RU220173U1 - Шарнирный узел сопряжения труб - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к конструкциям узлов, служащих для компенсации линейных и угловых перемещений двух сопряженных труб, вращающихся относительно друг друга, которые используются, например, в устройствах очистки охлаждающей воды теплообменных аппаратов.

Техническим результатом, достигаемым с помощью заявляемой конструкции, является исключение заклинивания и повреждения шарнирного узла сопряжения труб.

Указанный технический результат достигается за счет конструкции шарнирного узла сопряжения труб, включающего основание, выполненное в виде кольца, присоединенные к основанию при помощи разъемных соединений две крышки, также выполненные в виде колец, при этом внутренние поверхности основания и крышек образуют две сферические поверхности, разделенные при помощи ограничителя, выполненного на основании, и, кроме того, между основанием и крышками установлены два кольца, имеющие сферические наружные поверхности, образующие со сферическими внутренними поверхностями основания и крышек шарнирные пары, а также цилиндрические внутренние поверхности, предназначенные для размещения в них сопрягаемых труб.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к конструкциям узлов, служащих для компенсации линейных и угловых перемещений двух сопряженных труб, вращающихся относительно друг друга во время эксплуатации устройства, в которое они входят.

В частности, данная конструкция может быть использована в устройствах, предназначенных для очистки охлаждающей воды теплообменных аппаратов.

Известно шарнирное компенсирующее устройство для трубопроводов, описанное в патенте на изобретение РФ №2313026, МПК F16L 27/04, опубл. 20.12.2007, которое выбрано в качестве прототипа.

Известное устройство включает в себя корпус с внутренними сферическими поверхностями, охватывающими сферические элементы и образующими с ними сферические шарниры, корпус разделен на два отдельных корпуса, каждый из которых шарнирно соединен со своим сферическим элементом. Два элемента конструкции, не составляющие одну сферическую шарнирную пару, соединены каждый со своим концом трубопровода, и, по крайней мере, два элемента конструкции, не составляющие одну сферическую шарнирную пару между собой или один из элементов конструкции с концом трубопровода, соединены подвижно по цилиндрической поверхности.

За счет известной конструкции шарнирного компенсирующего устройства для трубопроводов обеспечивается компенсация не только угловых, но и линейных (продольных и поперечных) перемещений трубопроводов, в частности компенсация температурных деформаций.

При этом известная конструкция обладает следующими недостатками:

- в данной конструкции отсутствуют элементы, ограничивающие осевые перемещения труб относительно друг друга, по этой причине в крайних положениях возможен контакт сопряженных труб с элементами корпуса шарнирного компенсирующего устройства, а также контакт сферических элементов труб друг с другом, в следствие чего возможно их повреждение;

- в данной конструкции имеются зоны застоя, расположенные между сферическими элементами труб и цилиндрическим корпусом шарнирного компенсирующего устройства, в которых возможно скопление частиц мусора, находящихся в охлаждающей воде, что может привести к повышенному износу и заклиниванию элементов устройства.

Технической проблемой, решаемой с помощью заявляемой полезной модели, является возможность повреждения концов сопрягаемых труб и сферических элементов устройства при их взаимном соприкосновении, а также из-за возможности накопления частиц мусора в узле сопряжения, которое может приводить к заклиниванию устройства и повышенному износу его конструктивных элементов.

Техническим результатом, достигаемым с помощью заявляемой конструкции, является исключение заклинивания и повреждения шарнирного узла сопряжения труб.

Указанный технический результат достигается за счет конструкции шарнирного узла сопряжения труб, включающего основание, выполненное в виде кольца, присоединенные к основанию при помощи разъемных соединений две крышки, также выполненные в виде колец, при этом внутренние поверхности основания и крышек образуют две сферические поверхности, разделенные при помощи ограничителя, выполненного на основании, и, кроме того, между основанием и крышками установлены два кольца, имеющие сферические наружные поверхности, образующие со сферическими внутренними поверхностями основания и крышек шарнирные пары, а также цилиндрические внутренние поверхности, предназначенные для размещения в них сопрягаемых труб.

