhelésnek vannak kitéve, ami viszont hátrányosan befolyásolja azok működését és különösen a teljes csővezeték biztonságos üzemelését.

Az eddig ismert csuklós berendezések érintkező lemezeket tartalmaznak, amelyek a megfelelő hengeres perselyekre vagyis merev csővezeték-darabokra vannak hegesztve vagy forrasztva. Ez ahhoz vezet, hogy az erők pontszerűen adódnak át a csővezetékre, ami a merev hengeres perselyek deformációját idézi elő, és végül hátrányosan befolyásolja a kompenzátor működését.

A találmány célja tehát csővezetékek szögirányú eltéréseinek kiegyenlítésére és kompenzálására az ismert berendezéseknél jobb felépítésű berendezés létrehozása.

A kitűzött célt olyan berendezéssel értük el, amely két darab merev, hengeres perselyt foglal magába, amelyeket rugós harmonika köt össze egymással, a berendezés csuklós szerkezetet tartalmaz, amelynek egyik része az egyik merev henge2 rés perselyre van szerelve, a másik része pedig a másik merev hengeres perselyre van szerelve, és a csuklós szerkezet két része egy vonal mentén érintkezik egymással oly módon, hogy együttesen egy gördülő érintkezós lengőkaros szerkezetet képeznek.

Mivel a két csuklós rész gördülő érintkezós lengőkaros szerkezet formájában kapcsolódik egymáshoz, nem lépnek fel felületi feszültségek, hanem ehelyett Hertz-féle feszültség lép fel. A gördülő érintkezós lengőkaros szerkezet geometriájából adódik, hogy a hideg hegedés kialakulása lehetetlen. Ebből az következik, hogy a csővezeték kompenzátor mozgása által keltett erők lényegében állandó nagyságúak maradnak a kompenzátor teljes hasznos élettartama során, és ezek az erők a csúszócsapágyas kompenzátorban fellépő megfelelő erőknek csupán az 1/2-ét vagy 1/3-át teszik ki. A kopás egy gördülőérintkezős lengőkaros szerkezetben elhanyagolhatóan kicsi lehet, mivel a gördülőérintkezős szerkezet ék alakú tagja és a prizma között a jól ismert „hámozás” jöhet létre a gördülőérintkezős szerkezet prizmájának felületén, ami jól ismert jelenség azoknál a szerkezeteknél. amelyeket arra terveznek, hogy a Hertzféle nyomást generáló elrendezés törvényének megfelelően működjön. Mind ismeretes, a „hámozás” nem befolyásolja hátrányosan a gördülőérintkezós lengőkaros szerkezet működését, vagy nem akadályozza meg a beálló mozgásokat, mivel a következő alsó felületi réteg fogja képezni az új érintkező területet a gördülőérintkezős lengőkaros szerkezet prizma eleme számára.

A találmány szerinti berendezés egyik előnyös kiviteli alakjánál a csuklós részek érintkező lemezeket tartalmaznak, amelyek peremrészekre vannak erősítve, a peremrészek viszont a merev hengeres perselyeken lévő és rövid merev csőszakaszok formájában kialakított nyomóvállakat fogják közre. Az ilyen szerkezeti elrendezés biztosítékot jelent arra nézve, hogy az erők átadása a csővezetékre optimális lesz.

Előnyös, ha az egyes csuklós részek peremrészei körcikk alakúak, ahol a körcikk szélei egymással 180°C-nál kisebb szöget zárnak be, az egyes körcikk alakú peremrészek közötti üres terek pedig az összekötő lemezekkel vannak áthidalva úgy. hogy egy adott csuklós rész peremrészei vannak összekötve egymással az összekötő lemezek révén. Tehát az ilyen kiviteli alakoknál az összekötő lemezek összekötő tagokat képeznek az egyes peremrészek között. Ha összehasonlítjuk ezt az előnyös kiviteli alakot az ismert megoldással, ahol a megfelelő merev perselyek körül a peremrészek megszakítás nélkül futnak körbe, belátható, hogy további jelentős anyagmegtakarítás érhető el a találmány szerinti megoldás alkalmazásával.

