RU2462651C1 - Compensator of angular shifts of air pipeline elements - Google Patents

Compensator of angular shifts of air pipeline elements Download PDF

Info

Publication number
RU2462651C1
RU2462651C1 RU2011109431/06A RU2011109431A RU2462651C1 RU 2462651 C1 RU2462651 C1 RU 2462651C1 RU 2011109431/06 A RU2011109431/06 A RU 2011109431/06A RU 2011109431 A RU2011109431 A RU 2011109431A RU 2462651 C1 RU2462651 C1 RU 2462651C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compensator
pipe
air pipeline
tip
flange
Prior art date
Application number
RU2011109431/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Айрат Ахкамович Мусин (RU)
Айрат Ахкамович Мусин
Юрий Анатольевич Павлов (RU)
Юрий Анатольевич Павлов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Туполев"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Туполев" filed Critical Открытое акционерное общество "Туполев"
Priority to RU2011109431/06A priority Critical patent/RU2462651C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2462651C1 publication Critical patent/RU2462651C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: compensator of angular shifts of air pipeline elements relates to aviation equipment, in particular, to pipelines of an air conditioning system (ACS) of an airplane and serves to absorb temperature expansions of air in ACS pipelines of aircrafts. The compensator of angular shifts of air pipeline elements comprises a pipe from two spheroid tips, one of which is detachable, two tightening devices, made of a clamping bushing and a cap flange. In cap flanges and clamping bushings of both tightening devices there are shaped toroid grooves arranged, where metal sealing rings are installed, having a shape of a toroid with an inner conical cut. Edges of sealing rings are pressed to the spherical surface of the pipe tip with the help of a threaded connection of the cap flange and the clamping bushing. Along the thread of a detachable tip and in the threaded joint of the cap flange and the clamping bushing there is an anaerobic sealant in the form of a locking and sealing element.
EFFECT: when using the invention, extent of joint tightness along spheroid surfaces increases, repairability of a compensator of angular shifts due to movability of its elements, compensation of assembly errors.
2 cl, 5 dwg

Description

Компенсатор угловых перемещений элементов воздушного трубопровода относится к авиационной технике, в частности к трубопроводам системы кондиционирования воздуха (КСКВ) самолета, и служит для поглощения температурных расширений воздуха в трубопроводах КСКВ летательных аппаратов. Известен компенсатор угловых перемещений элементов трубопроводов сильфонного типа, используемого на самолетах ТУ-214. Недостатками данного компенсатора являются малые углы поворота компенсации, большая трудоемкость в изготовлении, большие габариты и вес.The compensator for the angular displacements of the elements of the air pipeline relates to aircraft, in particular to the piping of the air conditioning system (KSKV) of the aircraft, and is used to absorb the temperature expansion of air in the pipelines of the KSKV aircraft. Known compensator for the angular movements of the elements of the pipelines of the bellows type used on aircraft TU-214. The disadvantages of this compensator are the small angles of rotation of the compensation, the large complexity of manufacturing, large dimensions and weight.

Известен компенсатор угловых перемещений трубопроводов (авторское свидетельство СССР №870844), состоящий из трубы со сферическим наконечником, уплотнителя в виде сальника с упорным кольцом, накидного фланца и прижимной втулки. Недостатком этого компенсатора является нерегулируемая в эксплуатации и малая при монтаже степень уплотнения, достигаемая связанным изменением толщины двух элементов.Known compensator for the angular movement of pipelines (USSR author's certificate No. 870844), consisting of a pipe with a spherical tip, a seal in the form of an oil seal with a thrust ring, a flange and a pressure sleeve. The disadvantage of this compensator is unregulated in operation and low degree of compaction during installation, achieved by a related change in the thickness of the two elements.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является компенсирующее устройство для трубопроводов (патент RU 2293900 С2).The closest technical solution to the proposed one is a compensating device for pipelines (patent RU 2293900 C2).

Данное компенсирующее устройство содержит связанные между собой телескопическим соединением две трубы, каждая из которых на конце имеет шаровое соединение, на которые установлены уплотнительные узлы, состоящие из металлических регулировочных колец и кольца из терморасширенного графита, механизм сжатия колец в виде накидной гайки.This compensating device contains two pipes connected by a telescopic connection, each of which has a ball connection at the end, onto which sealing assemblies are installed, consisting of metal adjusting rings and thermally expanded graphite rings, and a ring compression mechanism in the form of a union nut.

