JPS61223392A

JPS61223392A - Pipe joint

Info

Publication number: JPS61223392A
Application number: JP60065431A
Authority: JP
Inventors: 光児坂田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1986-10-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

[Detailed description of the invention]

〔祿明の技術９蝉〕　　□ 本発明はかいに相対変位１−る配管を接続する管継手に
−Ｊ゛る。〔発明の技術的背景とその問題点〕二股に、゛□各種め流体等を搬送する配管を接続する場
合には、゛配管を相互に相対移動自在（ピして接続しな
Ｉ−Ｊればならない場合もある。例えば、原４力発電所等においては、異なるＵ゛屋間る
に′１は異な為構造物間を配管により接続しているが、
大規模な地震に遭遇した場合、配管が接続されている異
なる建屋あるいは構造物がそれぞれ異なったａｉｍ□を
ザる可酷噌１がある。そこで、配管を接続する場合に、
これら建屋間等め相対′変位によ為槓続部に作用する応
力を緩和する管継手によって接続を行なつＣいる。゛゛゛゛従′この種メ曽継手どして、相対変位が大きい所に
はベローズに韮って伸縮自在とした管継手が用６′Ｘら
７れｔいる。□　　　　　ｉこ゛ろが、：このベローズ
を用いた管継〒は、軸方向変位および曲げ方向変位はあ
る許容範囲内で、ベローズの変形ににりこれを吸収でき
るが、軸まわりのねじり変形あるいは軸と垂直面内での
剪断変形に対しては弱いものであった。〔発明の目的〕本発明はこのＪ：うな点を前出してなされたものであり
、べ［１−ズにねじり力や剪所力が作用しないＪ：うに
して配管を接続することができ、接続部に大きに本外力
が作用しても破断されることのない　、管継手を提供す
ることを目的とする。〔発明の概要〕、　　　　　　本発明の管継手は、接続”すべき相対向
する配管の間に連結管を配設置ノ、この連結管と前記各
配管どをそれぞれベローズによって接続し、前記連結管
を前記各配管に対しτ軸方内おにび屈曲方向に一定範囲
をもって相対移動可能にして支承する連結管支承機構を
、前記配管にそれぞれ設置−Ｊで形成したことを特徴ど
りる。〔発明の実施例〕以下、本発明の実施例を第１図から第５図について説明
する。第１図から第４図は本発明の一実施例を示し、□ 本実施′例は上流配管１と下流配管２との間に連結管３
を配置し、この連結管３ど上流配管１および下流配管２
とをそれぞれベローズ４にＪ：って連通接続し、更に連
結管３の両端部をそれぞれ連結管支承機構５によって各
配管１．２に対して軸方向および屈曲方向に一定範囲を
もって相対移動可能にして支承したものである。上流配管１側と下流配管２側との接続構造はほぼ対称に
形成されているので、上流配管１側の接続構造を更に説
明する。ベローズ４はその下流側にベローズ取付はリング６が固
着されており、ベローズ４の上流端とベローズ取付ＧＪ
リング６の下流端とを上流配管１および連結管３に溶接
して連結されている。この連結管３の内側には流体の流
れを乱さないようにフロースリーブ７が上流配管１にそ
の上流端を溶接して固着されている。このフ［ｌ−スリ
ーブ７の下流端はベローズ取付はリング６内にまで達し
ている。連結管支承機構５は次のように！不形成されている。即
ち１．［流配管１のＦ原端に形成したフランジ８にべロ
ーズ保護ケース９、ばね支持用プレー　１−１０おＪ：
びばね支持用ケース１１をボルト・ナツ！−等の緊締具
１６によって順に連接して固娼している。そして、連結
管３．の上端部←は、ばね支持用プレート１０どばね支
持用ケース１．１との間の位置にフランジ１２が設[Kimei's technology 9] □ The present invention is a pipe joint that connects a pipe with a relative displacement of 1 to a pipe. [Technical background of the invention and its problems] When connecting two pipes for conveying various fluids, etc., it is necessary to For example, in a nuclear power plant, etc., the structures are connected by piping because different buildings have different '1's.
When a large-scale earthquake occurs, there is a possibility that different buildings or structures to which pipes are connected will each have different aims. Therefore, when connecting piping,
The connections between these buildings are made by pipe joints that relieve stress acting on the connecting parts due to the relative displacement between the buildings.゛゛゛゛Following: Among these types of joints, pipe joints that are expandable and retractable like bellows are used in places where relative displacement is large. □ i-coil: Piping fittings using this bellows can absorb axial displacement and bending displacement within a certain tolerance range due to the deformation of the bellows, but torsional deformation around the axis or It was weak against shear deformation in the vertical plane. [Object of the Invention] The present invention has been made by placing this J: U-na point in front, and it is possible to connect piping in such a way that no torsion force or shear force is applied to the base. An object of the present invention is to provide a pipe joint that will not break even if a large external force is applied to the connection part. [Summary of the Invention] The pipe joint of the present invention comprises: disposing a connecting pipe between opposing pipes to be connected; connecting the connecting pipe and each of the above-mentioned pipes with a bellows; The present invention is characterized in that a connecting pipe support mechanism that supports each of the pipes in a manner that allows relative movement within a certain range in the τ-axis direction and in the bending direction is installed on each of the pipes. Embodiment] Hereinafter, an embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 to 5. FIGS. 1 to 4 show an embodiment of the present invention, Connecting pipe 3 between pipe 2
This connecting pipe 3 is connected to upstream piping 1 and downstream piping 2.
are connected to the bellows 4, respectively, and furthermore, both ends of the connecting pipe 3 are made relatively movable within a certain range in the axial direction and bending direction with respect to each pipe 1.2 by the connecting pipe support mechanism 5. It was supported by Since the connection structure between the upstream piping 1 side and the downstream piping 2 side is formed almost symmetrically, the connection structure on the upstream piping 1 side will be further explained. Bellows 4 has a bellows mounting ring 6 fixed on its downstream side, and the bellows mounting ring 6 is fixed to the upstream end of bellows 4 and bellows mounting GJ.
The downstream end of the ring 6 is connected to the upstream pipe 1 and the connecting pipe 3 by welding. A flow sleeve 7 is fixed to the upstream pipe 1 by welding its upstream end to the inside of the connecting pipe 3 so as not to disturb the flow of fluid. The downstream end of this sleeve 7 reaches into the ring 6 for bellows attachment. The connecting pipe support mechanism 5 is as follows! Amorphous. Namely 1. [Attach a bellows protective case 9 and a spring support plate 1-10 to the flange 8 formed at the F end of the flow pipe 1:
Bolt/Natsu the spring support case 11! - etc. are connected in order and fastened by fasteners 16. And connecting pipe 3. At the upper end ←, a flange 12 is installed between the spring support plate 10 and the spring support case 1.1.

