RU46554U1

RU46554U1 - COMPENSATING DEVICE FOR PIPELINE

Info

Publication number: RU46554U1
Application number: RU2004139004/22U
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Фролов; Г.А. Уланов; В.В. Авдеев; А.В. Бабочкин; В.С. Ильвушин; Е.Т. Ильин; С.Г. Ионов; С.А. Павлов; Д.В. Черток
Original assignee: Закрытое акционерное общество "УНИХИМТЕК" (ЗАО "УНИХИМТЕК"); Открытое акционерное общество "Туполев" (ОАО "Туполев")
Priority date: 2004-12-31
Filing date: 2004-12-31
Publication date: 2005-07-10

Abstract

Полезная модель относится к трубопроводной технике и может быть использована для компенсации температурных осевых и радиальных перемещений магистральных трубопроводов, а именно магистральных трубопроводов воздушно-тепловых систем летательных аппаратов, например, систем отбора воздуха и воздушного запуска двигателей. Компенсатор содержит связанные между собой телескопическим соединением две трубы, каждая из которых на конце имеет шаровое соединение, при этом в корпусах телескопического и шаровых соединений установлены уплотнительные узлы, каждый из которых выполнен в виде, по меньшей мере, двух металлических колец, между которыми установлено, по меньшей мере, одно кольцо из терморасширенного графита, причем шаровые и телескопическое соединения снабжены механизмом сжатия колец уплотнительных узлов в осевом направлении, выполненным в виде навинченной на корпус каждого из соединений накидной гайки. Устройство дополнительно снабжено регулировочными кольцами, установленными в корпусе каждого из соединений, при этом металлические кольца каждого уплотнительного узла установлены с возможностью перемещения в осевом направлении и изготовлены из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала трубы и корпусов шаровых и телескопического соединений, а металлическое кольцо уплотнительного узла одного из шаровых соединений, контактирующее с накидной гайкой, выполнено составным. Техническим результатом полезной модели является повышение герметичности и долговечности компенсатора горячего воздуха, исключение возможности заклинивания в процессе эксплуатации, создание ремонтопригодной конструкции, транспортирующей горячий воздух под давлением для систем кондиционирования воздуха.The utility model relates to pipeline technology and can be used to compensate for temperature axial and radial movements of main pipelines, namely main pipelines of air-heat systems of aircraft, for example, air sampling systems and air starting engines. The compensator contains two pipes connected by a telescopic connection, each of which has a ball connection at the end, while sealing units are installed in the bodies of the telescopic and ball joints, each of which is made in the form of at least two metal rings, between which it is installed, at least one ring of thermally expanded graphite, the spherical and telescopic joints being provided with an axial compression mechanism for the rings of the sealing assemblies in the form of screwed thrust onto the body of each union of the union nut. The device is additionally equipped with adjusting rings installed in the housing of each of the joints, while the metal rings of each sealing assembly are mounted axially movable and made of material with a linear expansion coefficient greater than that of the pipe material and the bodies of the ball and telescopic joints, and metal the ring of the sealing assembly of one of the ball joints in contact with the union nut is made integral. The technical result of the utility model is to increase the tightness and durability of the hot air compensator, to eliminate the possibility of jamming during operation, to create a maintainable structure transporting hot air under pressure for air conditioning systems.

Description

Полезная модель относится к области авиационной техники, а именно к устройствам, обеспечивающим герметичное, подвижное соединение трубопроводов, в частности, в системах отбора воздуха, транспортирующих воздух, температурой до плюс 600°С при высоком давлении в прямом и обратном направлении.The utility model relates to the field of aeronautical engineering, and in particular to devices providing a tight, mobile connection of pipelines, in particular, in air extraction systems that transport air with temperatures up to plus 600 ° С at high pressure in the forward and backward directions.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является компенсирующее устройство для трубопроводов в системах отбора воздуха летательных аппаратов, раскрытое в журнале «Авиаглобус», 2001 г., №9, с.с. 26-27. Данное компенсирующее устройство содержит связанные между собой телескопическим соединением две трубы, каждая из которых на конце имеет шаровое соединение. В корпусах телескопического и шаровых соединений установлены уплотнительные узлы, каждый из которых выполнен в виде, по меньшей мере, двух металлических колец, между которыми установлено, по меньшей мере, одно кольцо из терморасширенного графита, причем шаровые и телескопическое соединения снабжены механизмом сжатия колец уплотнительных узлов в осевом направлении, выполненным в виде навинченной на корпус каждого из соединений накидной гайки.The closest technical solution to the proposed one is a compensating device for pipelines in air sampling systems of aircraft, disclosed in the journal "Aviaglobus", 2001, No. 9, S. S. 26-27. This compensating device contains two pipes connected together by a telescopic connection, each of which has a ball connection at the end. Sealing units are installed in the housings of the telescopic and ball joints, each of which is made in the form of at least two metal rings, between which at least one ring of thermally expanded graphite is installed, and the ball and telescopic joints are equipped with a compression mechanism of the rings of the sealing units in the axial direction, made in the form of a union nut screwed onto the housing of each of the joints.