Недостатком этой конструкции является наличие большого количества деталей сложной формы, изготавливаемых с высокой точностью. Кроме того, механические свойства примененных в качестве уплотнителя графитовых колец не позволяют осуществить их прижатие к шаровым (сфероидным) наконечникам с высоким удельным давлением для создания необходимых норм герметичности. Как результат - допустимая течь по стыкам до 20 л/мин в существующих конструкциях с графитовыми уплотнителями. Использование для повышения герметичности компенсатора элементов уплотнения, имеющих больший коэффициент линейного расширения, может привести к заклиниванию компенсатора при скачках температуры свыше расчетной.The disadvantage of this design is the presence of a large number of parts of complex shape, manufactured with high accuracy. In addition, the mechanical properties of the graphite rings used as a sealant do not allow them to be pressed against ball (spheroid) tips with high specific pressure to create the necessary tightness standards. As a result, a permissible leak at the joints is up to 20 l / min in existing structures with graphite gaskets. The use of sealing elements having a higher coefficient of linear expansion to increase the tightness of the compensator can lead to jamming of the compensator at temperature jumps above the calculated one.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение герметичности соединений по сфероидным наконечникам звена компенсатора трубопроводов с сохранением их способности компенсировать угловые перемещения, увеличение зоны их подвижности, а также повышение степени герметичности этих соединений в процессе эксплуатации за счет постоянства усилия прижатия кромки уплотнителя к сфероидной поверхности и притираемости в процессе эксплуатации уплотняемых поверхностей, уменьшения количества и сложности входящих в компенсатор угловых перемещений элементов.The objective of the invention is to increase the tightness of the joints on the spheroid tips of the pipe compensator link while maintaining their ability to compensate for angular movements, increasing their mobility zone, as well as increasing the degree of tightness of these joints during operation due to the constant pressure of the sealing lip against the spheroidal surface and grinding during operation of sealed surfaces, reducing the number and complexity of angular transitions included in the compensator item elements.

Поставленная задача решается тем, что компенсатор угловых перемещений элементов воздушного трубопровода состоит из трубы с двумя сфероидными наконечниками, один из которых съемный и установлен на другом конце трубы, двух стяжных устройств, состоящих из прижимной втулки и накидного фланца, при этом в накидных фланцах и прижимных втулках обоих стяжных устройств выполнены профилированные тороидальные канавки, в которые установлены металлические уплотнительные кольца, имеющие форму тора с внутренним коническим срезом, кромки уплотнительных колец прижаты к сферической поверхности наконечника трубы с помощью резьбового соединения накидного фланца и прижимной втулки, а по резьбе съемного наконечника и в резьбовом соединении накидного фланца и прижимной втулки расположен анаэробный герметик в качестве контрящего и герметизирующего элемента.The problem is solved in that the compensator for the angular displacements of the elements of the air pipeline consists of a pipe with two spheroid tips, one of which is removable and mounted on the other end of the pipe, two clamping devices, consisting of a pressure sleeve and a flange, while in the flange and pressure the bushings of both clamping devices have profiled toroidal grooves in which metal sealing rings are installed, having the shape of a torus with an internal conical section, the edges of the sealant GOVERNMENTAL rings are pressed against the spherical surface of the tip of the pipe with a threaded connection and the compression flange clamping sleeve and threadably removable tip and a threaded joint compression flange and clamping sleeve located anaerobic sealant as the sealing member and the X's.