【）
られでいる。そして、このフランジ１２には複数（本界
論例では４個）の貫通孔１３が穿設されている。そして
、各貫通孔１３には案内棒１４が一定の間隙をもって貫
通さけられ、イの案内棒１４の両端部はばね支持用プレ
ート１０とばね支持用ケース１１とに固着されている。この貫通孔１３と案内忰１４との間の間隙が両者の相対
移動の許容範囲、即ち、上流配管１と連結管３との相対
移動の許容範囲となる。そして、案内棒１４の外側には
フランジ１２どばね支持用プレート１０およびばね支持
用ケース１１間に圧縮ばね１５がそれぞれ弾力的に表装
されている。この圧縮ばね１５は両側から連結管３のフ
ランジ１２を弾力的に挟持して、案内棒１４に対して連
結管３を支持、案内する。下流配管２側においては、ベローズ４どベローズ取付番
ノリング６との取付位置が上下流で逆転し、フロースリ
ーブ７が連結管３の下流端に固着されている。その他は
、゛上流配管１側ど対称に形成されている。；次に、本実施例の作用を説明する。上流配管１おＪ：び下流配管２に外力が作用しない場合
には、第１図に示すように１．上流配管１、下流配管２
、連結管３およびベローズ４が一直線状に水平にして接
続されている。この時、連結管３は連結管支承機構５の
圧縮ばね１５によりフランジ１２を弾力的に挟持し、案
内棒１４によって荷重を支承することによって支持され
ている。、上流配管１および下流配管２に地震等の外力が作用す
ると、本実施例の管継手は次のように動作する。−１この外力の作用により、第３図に示すように、１′流配
管１と上流配管２とが、剪断方向に相対変位Ｘお、Ｊ、
び軸ｌノ向に相対Ｑ位ｙを１］・）（相対変イスを覆る
と、管継手１．１第４図ようむ状態に４する。本実／１１！１ＩｌＩｌｌにおい−（は、１−流配管１
と下流配管２とを１個のべ１１・−ズを介して接続しｋ
ものではイ１く、力伝達（１）ｌ（ｌｉ目Ａとし−６作
用りる２　ｉｔａ所の連結管支承機構５おＪ、び１本の
連結艙３を介し、べ［］−ズ４．／Ｉによって上流配管
１とト流配艙・２とを連通接続し−（いる。従−）で、
上流配管１および下流配管２の間に作用する外力は、イ
れぞれ連結管克承機４１４５部の圧縮ばね１５０弾力お
よび案内棒１／Ｉど負通孔１３との間の間隙にお番ノる
許容変位にＪ：って緩和されてから、反対側のべ［１−
ズ４に伝達されることになる。ぞして、各連結管支承機
構５部分にお１）る案内棒１４とフランジ１２との相対
移動は、軸方向移動と、貫通孔１３部分を中心どし１．
：屈曲移動のみに限定されているので、ベローズ４に作
用りる外力の成分は軸り内分ノ〕と屈曲方向分力のみど
なる。これにより、ベローズ４にはねじ力と１！ん断力
と４．Ｌ作用しないこととなる。よって、本実施例においては、上流配管１および下流配
管２に作用する外力を、先ず３！！粘管支管支承５部分
で吸収し、更にベローズ４を軸方向および屈曲方向に変
位させて、連結管３ど上流配管１おＪ：び下流配管２ど
の間にある角度（ｔａｎ’（ｘ／４１　）　）を持たＵ
て吸収している。このベローズ４に加わる変形量は、連結管支承機構５部
分における圧縮ばね１５の弾力と、フランジ１２に穿設
された貫通孔１３と案内棒１４との間の間隙の大ぎさを
調節することにより、所望の範囲に限定覆ることができ
る。第５図は本発明の他の実施例を示し、前記実施例におく
ｊるベローズ４の外側にべ［１−ズ４を内圧から保護す
る補強リング１７を設けたものであり、高圧流体を流通
さ！！ることができる。〔発明の効果〕このように本発明の管継手は、ベローズに作用１−る外
力の成分をねじり力成分おにび剪断ノ】成分を遮断して
、軸方向成分および屈曲方向成分のみとすることができ
、しかもその外力を緩和してｈ＼らべ［１−ズに作用さ
せてべ日−ズの破断を確実【こ防１１することができる
。また、接続すべき配管を軸方向、剪断方向および曲げ
方向に自由ｍをもつＣ接続りることができ、かつ、構成
各部に作用するイ、η車を小さく抑えることができるの
で、極めて耐震性に優れｌこものとすることができる等
の効果を奏する。[)
I'm here. A plurality of (four in this case) through holes 13 are bored in this flange 12. A guide rod 14 is passed through each through hole 13 with a certain gap, and both ends of the guide rod 14 (A) are fixed to the spring support plate 10 and the spring support case 11. The gap between the through hole 13 and the guide rod 14 becomes an allowable range of relative movement between the two, that is, an allowable range of relative movement between the upstream pipe 1 and the connecting pipe 3. A compression spring 15 is elastically mounted on the outside of the guide rod 14 between the flange 12, the spring support plate 10, and the spring support case 11. This compression spring 15 elastically clamps the flange 12 of the connecting pipe 3 from both sides, and supports and guides the connecting pipe 3 with respect to the guide rod 14. On the downstream piping 2 side, the mounting positions of the bellows 4 and the bellows mounting number 6 are reversed in the upstream and downstream directions, and the flow sleeve 7 is fixed to the downstream end of the connecting pipe 3. Others are formed symmetrically on the upstream piping 1 side. ; Next, the operation of this embodiment will be explained. When no external force acts on the upstream piping 1 and the downstream piping 2, 1. as shown in FIG. Upstream piping 1, downstream piping 2