Шаровые соединения обеспечивают угловые перемещения, а телескопическое - продольно-осевые. В совокупности компенсирующее устройство обеспечивает подвижное соединение участков трубопроводов в заданных пределах.Ball joints provide angular movement, and telescopic - longitudinal-axial. In total, the compensating device provides a movable connection of pipeline sections within specified limits.

Недостатком этой конструкции является недостаточная герметичность компенсирующего устройства, следовательно, его долговечность.The disadvantage of this design is the lack of tightness of the compensating device, therefore, its durability.

Задачей полезной модели является повышение герметичности и долговечности компенсирующего устройства, исключение возможности заклинивания в процессе эксплуатации, создание ремонтопригодной конструкции, транспортирующей горячий воздух под давлением для систем кондиционирования воздуха.The objective of the utility model is to increase the tightness and durability of the compensating device, to eliminate the possibility of jamming during operation, to create a maintainable structure transporting hot air under pressure for air conditioning systems.

Поставленная задача решается тем, что компенсирующее устройство для трубопровода, содержащее связанные между собой телескопическим соединением две трубы, каждая из которых на конце имеет шаровое соединение, при этом в корпусах телескопического и шаровых соединений установлены уплотнительные узлы, каждый из которых выполнен в виде, по меньшей мере, двух металлических колец, между которыми установлено, по меньшей мере, одно кольцо из терморасширенного графита, причем The problem is solved in that the compensating device for the pipeline, containing two pipes connected to each other by a telescopic connection, each of which has a ball connection at the end, while sealing units are installed in the bodies of the telescopic and ball joints, each of which is made in the form of at least at least two metal rings, between which at least one ring of thermally expanded graphite is installed, and

шаровые и телескопическое соединения снабжены механизмом сжатия колец уплотнительных узлов в осевом направлении, выполненным в виде навинченной на корпус каждого из соединений накидной гайки, дополнительно снабжено регулировочными кольцами, установленными в корпусе каждого из соединений, при этом металлические кольца каждого уплотнительного узла установлены с возможностью перемещения в осевом направлении и изготовлены из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала трубы и корпусов шаровых и телескопического соединений, а металлическое кольцо уплотнительного узла одного из шаровых соединений, контактирующее с накидной гайкой выполнено составным.ball and telescopic connections are equipped with an axial compression mechanism for the rings of the sealing assemblies made in the form of a union nut screwed onto the housing of each of the joints; it is additionally equipped with adjusting rings installed in the housing of each of the joints, while the metal rings of each sealing assembly are mounted for movement in axial direction and are made of a material with a linear expansion coefficient greater than that of the pipe material and ball and telescopic bodies joints, and the metal ring of the sealing assembly of one of the ball joints in contact with the union nut is made integral.

Полезная модель иллюстрируется фиг.1, где показан разрез компенсирующего устройства.The utility model is illustrated in FIG. 1, which shows a section through a compensating device.

Компенсирующее устройство состоит из левого 1 и правого 2 корпусов шаровых соединений, которые с помощью стандартных соединений крепятся к трубопроводам, накидных гаек 3 и 4, которыми зажимаются шаровые и телескопическое соединения, трубы 5 с правой сферой и трубы 6 с левой сферой, образующих телескопическое соединение.The compensating device consists of the left 1 and right 2 housings of ball joints, which are attached using standard connections to pipelines, union nuts 3 and 4, which clamp the ball and telescopic joints, pipes 5 with the right sphere and pipes 6 with the left sphere, forming a telescopic connection .

Рабочие нагрузки в шаровых сочленениях воспринимают вкладные чугунные кольцевые вкладыши 7 и 8, причем в правом соединении металлическое кольцо 8, контактирующее с гайкой 3 выполнено составным.Workloads in spherical joints perceive insert cast iron ring liners 7 and 8, and in the right connection the metal ring 8 in contact with the nut 3 is made integral.