Компенсатор угловых перемещений элементов воздушного трубопровода позволяет компенсировать линейные расширения труб угловым перемещением стяжного устройства по сфероидному наконечнику. Уплотнение по сфероидным наконечникам осуществляется прижатием внешней кромки уплотнительных колец за счет упругого вращения их вокруг кольцевой оси, а по тороидальным канавкам стяжного устройства за счет усилия стягивания. Контровка стяжного устройства осуществляется анаэробным герметиком. Требуемая степень герметичности достигается усилием стягивания накидного фланца и прижимной втулки.The compensator for the angular movements of the elements of the air pipeline allows you to compensate for the linear expansion of the pipes by the angular movement of the clamping device along the spheroidal tip. Sealing along spheroidal tips is carried out by pressing the outer edge of the sealing rings due to their elastic rotation around the annular axis, and along the toroidal grooves of the clamping device due to the pulling force. The clamping device is controlled by an anaerobic sealant. The required degree of tightness is achieved by pulling together the flange and the pressure sleeve.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 представлен компенсатор угловых перемещений трубопроводов.Figure 1 shows the compensator for the angular displacements of pipelines.

На фиг.2 показан фрагмент компенсатора угловых перемещений трубопровода с выносными элементами «В» и «С» в нерабочем «нестянутом» состоянии.Figure 2 shows a fragment of the compensator for the angular displacements of the pipeline with external elements "B" and "C" in the inoperative "unstretched" state.

На фиг.3 показан фрагмент компенсатора угловых перемещений трубопровода с выносным элементом «Г» в рабочем состоянии.Figure 3 shows a fragment of the compensator for the angular displacements of the pipeline with the remote element "G" in working condition.

На фиг.4 показан прототип.Figure 4 shows a prototype.

На фиг.5 показан аналог - фрагмент компенсатора.Figure 5 shows an analogue fragment of the compensator.

Компенсатор угловых перемещений элементов воздушного трубопровода состоит из трубы 1 с двумя сфероидными наконечниками 2, один из которых съемный 3 и установлен на анаэробном герметике 4, стяжного устройства, состоящего из прижимной втулки 5 с наружной резьбой и накидного фланца 6 с внутренней резьбой, соответствующей резьбе прижимной втулки 5, с тороидальными канавками 7, в которые установлены металлические уплотнительные кольца 8, имеющие форму тора с внутренним коническим срезом, при этом одно уплотнительное кольцо установлено в тороидальной канавке накидного фланца 6, второе уплотнительное кольцо расположено в тороидальной канавке прижимной втулки 5, а кромки уплотнителей 8 прижаты к сферической поверхности наконечников трубы 2 и 3 за счет резьбового соединения прижимной втулки 5 и накидной гайки 6.The compensator for the angular movements of the elements of the air pipeline consists of a pipe 1 with two spheroid tips 2, one of which is removable 3 and mounted on anaerobic sealant 4, a compression device consisting of a pressure sleeve 5 with an external thread and a flange 6 with an internal thread corresponding to the pressure thread bushings 5, with toroidal grooves 7, in which metal O-rings 8 are installed, having a torus shape with an internal conical section, with one o-ring installed in the toroid flange of the flange 6, the second o-ring is located in the toroidal groove of the pressure sleeve 5, and the edges of the seals 8 are pressed against the spherical surface of the pipe ends 2 and 3 due to the threaded connection of the pressure sleeve 5 and the union nut 6.