, the connecting pipe 3 and the bellows 4 are connected horizontally in a straight line. At this time, the connecting pipe 3 is supported by elastically holding the flange 12 by the compression spring 15 of the connecting pipe support mechanism 5 and supporting the load by the guide rod 14. When an external force such as an earthquake acts on the upstream piping 1 and the downstream piping 2, the pipe joint of this embodiment operates as follows. -1 Due to the action of this external force, the 1' flow pipe 1 and the upstream pipe 2 undergo relative displacements X, J,
and the relative Q position y in the direction of the axis l is 1]. -Flow piping 1
and the downstream piping 2 are connected through one bell 11.
In this case, the force transmission (1) is carried out via the connection pipe support mechanism 5 and the connection pipe support mechanism 5 and the connection pipe 3, ./I connects the upstream piping 1 and the flow distribution port 2, and
The external force acting between the upstream pipe 1 and the downstream pipe 2 is caused by the elasticity of the compression spring 150 of the connecting pipe supporter 4145 and the gap between the guide rod 1/I and the negative passage hole 13, respectively. After the permissible displacement J: is relaxed, the opposite side plate [1-
This will be transmitted to No. 4. Therefore, relative movement between the guide rod 14 and the flange 12 located in each connecting pipe support mechanism 5 section is axial movement and centering around the through hole 13 section.
: Since the movement is limited to bending movement only, the components of the external force acting on the bellows 4 are the internal force in the axis direction and the force in the bending direction. As a result, the bellows 4 has a screw force of 1! Shear force and 4. L will have no effect. Therefore, in this embodiment, the external force acting on the upstream piping 1 and the downstream piping 2 is 3! ! It is absorbed by the viscous tube branch pipe support 5 portion, and the bellows 4 is further displaced in the axial direction and bending direction to form an angle (tan' (x/41 ) ) with U
and absorb it. The amount of deformation applied to the bellows 4 is determined by adjusting the elasticity of the compression spring 15 in the connecting pipe support mechanism 5 and the size of the gap between the through hole 13 bored in the flange 12 and the guide rod 14. , can be limited to the desired range. FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, in which a reinforcing ring 17 is provided on the outside of the bellows 4 placed in the embodiment described above to protect the bellows 4 from internal pressure. Distribution! ! can be done. [Effects of the Invention] As described above, the pipe joint of the present invention cuts off the torsional force component and shear component of the external force acting on the bellows, reducing only the axial direction component and the bending direction component. Moreover, the external force can be relaxed and applied to the bead to reliably prevent the bead from breaking. In addition, the piping to be connected can be connected in a C manner with freedom m in the axial direction, shearing direction, and bending direction, and the A and η wheels acting on each component can be kept small, making it extremely earthquake resistant. It has the advantage of being able to be used in small spaces.

