RU2624227C1 - Межсекционное соединение криогенных систем локомотива (варианты) - Google Patents

Межсекционное соединение криогенных систем локомотива (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2624227C1
RU2624227C1 RU2016119590A RU2016119590A RU2624227C1 RU 2624227 C1 RU2624227 C1 RU 2624227C1 RU 2016119590 A RU2016119590 A RU 2016119590A RU 2016119590 A RU2016119590 A RU 2016119590A RU 2624227 C1 RU2624227 C1 RU 2624227C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
locomotive
flexible double
elastic rod
pipeline
walled
Prior art date
Application number
RU2016119590A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Валерьевич Бабков
Андрей Геннадиевич Воронков
Николай Константинович Никольский
Игорь Валентинович Сазонов
Борис Михайлович Фролов
Валерий Алексеевич Никонов
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги"
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 "Российские Железные Дороги" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги"
Priority to RU2016119590A priority Critical patent/RU2624227C1/ru
Priority to US15/356,394 priority patent/US10352493B2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2624227C1 publication Critical patent/RU2624227C1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C17/00—Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems
    • B61C17/02—Bunkers; Tanks; Tenders; Water or fuel pick-up or scoop apparatus; Water or fuel supply fittings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • F16L59/141—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems in which the temperature of the medium is below that of the ambient temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C5/00—Locomotives or motor railcars with IC engines or gas turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L39/00—Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies
    • F16L39/02—Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies for hoses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L57/00—Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • F16L59/153—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems for flexible pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • F16L59/16—Arrangements specially adapted to local requirements at flanges, junctions, valves or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к сцепке специального назначения транспортных средств, в частности к межсекционным соединениям криогенных систем локомотива. Межсекционное соединение криогенных систем локомотива содержит гибкий двустенный гофрированный трубопровод, состоящий из двух гофрированных труб из хладостойкой стали, которые размещены одна в другой, разделены упругими вставками и снабжены концевыми переходными фланцами, закрепленными на торцевых стенках смежных секций локомотива. Межсекционное соединение снабжено упругим прутком, который соединен с гибким двустенным гофрированным трубопроводом подвесками. Упругий пруток и гибкий двустенный гофрированный трубопровод выполнены в форме пространственных спиралей, концы упругого прутка закреплены в переходных фланцах. В другом варианте соединения криогенных систем локомотива, упругий пруток размещен во внутренней полости внутренней гофрированной трубы гибкого двустенного гофрированного трубопровода и центрирован относительно внутренней гофрированной трубы трубопровода центрирующими упругими вставками. Достигается повышение надежности межсекционного соединения. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к сцепке специального назначения транспортных средств, в частности к соединениям криогенных трубопроводов между секциями локомотивов, работающих на криогенном топливе (газотурбовозов, газотепловозов).
Известен гибкий трубопровод для криогенных жидкостей, состоящий из наружной гофрированной трубы - оболочки, заключенной в металлическую сетку, и внутренней гофрированной трубы - оболочки, покрытой многослойной теплоизоляцией, между которыми создано вакуумированное пространство. На внутренней гофрированной трубе при помощи керамических вкладышей и стяжек крепятся волнисто изогнутые элементы, которые фиксируют положение внутренней гофрированной трубы относительно наружной гофрированной трубы, не препятствуя их взаимному продольному смещению (Авторское свидетельство СССР №530144, МПК F16L 11/12, 1976 г.).
Недостатком гибкого трубопровода является неравномерное распределение деформаций гофрированных труб по длине гибкого трубопровода, возникающих вследствие взаимных перемещений концевых фланцев трубопровода при движении секций локомотива, связанных гибким трубопроводом, а также вследствие вибрационных воздействий на гибкий трубопровод, приводящее к повышенным местным напряжениям в стенках гофрированных труб и сокращению срока их службы.
Известно межсекционное соединение криогенных систем газотурбовоза, принятое за прототип изобретения, состоящее из двух прямолинейных гибких двустенных гофрированных трубопроводов из хладостойкой стали, расположенных под углом 85-95° друг к другу. Одним концом гофрированные трубопроводы соединены с криогенными трубопроводами, жестко закрепленными на торцах соответствующих секций локомотива, а другими концами - с кронштейнами, снабженными каналами для протока газа и присоединенными к концам жесткого дугообразного трубопровода, причем к кронштейнам прикреплены концы стержней-торсионов, вторые концы которых жестко закреплены соответственно на торцах смежных секций локомотива. Межтрубное пространство двустенных трубопроводов вакуумировано (RU патент №2487032 C1, МПК B61G 5/06, В61С 17/02, 2013 г.).
Недостатком данного межсекционного соединения криогенных систем является снижение его надежности и долговечности, связанное с увеличением числа соединений в трубопроводе, наличием жесткого дугообразного трубопровода и деформаций гибких двустенных гофрированных трубопроводов, возникающих при движении локомотива.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности и увеличение срока службы межсекционного соединения криогенных систем локомотива.