Предлагаемый компенсатор угловых перемещений элементов воздушного трубопровода для поглощения температурного расширения воздуха в трубопроводе КСКВ состоит из трубы со сфероидными наконечниками 2 и 3, один из которых 3 съемный и установлен на анаэробном герметике 4. При этом на сфероидные наконечники трубы установлены стяжные устройства, состоящие из прижимной втулки 5 с наружной резьбой и профилированной тороидальной канавкой 7, в которую установлено металлическое уплотнительное кольцо 8, имеющее форму тора с внутренним коническим срезом, накидного фланца 6 с внутренней резьбой, соответствующей резьбе прижимной втулки, и с профилированной тороидальной канавкой 7, в которую также установлено уплотнительное кольцо 8, имеющее форму тора с внутренним коническим срезом. Уплотнительное кольцо 8 выполнено таким образом, что конический срез (фаска) в точке касания поверхности сфероидного наконечника составляет угол, равный 3°. При стягивании прижимной втулки 5 и накидного фланца 6 уплотнительные кольца 8, установленные в тороидальных профилированных канавках 7 прижимной втулки 5 и накидного фланца 6, за счет упругого кручения вокруг кольцевой оси тора обеспечивают уплотнение своими кромками по поверхности сфероидного наконечника 2 и 3 и торовой поверхностью по торовой поверхности канавки 7. Уплотнение осуществляется за счет упругой деформации кручения уплотнителя 8 вокруг кольцевой оси тора и усилия прижатия конического среза тора прижимной втулкой 5 и накидным фланцем 6 по сфероидной поверхности наконечника, при этом степень герметичности при эксплуатации обеспечивается тарированным расчетным моментом затягивания стяжного устройства и составляет 150±5 Нм (15±кгс/м). Металлический уплотнитель выполнен из упругого материала, например из бронзы, обладающей упругими свойствами. Также контрящим и герметизирующим элементом по резьбе конструкции является анаэробный герметик.The proposed compensator for the angular displacements of the elements of the air pipeline to absorb the thermal expansion of air in the KSKV pipeline consists of a pipe with spheroid tips 2 and 3, one of which 3 is removable and mounted on anaerobic sealant 4. At the same time, clamping devices consisting of a clamping device are installed on the spheroid pipe ends bushings 5 with an external thread and a profiled toroidal groove 7, in which a metal sealing ring 8 having the shape of a torus with an internal conical medium is installed of the flange 6 with an internal thread corresponding to the thread of the pressure sleeve, and with a profiled toroidal groove 7, in which a sealing ring 8 having the shape of a torus with an internal conical section is also installed. O-ring 8 is made in such a way that the conical section (chamfer) at the point of contact of the surface of the spheroidal tip makes an angle equal to 3 °. When tightening the clamping sleeve 5 and the flange 6, the sealing rings 8 installed in the toroidal profiled grooves 7 of the pressure sleeve 5 and the flange 6, due to elastic torsion around the ring axis of the torus, provide sealing with their edges on the surface of the spheroidal tip 2 and 3 and the torus surface along the torus surface of the groove 7. The seal is carried out due to the elastic torsion deformation of the seal 8 around the annular axis of the torus and the efforts of pressing the conical section of the torus with the clamping sleeve 5 and sleeve flange 6 on the spheroidal surface of the tip, while the degree of tightness during operation is ensured by a calibrated calculated torque of tightening the clamping device and is 150 ± 5 Nm (15 ± kgf / m). The metal seal is made of an elastic material, for example, bronze having elastic properties. Also, an anaerobic sealant is a locking and sealing element on the thread of the structure.

Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом является возможность снижения потерь воздуха, подаваемого в систему КСКВ, за счет повышения степени герметичности стыков по сфероидным поверхностям; ремонтопригодность компенсатора угловых перемещений ввиду разборности его элементов и компенсация погрешностей монтажа благодаря использованию съемного резьбового сфероидного наконечника и последующего его фиксирования по резьбе анаэробным герметиком типа «Анатерм» в требуемом положении.The advantage of the invention in comparison with the prototype is the ability to reduce the loss of air supplied to the KSKV system, by increasing the degree of tightness of joints on spheroidal surfaces; maintainability of the angular displacement compensator due to the dismountability of its elements and compensation of installation errors due to the use of a removable threaded spheroidal tip and its subsequent fixation by thread with an anaerobic sealant of the Anaterm type in the required position.

Claims (2)