A találmány szerinti összekötő kompenzátor méretei kisebbek lehetnek az ismert összekötő kompenzátorok méreteinél, mely utóbbiaknál az összekötő lemezek közvetlenül a megfelelő persely alakú csodarabra vannak hegesztve. Ennek következtében a felszereléséhez szükséges hely is kisebb lehet, továbbá a végső felhasználási helyen a beszereléshez szükséges gödör nagysága és a kiásott föld tömege is kisebb lehet.

A találmány szerinti berendezés egy további

-2186238 előnyös kiviteli alakjánál a bercudezés biztonságosan működik akkor is. ha vákuum keletkezik a csővezeték belsejében vagy ha hirtelen nyomáscsökkenés lép fel. mely esetekben a reakciőerők iránya megváltozik. Az így kialakított berendezés számos összekötő lemezt tartalmaz, amelynek lekerekített homlokrészei vannak, az összekötő lemezek lekerekített homlokrészei kört képeznek, amelynek középpontja annál a pontnál helyezkedik el, ahol a gördülöérintkezős szerkezet ék alakú tagja és prizma alakú tagja közötti gördülő érintkezés pontja van túlnyomórészt. Az ilyen lekerekített homlokrésszel rendelkező érintkező lemez villa alakú lemezek közé nyúlik be. A villa alakú lemezeken átmenő lyuk van kialakítva és az átmenő lyukakon egy csap nyúlik keresztül. Ha a reakciőerők iránya ellentétessé válik, a középső összekötő lemez, amely a villa belsejében van elhelyezve, összekapcsolódik a csappal, amely egy lekerekített homlokú szakasz, úgyhogy a csővezeték kompenzátor összecsuklását megakadályozza.

Az alábbiakban a találmány szerinti berendezés kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol az

1. ábra az összekötő kompenzátor oldalnézete, részben metszetben ábrázolva; a

2. ábrán az 1. ábrán látható összekötő kompenzátor látható az A nyíl irányából nézve; és a

3. ábrán egy gördülő érintkezős lengőkaros szerkezetet mutatunk be, amelynek gördülőérintkezős ék alakú tagja és gördülöérintkezős prizma alakú tagja van, amely tagok összekötő lemezek megfelelő kivágásaiban vannak elhelyezve.

Mint az ábrán látható, a találmány szerinti összekötő kompenzátor egy rugóharmonikát tartalmaz, ami a példakénti kiviteli alak esetében egy 1 fém harmonika. Ez az 1 fém harmonika mindkét végénél egy-egy 2 hengeres perselyhez van hegesztve. Ezeket a 2 hengeres perselyeket, amelyek tulajdonképpen csőcsonkok, csővezetékek és hasonlók megfelelő szakaszára lehet hegeszteni. A 2 hengeres perselyek 7 nyomóvállal vannak ellátva, amelyek a kerület mentén legalább részben elnyúlnak, A 7 nyomóvállak 6 peremrészekkel érintkeznek.

A 2. ábrán látható kiviteli alaknál a 2 hengeres perselyeken két-két 6 peremrész található, amelyek átmérő irányban egymással szemben vannak elhelyezve, és mindegyik 6 peremrész körvonal alakú, mely körvonalak 180°C-nál kisebb szög mentén nyúlnak el. Az egy 2 hengeres perselyen lévő két darab 6 peremrészt 3a, 3b összefogó lemezek tartják össze, amelyek a 6 peremrészek közötti üres térben vannak elhelyezve. A 3a, 3b összefogó lemezek a 2 hengeres persely hossztengelyének irányában nyúlnak el. Mint az 1. ábrán látható, a bemutatott példában a 3b összefogó -lemez az 12 fém harmonika felett helyezkedik el, és villa alakú, míg az alsó 3a összefogó lemez egy 'egyszerű fémrúd. Az egyes 3a összefogóJemezek, amelyek fémrúd formájában vannak kialakítva, csuklópántszerű formában a villa alakú 3b összefogó lemezekbe vannak illesztve. A mellékelt rajzon a találmány szerinti berendezés olyan kiviteli alakját mutatjuk be, amelynél a 2 hengeres persely felső részén egy villa alakú 3b összefogó lemezt.

alsó részén, azaz a 3b összefogó lemezzel szemben egy egyszerű fémrúd alakú 3a összefogó lemezt hordoz. Nyilvánvaló, hogy egy további kiviteli alak szimmetrikus kialakítású lehet, amelynél például az I. ábra bal oldalán látható 2 hengeres persely kizárólag villa alakú 3b összefogó lemezekkel van ellátva, az 1. ábra jobb oldalán lévő 2 hengeres persely pedig kizárólag egyszerű fémrúd formájában kialakított 3a összefogó lemezekkel van ellátva.