Указанный технический результат достигается в первом варианте изобретения тем, что межсекционное соединение криогенных систем локомотива, содержащее гибкий двустенный гофрированный трубопровод, состоящий из двух гофрированных труб из хладостойкой стали, которые размещены одна в другой, разделены упругими вставками и снабжены концевыми переходными фланцами, закрепленными на торцевых стенках смежных секций локомотива, межсекционное соединение снабжено упругим прутком, который соединен с гибким двустенным гофрированным трубопроводом подвесками, а упругий пруток и гибкий двустенный гофрированный трубопровод выполнены в форме пространственных спиралей, концы упругого прутка закреплены в переходных фланцах.
Указанный технический результат достигается во втором варианте изобретения тем, что межсекционное соединение криогенных систем локомотива, содержащее гибкий двустенный гофрированный трубопровод, состоящий из двух гофрированных труб из хладостойкой стали, которые размещены одна в другой, разделены упругими вставками и снабжены концевыми переходными фланцами, закрепленными на торцевых стенках смежных секций локомотива, межсекционное соединение снабжено упругим прутком, который размещен во внутренней полости внутренней гофрированной трубы гибкого двустенного гофрированного трубопровода и центрирован относительно внутренней гофрированной трубы трубопровода центрирующими упругими вставками, гибкий двустенный гофрированный трубопровод и упругий пруток выполнены в форме пространственных спиралей, концы упругого прутка закреплены в переходных фланцах.
На фиг. 1 показано межсекционное соединение криогенных систем локомотива (первый вариант изобретения)
На фиг. 2 показано сечение А-А на фиг. 1.
На фиг. 3 показано межсекционное соединение криогенных систем локомотива (второй вариант изобретения)
На фиг. 4 показано сечение Б-Б на фиг. 3.
Межсекционное соединение криогенных систем локомотива в первом варианте изобретения (фиг. 1, 2) содержит гибкий двустенный гофрированный трубопровод 1, состоящий из двух гофрированных труб - наружной трубы 3 и внутренней трубы 4 из хладостойкой стали, которые размещены одна в другой, разделены упругими вставками 5 и снабжены концевыми переходными фланцами 6 и 7. Концевые переходные фланцы 6 и 7 закреплены на торцевых стенках 8 и 9 смежных секций локомотива. Переходные фланцы 6 и 7, присоединенные к концам гибкого двустенного гофрированного трубопровода 1, соединяют полость 10 криогенного газа (фиг. 2) гибкого двустенного гофрированного трубопровода 1 с каналами 11 и 12 криогенного газа в торцевых стенках 8 и 9 смежных секций локомотива.
Межсекционное соединение снабжено упругим прутком 13, который соединен с гибким двустенным гофрированным трубопроводом 1 подвесками 14, а упругий пруток 13 и гибкий двустенный гофрированный трубопровод 1 выполнены в форме пространственных спиралей, концы упругого прутка 13 закреплены в переходных фланцах 6 и 7. Подвески 14 (фиг. 2) охватывают участки упруго прутка 13 и ближайшие к ним участки гибкого двустенного гофрированного трубопровода 1 и скрепляются болтовыми соединениями 15 и 16.
Кольцевой канал 17 между внутренней гофрированной трубой 4 и наружной гофрированной трубой 3 вакуумирован или заполнен теплоизолирующим веществом или инертным газом. Упругие вставки 5 выполнены из нетеплопроводного материала. Наружная поверхность гибкого двустенного гофрированного трубопровода 1 снабжена слоем теплоизоляции 18.
Межсекционное соединение криогенных систем локомотива во втором варианте изобретения (фиг. 3, 4) содержит гибкий двустенный гофрированный трубопровод 1, состоящий из двух гофрированных труб - наружной трубы 3 и внутренней трубы 4 из хладостойкой стали, которые размещены одна в другой, разделены упругими вставками 5 и снабжены концевыми переходными фланцами 6 и 7. Концевые переходные фланцы 6 и 7 закреплены на торцевых стенках 8 и 9 смежных секций локомотива. Переходные фланцы 6 и 7, присоединенные к концам гибкого двустенного гофрированного трубопровода 1, соединяют полость 10 криогенного газа гибкого двустенного гофрированного трубопровода 1 с каналами 11 и 12 криогенного газа в торцевых стенках 8 и 9 смежных секций локомотива.
Межсекционное соединение снабжено упругим прутком 13, который размещен во внутренней полости внутренней гофрированной трубы 4 гибкого двустенного гофрированного трубопровода 1, центрирован относительно внутренней гофрированной трубы 4 трубопровода 1 центрирующими упругими вставками 19. Упругий пруток 13 и гибкий двустенный гофрированный трубопровод 1 выполнены в форме пространственных спиралей. Концы упругого прутка 13 закреплены в переходных фланцах 6 и 7.
Кольцевой канал 17 между внутренней гофрированной трубой 4 и наружной гофрированной трубой 3 вакуумирован или заполнен теплоизолирующим веществом или инертным газом. Упругие вставки 5 выполнены из нетеплопроводного материала. Наружная поверхность гибкого двустенного гофрированного трубопровода 1 снабжена слоем теплоизоляции 18.
Межсекционное соединение криогенных систем локомотива работает следующим образом.
При работе локомотива криогенное топливо проходит из одной секции локомотива через канал 11 в торцовой стенке 8 по гибкому двустенному гофрированному трубопроводу 1 в канал 12 торцевой стенки 9.
При движении локомотива по рельсовому пути (первый вариант) спиральная форма упругого прутка 13 обеспечивает равномерное распределение по его длине деформаций, вызываемых взаимными перемещениями торцевых стенок 8 и 9 секций локомотива. Так как участки упругого прутка 13 и гибкого двустенного гофрированного трубопровода 1 соединены подвесками 14, уменьшается провисание гибкого двустенного гофрированного трубопровода 1, вызываемых взаимными пространственными перемещениями смежных секций локомотива при движении.
В результате использования предлагаемой конструкции достигается повышение надежности и увеличение срока службы межсекционного криогенного трубопровода локомотива.
При движении локомотива по рельсовому пути (вариант второй) спиральная форма упругого прутка 13 обеспечивает равномерное распределение по его длине деформаций, вызываемых взаимными перемещениями секций локомотива. Равномерно распределенные по длине и уменьшенные по величине деформации упругого прутка 13 передаются через упругие вставки 19 внутренней гофрированной трубе 4 и далее через вставки 5 - наружной трубе 3 гибкого двустенного гофрированного трубопровода 1. Уменьшаются деформации участков гибкого двустенного гофрированного трубопровода 1, вызываемых взаимными пространственными перемещениями смежных секций локомотива при движении.
В результате достигается повышение надежности и увеличение срока службы межсекционного соединения криогенных систем локомотива.

