RU24261U1 - Колено шарнирное - Google Patents

Description

Колено шарнирное

Изобретение относится к машиностроению, а точнее к деталям для соединения между собой и ориентации труб при монтаже трубопроводов, в частности трубопроводов высокого давления связывающих между собой насосные установки с арматурой устья скважин при гидропескоструйной перфорации, гидравлическом разрыве пластов, цементировании скважин в процессе бурения и капитального ремонта и т.д.

Известно колено трубопровода 1, содержащее установленный в нем защитный элемент, расположенный на внешней по отношению к центру поворота стенке колена в диапазоне углов 27-33 Недостатком его является то, что данное колено стационарным элементом трубопровода и не пригодно для прокладки временных трубопроводов.

Известно колено транспортного трубопровода 2, содержащее входной и выходной патрубки соединенные с трубопроводами и центральным цилиндрическим патрубком с возможностью изменения угла между патрубками, причем центральный цилиндрический патрубок выполнен в виде гибкого гофрированного цилиндра, включающего полые резинокордовые торы, соединенные между собой по усилительным элементам и закрепленные с торцов цилиндра кольцами к фланцам трубопроводов посредством соединительных элементов. Данная конструкция позволяет осуществлять поворот под различным углом и в различных плоскостях. Однако, она не пригодна для трубопроводов с большим внутренним давлением рабочей перекачиваемой среды. Конструктивно данное колено не пригодно для быстросборных соединений при прокладке временных трубопроводов, а также имеет малый ресурс.

20D2107587

- : МПК F 16 L 43/00

единений при прокладке временных трубопроводов, а также имеет малый ресурс.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является калено шарнирное 3, которое выбрано за прототип. Колено - прототип представляет собой два идентичных литых колена соосно соединенные между собой средством их относительного вращения. На других концах колен с помощью резьбового соединения расположены присоединительные элементы. С помощью данного колена шарнирного можно производить сборку временных трубопроводов высокого давления, регулируя относительное положение присоединяемых элементов трубопровода в пространстве путем разворота колен относительно друг друга вокруг одной оси, (например оси X). Кроме того, за счет большой толщины стенок колен достигается необходимый запас их прочности.

Недостатком колена - прототипа является низкие функциональные возможности, обусловленные малой регулируемостью их положения в пространстве. Это в свою очередь ведет к тому, что сложен и трудоемок процесс монтажа временного трубопровода и его последующей эксплуатации. Действительно, данная конструкция колена не дает возможности сориентировать собранные элементы трубопровода в необходимом положении, например таким образом, чтобы контрольно - измерительная аппаратура и трубопроводная оборудование ( например краны) находились с одной стороны, наиболее удобной с точки зрения доступа обслуживающего персонала. Другим недостатком прототипа является его низкая технологичность, что ведет к увеличению себестоимости за счет увеличения веса и металлоемкости и препятствует росту диапазона рабочих давлений.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является снижение затрат на монтаж временного трубопровода и повышение удобства эксплуатации за счет более удобной ориентации трубопроводной арматуры и контрольно - измерительных приборов, что- обеспечивает больШую надежность в эксплуатации, а также повышение запаса прочности колена без увеличения его себестоимости.

Поставленная задача решается тем, что в колене шарнирном, содержаш,ем два идентичных колена литых одни концы которых соосно соединены между собой замково-поворотным узлом, а на других концах закреплены присоединительные элементы, в отличие от прототипа замковоповоротный узел состоит из муфты, на внутренней поверхности которой выполнено по меньшей мере два ряда параллельных канавок полукруглой формы, ответно которым аналогичные канавки выполнены на хвостовых частях колен литых, колено дополнительно снабжено еш,е двумя идентичными замково-поворотными узлами, с помощью которых другие концы соответствуюп ;их литых колен соединены с присоединительными элементами, на хвостовых частях которых выполнены канавки, ответные канавким на внутренней поверхности муфты замково-поворотного узла, канавки заполнены шариками, помешенными туда через сквозные отверстия в корпусе муфты, заглушенные пробками, зафиксированными стопорными пружинами.

Для решения поставленной задачи присоединительные элементы представляют собой

Поставленная задача решается также тем, что колена литые снабжены ребрами жесткости

Поставленная задача решается тем, что для предотвраш;ения заклинивания шариков, запорно - поворотного узла в корпусе муфты имеются . отверстия для смазки, заглушенные винтами.