Rátérve most a 3. ábrára, látható, hogy az egyes 3a es 3b összefogó lemezeken 8 kivágások vannak kialakítva. A villa alakú 3b összefogó lemez 8 kivágásában 5 gördülő érintkezős prizmaelem, a rúd alakú, és a villába benyúló 3a összefogó lemez kivágásában 4 gördülőérintkezós ékelem van elhelyezve. A 4 gördülöérintkezős ékelem és az 5 gördülöérintkezős prizmaelem egyaránt meg van akasztva, hogy a 8 kivágásban ne végezhessenek oldalirányú mozgásokat.

A 3. ábra látható továbbá, hogy az 5 gördülőérintkezós prizma elemben egy V alakú 11 horony var kialakítva, amelynek peremei a szöget határoznak meg. A 4 gördülő érintkezős ékelem ékénél- β szöge kisebb a horony a szögénél, úgyhogy a 4 g árdülő érintkezős ékelem és az 5 gördülőérintke>ós prizmaelem között létrejöhet egy relatív lengőmozgás. Az 5 gördülöérintkezős prizmaele nben kialakított 11 horony feneke le van kerekít- e. és a lekerekített rész sugara Rj. A 4 gördülőérintkezős ékelem szintén le van kerekítve. R, sugárral. A 11 horony fenekének lekerekítési R, sugara nagyobb a 4 gördülöérintkezős ékelem lekerekítési R, sugaránál. Ezenkívül az 5 gördülőén ítkezós prizmaelem olyan anyagból van készítve. amely lágyabb annál az anyagnál, amelyből a 4 göidülőérintkezős ékelem készült, úgyhogy a fentiekben leírt jól ismert „hámozás” az 5 gördülőéri ítkezós prizmaelem felületén létrejöhet. A rúd alakú 3a összefogó lemez homlokfelületénél tartalmaz egy körív alakban lekerekített 12 csúcsos részt. A 12 csúcsos rész lekerekítési körívének középpontja a 4 gördülő érintkezős ékelem és az 5 gördülöérintkezős prizmaelem között lévő 9 érintkezési vonalon van. A villa két külső 3b összefogó lemezén 10 csap hatol át (lásd 1. ábrát), mely 10 csap a fent említett 12 csúcsos résztől kis távolságba ι van elhelyezv e. Ez a távolság előnyösen 2 mm. Ha most véletlenül a csővezetékben a nyomás a légköri nyomás alá süllyed, a 12 csúcsos rész a 10 csap felé mozdul el és annak nekitámaszkodik. Ez viszont korlátozza a 3a, 3b összefogó lemezek egvmás felé történő viszonylagos elmozdulását, így a kompenzátor összeesését megakadályozza. M vei a 12 csúcsos rész homlokfelülete körív al; kban le van kerekítve és fenti a körív (pontosabbal kör) középpontja a 4 gördülöérintkezős ékek m és az 5 gördülöérintkezős prizmaelem közötti érintkezési vonalon van, a 12 csúcsos rész biztonságosan nyugalomba jut a 10 csapon, függetlenül a 2 hengeres perselyek egymáshoz viszonyított szöghelyzetétől. Tehát a találmány szerinti kompenzáto biztosítva van az összecsuklás ellen a csővezetékszakaszok bármilyen szöghelyzetében.

Mivel a találmány szerinti berendezést a fentiekben előnyös kiviteli alakokon keresztül ismertet3

-318S238 tűk. emlékeztetünk arra. hogy maga a találmány nem korlátozódik azokra, hanem más \ áltozatokat is meg lehet valósítani anélkül, hogy a találmány oltalmi körén túllépnénk.