Claims (2)

1. Межсекционное соединение криогенных систем локомотива, содержащее гибкий двустенный гофрированный трубопровод, состоящий из двух гофрированных труб из хладостойкой стали, которые размещены одна в другой, разделены упругими вставками и снабжены концевыми переходными фланцами, закрепленными на торцевых стенках смежных секций локомотива, отличающееся тем, что межсекционное соединение снабжено упругим прутком, который соединен с гибким двустенным гофрированным трубопроводом подвесками, а упругий пруток и гибкий двустенный гофрированный трубопровод выполнены в форме пространственных спиралей, концы упругого прутка закреплены в переходных фланцах.
2. Межсекционное соединение криогенных систем локомотива, содержащее гибкий двустенный гофрированный трубопровод, состоящий из двух гофрированных труб из хладостойкой стали, которые размещены одна в другой, разделены упругими вставками и снабжены концевыми переходными фланцами, закрепленными на торцевых стенках смежных секций локомотива, отличающееся тем, что межсекционное соединение снабжено упругим прутком, который размещен во внутренней полости внутренней гофрированной трубы гибкого двустенного гофрированного трубопровода и центрирован относительно внутренней гофрированной трубы трубопровода центрирующими упругими вставками, гибкий двустенный гофрированный трубопровод и упругий пруток выполнены в форме пространственных спиралей, концы упругого прутка закреплены в переходных фланцах.
RU2016119590A 2016-05-20 2016-05-20 Межсекционное соединение криогенных систем локомотива (варианты) RU2624227C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016119590A RU2624227C1 (ru) 2016-05-20 2016-05-20 Межсекционное соединение криогенных систем локомотива (варианты)
US15/356,394 US10352493B2 (en) 2016-05-20 2016-11-18 Intersection connection of locomotive cryogenic systems and variants