Заявляемая конструкция изображениями заявляемого устройства:

на Фиг. 1 показана конструкция устройства очистки охлаждающей воды теплообменного аппарата, в котором использован шарнирный узел сопряжения труб;

на Фиг. 2 показан шарнирный узел сопряжения труб;

на Фиг. 3 показана часть шарнирного узла сопряжения труб.

На фигурах обозначены следующие позиции:

1 - шарнирный узел сопряжения труб;

2 - выпускная труба;

3 - корпус устройства очистки охлаждающей воды;

4 - поворотный патрубок;

5 - основание;

6 - крышки;

7 - кольца сферические;

8 - ограничитель;

9 - кольца ограничительные.

Шарнирный узел сопряжения труб (1) предназначен для соединения двух труб: выпускной трубы (2), закрепленной неподвижно в корпусе (3) устройства очистки охлаждающей воды, а также поворотного патрубка (4), вращающегося относительно выпускной трубы (2).

Шарнирный узел сопряжения труб (1) содержит основание (5) и две крышки (6), которые все вместе соединены при помощи разборных соединений, в частности, резьбовых соединений.

Внутренняя поверхность основания (5) содержит две сферические поверхности, разделенные между собой при помощи ограничителя (8), представляющим собой выступ на внутренней поверхности основания (5), при этом внутренние поверхности крышек (6) также выполнены сферическими.

Между основанием (5) и крышками (6) установлены два кольца (7), имеющие сферические наружные поверхности, которые после сборки шарнирного узла сопряжения труб (1) вместе со сферическими поверхностями основания (5) и крышек (6) образуют шарнирные пары.

Цилиндрические внутренние поверхности колец (7) предназначены для размещения в них сопрягаемых труб, например, выпускной трубы (2) и поворотного патрубка (4) устройства очистки охлаждающей воды.

С целью ограничения произвольных осевых перемещений шарнирного узла сопряжения труб (1) на выпускной трубе (2) и на поворотном патрубке (4) установлены кольца ограничительные (9).

Заявляемая конструкция работает следующим образом.

Во время работы устройства очистки охлаждающей воды поворотный патрубок (4) вращается относительно выпускной трубы (2). При этом, установленные в шарнирном узле сопряжения труб (1) кольца (7) вращаются как шарниры по внутренним сферическим поверхностям основания (5) и крышек (6).

Для исключения произвольных перемещений шарнирного узла сопряжения труб (1) вдоль сопрягаемых труб, на выпускной трубе (2) и на поворотном патрубке (4) установлены кольца ограничительные (9).

При проектировании конструкции шарнирного узла сопряжения труб (1) с целью его применения в конкретном устройстве, геометрические размеры колец (7) и ограничителя (8), а также место расположения колец ограничительных (9) рассчитывают и подбирают таким образом, чтобы исключить потенциальную возможность контакта элементов шарнирного узла сопряжения с наружными поверхностями сопрягаемых труб, а также для того, чтобы исключить появление внутри шарнирного узла зоны, в которой возможно скопление частиц мусора.

Заявляемая конструкция шарнирного узла сопряжения труб была испытана во время его опытной эксплуатации в устройстве очистки охлаждающей воды теплообменного аппарата, в котором использовалась неочищенная вода, поступающая из природных водоемов, при этом основание (5) и крышки (6) были выполнены из нержавеющей стали, а кольца (7) из антифрикционного самосмазывающегося полимерного биостойкого материала «Маслянит» АСМК-112.

Проведенные испытания показали, что с помощью заявляемой конструкции исключается возможность соприкосновения концов сопрягаемых труб с конструктивными элементами шарнирного узла сопряжения труб, за счет чего исключается их взаимное заклинивание и повреждение.

Claims (1)

1. Шарнирный узел сопряжения труб, включающий основание, выполненное в виде кольца, присоединённые к основанию при помощи разъёмных соединений две крышки, также выполненные в виде колец, при этом внутренние поверхности основания и крышек образуют две сферические поверхности, разделённые при помощи ограничителя, выполненного на основании, и, кроме того, между основанием и крышками установлены два кольца, имеющие сферические наружные поверхности, образующие со сферическими внутренними поверхностями основания и крышек шарнирные пары, а также цилиндрические внутренние поверхности, предназначенные для размещения в них сопрягаемых труб.