Claims (9)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Berendezés csővezetékek szögirányú eltéréseinek kiegyenlítésére és kompenzálására, amely két darab merev, hengeres perselyt foglal magába. azzal jellemezve, hogy a hengeres perselyeket (2) rugós harmonika (1) köti össze egymással, tartalmaz továbbá egy csuklós szerkezetet, amelynek egyik része az egyik merev, hengeres perselyre (2). a másik része pedig a másik merev, hengeres perselyre van szerelve, és a csuklós szerkezet két része egy vonal mentén érintkezik egymással oly módon, hogy együttesen egy gördülőérintkezős, lengőkaros szerkezetet képeznek.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a merev, hengeres perselyek (2) rövid csőszakaszok, amelyek csővezeték egy-egy csőszakaszára csatlakoztathatóak, a rugós harmonika (1) fém harmonika, gumiharmonika vagy műanyag harmonika, amelynek végei a rövid, merev csőszakaszokhoz vannak erősítve.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a csuklós szerkezetek összefogó lemezeket (3a, 3b) tartalmaznak, és az első csuklós szerkezet összefogó lemezei (3a) a második csuklós szerkezet felé nyúlnak ki, a második csuklós szerkezet összefogó lemezei (3b) pedig az első csuklós szerkezet felé nyúlnak ki, és az összefogó lemezek (3b) egy része gördülőérintkezős ékelemmel (4) van ellátva, az összefogó lemezek (3a) más része pedig gördülőérintkezős prizma elemmel (5) van ellátva.
4. 4. A 3. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a gördülőérintkezős prizma elem (5) V alakú horonnyal (11) van ellátva, amelynek peremei által bezárt szög (a) a gördülő érintkezős ékelem (4) ékének szögénél (β) nagyobb; hogy a V alakú horony (11) feneke és a gördülőérintkezős ékelem (4) csúszós része le vannak kerekítve úgy, hogy a V alakú horony (11) fenekének lekerekítési sugara (R,) nagyobb a gördülőérintkezős ékelem (4) csúcsos részének lekerekítési sugaránál (R,); továbbá, hogy a gördülőérintkezős prizmaelem (5) Iágyabb anyagból van készítve a gördülőérintkezós ékelemnél (4).
5. 5. A 4. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a csuklós szerkeze5 ten két-két peremrcsszcl (6) vannak ellátva, amelyek a csuklós szerkezeten átmérő irányban egymással átellenesen helyezkednek el; továbbá hogy a csuklós szerkezetek összefogó lemezei (3a. 3b), amelyek a peremrészekre (6) vannak erősítve.

   10 szintén átmérő irányban egymással átellenesen helyezkednek el és a peremrészektől (6) hosszirányban nyúlnak el; továbbá hogy legalább az egyik peremrész (6) villa alakú összefogó lemezekkel (3b) van ellátva és a hosszirányban vele szem15 ben elhelyezkedő perem részen (6) egy olyan összefogó lemez van (3a), amely a villába belenyúlik; és mindegyik összefogó lemez (3a. 3b) kivágással (8) van ellátva, amelyen belül vagy egy gördülő érintkezős ékelem (4) vagy egy gördülőérintkezős

   20 prizma elem (5) van elhelyezve.
6. 6. .Az 5. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a merev hengeres perselyek (2) nyomóvállakat (
7. 7) tartalmaznak, amelyek nekinyomódnak a perem részeknek (6).

   25 7. Az 5. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a gördülőérintkezős ékelem (4) és a gördülőérintkezős prizmaelem (5) a megfelelő kivágásbabn (
8. 8) történő oldalirányú elmozdulás ellen rögzítve vannak.

   30 8. Az 5. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a csuklós szerkezetek peremrészei (6) 180 °-nál kisebb szöget bezáró körív alakúak, és a két peremrész (6) közötti üres tér az összefogó lemezekkel (3a, 3b) van áthidalva

   35 oly módon, hogy az egy csuklós szerkezeten lévő peremrészeket (6) az összefogó lemezek (3a, 3b) egymással összekötik.
9. 9. Az 5. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a villába benyúló

   40 összefogó lemez (3a) homlok végén körív alakú csúcsos részt (12) tartalmaz, ahol a körív által meghatározott körközéppont a gördülőérintkezős ékelem (4) és a gördülőérintkezős prizmaelem (5) érintkezésvonalán (9) helyezkedik el.

   45 10. A 9. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a villa alakú összefogó lemezek (3b) csappal (10) vannak ellátva, amely a villa ágait hidalja át és a körív alakú csúcsos résztől (12) kis távolságban van elhelyezve.