На фиг. 1 представлен обилий вид заявляемого колена шарнирного. Па фиг.2 - обилий вид того же колена, но рассчитанного на более низкое давление. Колено шарнирное состоит из двух идентичных литых колен 1 скругленной Г - образной формы, трех идентичных муфт 2, гнезда конуса 3 и конуса 4. Литые колена 1 снабжены ребрами жесткости 5 , а также параллельными проточками 6 в виде канавок полукруглой формы для шариков 7. Канавки выполнены на хвостовых частях 8 литых колен 1 Муфты 2 пред6 В процессе работы должны быть смазаны. Смазка подается через отверстия в муфте 2, заглушенные винтами 11, при помощи шприца через пресс - масленку Муфта 2 образует с хвостовой частью 8 литого колена 1 замково-поворотный узел. Конус 4 служит для присоединения к элементам трубопровода высокого давления или к насосной установке. Для фиксации соединяемых элементов присоединительный конец конуса снабжен накидной гайкой 12, а другой ( хвостовой) конец конуса 4 снабжен канавками полукруглого сечения аналогичными канавкам на хвостовой части литого колена 1 . Гнездо конуса 3 служит для тех же целей, что и конус 4 и является ответной частью для конуса 4. В совокупности конус 4 и гнездо конуса 3 образуют быстросборное соединение, фиксируемое с помош;ью накидной гайки 12, внутренняя поверхность которой снабжена специальной трапецеидальной присоединительной резьбой. Такая же резьба выполнена на наружной поверхности гнезда конуса 3. При этом, сопрягаемая конусная поверхность А конуса 4 снабжена уплотнительным кольцом 13., а гнездо конуса 3 снабжено уплотнением 14, выполненным из маслобензостойкой резины. В конструкции предусмотрен епд;е ряд уплотнительных элементов.

Монтаж заявляемого колена в цепь разборного трубопровода осуш;ествляют следуюш:им образом. Непосредственно перед началом монтажа на конус 4 надевают уплотнительное кольцо 13, а в гнездо крнуса 3 вставляют уплотнение 14. Далее, берут колено шарнирное в руки и подтягивают конус 4 к гнезду конуса 3, расположенному на присоединяемой трубе ( не показана). Ориентируют колено шарнирное путем вращения муфт 2 в необходимое положение для дальнейшей сборки трубопровода. Конус 4 вставляют в гнездо конуса 3 и закрепляют соединение накидной гайкой 12, накручивая ее усилием руки. Соединяя таким образом элементы быстросборного соединения, ведут монтаж трубопровода от насосного агрегата до устья скважины или минифольда, при этом необходи

мое положение в пространстве трубопроводу придают путем поворота элементов калена на подшипниках ( шариках 7) в муфтах 2. Испытания заявляемого колена шарнирного показали, что помимо снижения трудоемкости монтажа временного трубопровода и улучшения условий эксплуатации, в частности, за счет более полного демпфирования пульсаций трубопровода при значительных давлениях перекачиваемой среды, достигается также повышенный запас прочности и ресурс, превышаюш;ий запас прочности и ресурс всех отечественных аналогов не менее, чем в три раза.

Источники информации:

1.А.С. СССР№ 1702059, опубл. 30.12.91г

2.А.С.СССР№ 1399568, опубл. 30.05.88r

3.Колено шарнирное КШ -70, выпускаемое ОАО НПО «Бурение г. Краснодар - прототип.

Claims (4)

1. Колено шарнирное, содержащее два идентичных колена литых, одни концы которых соосно соединены между собой замково-поворотным узлом, а на других концах закреплены присоединительные элементы, отличающееся тем, что замково-поворотный узел состоит из муфты, на внутренней поверхности которой выполнено по меньшей мере два ряда параллельных канавок полукруглой формы, ответно которым аналогичные канавки выполнены на хвостовых частях колен литых, колено дополнительно снабжено еще двумя идентичными замково-поворотными узлами, с помощью которых другие концы соответствующих литых колен соединены с присоединительными элементами, на хвостовых частях которых выполнены канавки, ответные канавкам на внутренней поверхности муфты замково-поворотного узла, канавки заполнены шариками, помещенными туда через сквозные отверстия в корпусе муфты, заглушенные пробками, зафиксированными стопорными пружинами.

2. Колено шарнирное по п.1, отличающееся тем, что присоединительные элементы представляют собой конус с накидной гайкой на одном конце и гнездо конуса - на другом.

3. Колено шарнирное по п.1, отличающееся тем, что колена литые снабжены ребрами жесткости.

4. Колено шарнирное по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что для предотвращения заклинивания шариков замково-поворотного узла, в корпусе муфты имеются отверстия для смазки, заглушенные винтами.