Рабочие нагрузки в телескопическом соединении воспринимают вкладные чугунные кольца 9 и 10.Workloads in a telescopic connection are absorbed by cast-iron rings 9 and 10.

Неразрезные уплотнительные кольца 11 из материала на основе терморасширенного графита ГРАФЛЕКС^® 11 герметизируют телескопическое соединение, а кольца 12 из этого же материала - шаровые соединения.Continuous sealing rings 11 made of material based on thermally expanded graphite GRAFLEX ^® 11 seal the telescopic connection, and rings 12 made of the same material seal the ball joints.

Для обеспечения первоначального поджатия при сборке используются стальные регулировочные кольца 13 и 14.To ensure initial preload during assembly, steel adjusting rings 13 and 14 are used.

Материалы корпусов 1 и 2, цилиндра 5 и поршня 6 выбираются таким образом, чтобы их коэффициент линейного расширения был меньше коэффициента линейного расширения металлических колец 7, 8, 9 и 10.The materials of the housings 1 and 2, the cylinder 5 and the piston 6 are selected so that their linear expansion coefficient is less than the linear expansion coefficient of the metal rings 7, 8, 9 and 10.

Компенсатор работает следующим образом: при подаче горячего воздуха, а отбираемый от компрессора воздух всегда горячий и под давлением, предварительно обжатые уплотнительные кольца из материала на основе терморасширенного графита ГРАФЛЕКС^® обеспечивают герметичность соединений. При дальнейшем повышении температуры и прогреве конструкции за счет разницы коэффициентов линейных расширений труб 5 и 6, корпусов 1 и 2 и чугунных колец 7, 8, 9 и 10 произойдет The compensator works as follows: when hot air is supplied, and the air drawn from the compressor is always hot and under pressure, pre-compressed O-rings made of material based on thermally expanded graphite GRAFLEX ^® ensure tight joints. With a further increase in temperature and heating of the structure due to the difference in the coefficients of linear expansion of pipes 5 and 6, bodies 1 and 2 and cast-iron rings 7, 8, 9 and 10 will occur

дополнительное обжатие уплотнительных колец, что позволит обеспечить высокую степень герметичности подвижных соединения в рабочих условиях.additional compression of the sealing rings, which will ensure a high degree of tightness of the movable joints in operating conditions.

При выключении подачи воздуха степень обжатия уплотнительных колец упадет, что увеличивает срок службы компенсатора. В случае вынужденного перемещения одного из соединяемых трубопроводов шаровые и телескопическое соединения придут в движение и обеспечат герметичное, подвижное соединение трубопроводов, транспортирующих горячий воздух для систем кондиционирования.When the air supply is turned off, the compression ratio of the o-rings decreases, which increases the life of the compensator. In the event of a forced movement of one of the connected pipelines, the ball and telescopic joints will move and provide a tight, movable connection of pipelines transporting hot air for air conditioning systems.

Упругие кольца из терморасширенного графита не только обеспечивают герметичность соединений, но и, скользя по сферическим и цилиндрическим поверхностям, смазывают их, тем самым увеличивая долговечность конструкции.Elastic rings made of thermally expanded graphite not only ensure the tightness of the joints, but also, sliding on spherical and cylindrical surfaces, lubricate them, thereby increasing the durability of the structure.

В процессе эксплуатации, сняв гайки 3 и 4, можно легко разобрать компенсатор и при необходимости заменить чугунные кольцевые вкладыши 7, 8, 9 и 10, а также сами уплотнительные кольца 11 и 12.During operation, removing nuts 3 and 4, you can easily disassemble the compensator and, if necessary, replace the cast-iron ring inserts 7, 8, 9 and 10, as well as the sealing rings 11 and 12 themselves.

Claims

Compensating device for a pipeline, containing two pipes connected by a telescopic connection, each of which has a ball connection at the end, while sealing units are installed in the bodies of the telescopic and ball joints, each of which is made in the form of at least two metal rings, between which at least one thermally expanded graphite ring is installed, and the ball and telescopic joints are provided with an axial compression mechanism for the rings of the sealing assemblies made in the form of a union nut screwed onto the housing of each of the joints, characterized in that it is additionally equipped with adjusting rings installed in the housing of each of the joints, while the metal rings of each sealing assembly are axially movable and made of material with the coefficient of linear expansion is greater than that of the pipe material and the housings of the ball and telescopic joints, and the metal ring of the sealing assembly of one of the ball joints union of coming into contact with the cap nut, made compound.