[Brief explanation of the drawing]

第１図から第４図は本発明の管継手の−・実施例を示し
、第１図は縦断側面図、第２図は第１図のＩＩ−Ｔ線に
沿った断面ｉ、第３図【よ外力が作用した時の全体変形
図、第４図は本発明の管継手に剪断方向の変形が生じた
場合を□示す縦断側面図、第５図は本発明の他の実施例
を承り縦断側面図である。３・・・連結管、５・・・連結管支承機構、６・・・べ
１１−ズ取付Ｇノリング、１２・・・フランジ、１３・
・・貫通孔、１４・・・案内棒、１５・・・圧縮ばね。瞭第３目第４：図第５目手続補正書動側昭ｆ４＋　６０年り月／ｂ日特許庁長官　宇　賀　道　部　殿１、事件の表示昭和６０年　特許願　第６５４３１号２、発明の名称管　　継　　手３、補正をする者事件との関係　　特許出願人（３０７）　　株式会社東芝４、代　理　人　（郵便番号１００）昭　和　６０年　６　月　１０日（発送日　昭和６０年６月２５日）６、補正の対象図面1 to 4 show embodiments of the pipe joint of the present invention, in which FIG. 1 is a vertical side view, FIG. 2 is a cross section i along line II-T in FIG. 1, and FIG. [Figure 4 is a diagram of the overall deformation when an external force is applied. Figure 4 is a vertical cross-sectional side view showing the case where deformation in the shear direction occurs in the pipe joint of the present invention. Figure 5 is a diagram of another embodiment of the present invention. FIG. 3... Connecting pipe, 5... Connecting pipe support mechanism, 6... Base mounting G knot, 12... Flange, 13...
...Through hole, 14...Guide rod, 15...Compression spring. Figure 3, No. 4: Figure No. 5, Procedural amendment document side, 1984+, 1960/1960, Director General of the Patent Office, Michibu Uga, 1, Indication of the case, 1985, Patent Application No. 65431, 2, Invention Name Pipe Fitting 3, Relationship to the case of the person making the amendment Patent applicant (307) Toshiba Corporation 4, Agent (zip code 100) June 10, 1985 (Shipping date: June 25, 1985) 6. Drawings subject to amendment

Claims

[Claims] 1. A connecting pipe is provided between opposing pipes to be connected,
A connecting pipe support mechanism that connects the connecting pipe and each of the pipes with bellows, and supports the connecting pipe so that it can move relative to each of the pipes within a certain range in the axial direction and the bending direction. A pipe joint provided on each of the pipes. 2. The connecting pipe support mechanism is provided with a flange at the end of the connecting pipe, a guide rod integrally provided on each pipe is loosely passed through a through hole drilled in the flange, and the flange is supported by a compression spring. 2. The pipe joint according to claim 1, wherein the pipe joint is formed by being elastically clamped from both sides. 3. The pipe joint according to claim 1, wherein the bellows has a reinforcing ring on the outside.