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016119590A RU2624227C1 (ru) 2016-05-20 2016-05-20 Межсекционное соединение криогенных систем локомотива (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2624227C1 true RU2624227C1 (ru) 2017-07-03

Family

ID=59312355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016119590A RU2624227C1 (ru) 2016-05-20 2016-05-20 Межсекционное соединение криогенных систем локомотива (варианты)

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10352493B2 (ru)
RU (1) RU2624227C1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4704876A (en) * 1986-08-12 1987-11-10 Hill Ralph P Cryogenic refrigeration system
RU2487032C1 (ru) * 2012-02-08 2013-07-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Межсекционное соединение криогенных систем газотурбовоза
US8534197B2 (en) * 2009-02-02 2013-09-17 Supersonic Tubevehicle Llc Supersonic hydrogen tube vehicle

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3595275A (en) * 1968-07-24 1971-07-27 Vacuum Barrier Corp Spacer means for cryogenic coaxial tubing
US4111465A (en) * 1976-11-26 1978-09-05 Fmc Corporation Torsionally controlled swivel joint
NL172584C (nl) * 1977-07-26 1983-09-16 Single Buoy Moorings Leidingstelsel, bestaande uit scharnierend met elkaar verbonden leidingstukken.
US4778105A (en) * 1984-01-27 1988-10-18 Ranco Incorporated Of Delaware Control device
US4989903A (en) * 1989-07-21 1991-02-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Flexible flow through saddle
US5566712A (en) * 1993-11-26 1996-10-22 White; George W. Fueling systems
US5713387A (en) * 1996-09-05 1998-02-03 Armenia; John G. Conduit fluid containment system with automatic shut-off

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4704876A (en) * 1986-08-12 1987-11-10 Hill Ralph P Cryogenic refrigeration system
US8534197B2 (en) * 2009-02-02 2013-09-17 Supersonic Tubevehicle Llc Supersonic hydrogen tube vehicle
RU2487032C1 (ru) * 2012-02-08 2013-07-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Межсекционное соединение криогенных систем газотурбовоза

Also Published As

Publication number Publication date
US20170336015A1 (en) 2017-11-23
US10352493B2 (en) 2019-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2664041C2 (ru) Устройство перемещения текучей среды и установка, содержащая такое устройство
US6062266A (en) Multibellows element
US9512772B2 (en) Flexible conduit assembly
MXPA06010768A (es) Metodos y configuraciones de tuberia criogenica.
EP3002493B1 (en) Thermally insulated coupling device for exhaust pipes of endothermic engines
US3459444A (en) Bellows flex joint
RU2624227C1 (ru) Межсекционное соединение криогенных систем локомотива (варианты)
RU145662U1 (ru) Тройник для соединения трубопровода
CN102003593A (zh) 波纹管与螺旋管组合式位移补偿器
JPH11193899A (ja) 流体輸送配管用断熱管
CN210950390U (zh) 一种耐高温非金属补偿器
RU2008133977A (ru) Криогенное универсальное шарнирное соединение
CN105546260A (zh) 加强型循环硫化床锅炉用金属补偿器
US10697346B2 (en) Flexible automotive exhaust tube system
ITTO20100533A1 (it) Giunto di disaccoppiamento per tubazioni di scarico di motori endotermici
RU2487032C1 (ru) Межсекционное соединение криогенных систем газотурбовоза
CN102109079A (zh) 管道伸缩补偿器
CN202561295U (zh) 薄壁不锈钢波纹管
KR20160066950A (ko) 비금속성 익스펜션 조인트장치
CN109340475B (zh) 一种绝缘保温夹套金属软管
CN110043718A (zh) 一种抗压型铝管
RU2180069C1 (ru) Гибкий компенсатор
CN115059810B (zh) 一种隔音屏障式高温高压金属软管
RU2795634C1 (ru) Секционированный криогенный трубопровод
CN210600688U (zh) 一种pir复合伸缩保冷管壳