1. Компенсатор угловых перемещений элементов воздушного трубопровода, состоящий из трубы со сфероидным наконечником, стяжного устройства в виде накидного фланца и прижимной втулки, уплотнителя, отличающийся тем, что на другом конце трубы по резьбе установлен съемный сфероидный наконечник и дополнительно стяжное устройство, при этом в накидных фланцах и прижимных втулках обоих стяжных устройств выполнены профилированные тороидальные канавки, в которые установлены металлические уплотнительные кольца, имеющие форму тора с внутренним коническим срезом, кромки уплотнительных колец прижаты к сферической поверхности наконечника трубы с помощью резьбового соединения накидного фланца и прижимной втулки, а по резьбе съемного наконечника и в резьбовом соединении накидного фланца и прижимной втулки расположен анаэробный герметик в качестве контрящего и герметизирующего элемента.1. The compensator for the angular movements of the elements of the air pipeline, consisting of a pipe with a spheroidal tip, a clamping device in the form of a cap flange and a pressure sleeve, a sealant, characterized in that a removable spheroidal tip and an additional clamping device are installed on the other end of the pipe, while shaped flanges and shaped sealing rings having a torus shape with an internal With a cut, the edges of the o-rings are pressed against the spherical surface of the pipe end using a threaded connection of the union flange and the pressure sleeve, and anaerobic sealant is located as a locking and sealing element along the thread of the removable tip and the threaded connection of the union flange and the pressure sleeve. 2. Компенсатор по п.1, отличающийся тем, что уплотнительные кольца выполнены из упругого материала. 2. The compensator according to claim 1, characterized in that the o-rings are made of elastic material.
RU2011109431/06A 2011-03-15 2011-03-15 Compensator of angular shifts of air pipeline elements RU2462651C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109431/06A RU2462651C1 (en) 2011-03-15 2011-03-15 Compensator of angular shifts of air pipeline elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109431/06A RU2462651C1 (en) 2011-03-15 2011-03-15 Compensator of angular shifts of air pipeline elements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2462651C1 true RU2462651C1 (en) 2012-09-27

Family

ID=47078560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011109431/06A RU2462651C1 (en) 2011-03-15 2011-03-15 Compensator of angular shifts of air pipeline elements

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2462651C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110541992A (en) * 2019-09-19 2019-12-06 高严慧 A kind of compensator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5286071A (en) * 1992-12-01 1994-02-15 General Electric Company Bellows sealed ball joint
RU2035654C1 (en) * 1990-06-18 1995-05-20 Петр Андреевич Быков Compensator for pipe line
RU2293900C2 (en) * 2004-12-30 2007-02-20 Закрытое акционерное общество "УНИХИМТЕК" (ЗАО "УНИХИМТЕК") Compensating device for pipeline
EP1995505A1 (en) * 2006-08-11 2008-11-26 Zhanggen Song A rotary compensating device used in a pipe under high pressure

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2035654C1 (en) * 1990-06-18 1995-05-20 Петр Андреевич Быков Compensator for pipe line
US5286071A (en) * 1992-12-01 1994-02-15 General Electric Company Bellows sealed ball joint
RU2293900C2 (en) * 2004-12-30 2007-02-20 Закрытое акционерное общество "УНИХИМТЕК" (ЗАО "УНИХИМТЕК") Compensating device for pipeline
EP1995505A1 (en) * 2006-08-11 2008-11-26 Zhanggen Song A rotary compensating device used in a pipe under high pressure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110541992A (en) * 2019-09-19 2019-12-06 高严慧 A kind of compensator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2397396C1 (en) Rotary high presuure compensator used in pipe
KR101938750B1 (en) Expansion joint
US4236737A (en) Conduit swivel joint
CN204127557U (en) Novel precise formula high pressure resistant rotary compensator
CN202100885U (en) Double-seal large-deflection compensation joint
RU2462651C1 (en) Compensator of angular shifts of air pipeline elements
US3357723A (en) Ball-and-socket pipe joints, and applications thereof
WO2017201565A1 (en) Cryogenic expansion joint
CN201715149U (en) Large-deflection loose tube spherical compensating joint
US20210332922A1 (en) Device for gas-tight connection between a connection surface and a reference surface
CN214248694U (en) Valve expansion piece lined with anti-corrosion rubber
CN111795249B (en) Compensator and application thereof
CN208764529U (en) A kind of assembling pipe joint and pipeline
CN102313095A (en) Large-deflection loose spherical compensation joint
CN203131304U (en) Spherical shell type universal angle expansion joint
CN110966471A (en) Flexible sealing connecting sleeve for pipe fitting
RU2783818C2 (en) Telescopic air duct for anti-icing system of slats
GB1582616A (en) Liquid filled flexible conduit joint
CN104747851A (en) Rotating compensator
CN106641548B (en) A kind of cryogenic coupler
RU2325581C2 (en) Pressure-tight detachable joint for tubing
CN213871584U (en) Rotary compensator convenient to maintain
CN205479829U (en) A connecting piece for nonrust steel pipe
CN211574494U (en) Angle and length double-compensation universal compensator
CN215258486U (en) Expansion joint and pipeline connecting structure

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner