RU52458U1

RU52458U1 - BUSHING COMPENSATOR

Info

Publication number: RU52458U1
Application number: RU2005136028/22U
Authority: RU
Inventors: Размик Енокович Агабабян; Николай Михайлович Фролов; Любовь Константиновна Коренченко; Ирина Михайловна Маркина
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Завод "Газпроммаш"
Priority date: 2005-11-22
Filing date: 2005-11-22
Publication date: 2006-03-27

Abstract

Полезная модель относится к области трубопроводной арматуры и предназначена для монтажа и демонтажа запорно-регулирующей аппаратуры. Втулочный компенсатор содержит втулку металлическую и кожух для нее из двух частей, выполненных по типу фланцевого соединения. Части кожуха представляют собой два массивных круглых тела, одно - со стороны трубопровода - в виде толстостенного кольца, второе - в виде полого толстостенного вытянутого цилиндра. В теле частей кожуха с внутренней стороны выполнены проточки для элемента уплотнения и защитных колец. На внешней цилиндрической стороне втулки выполнен выступ. Он расположен в центральной части и ориентирован перпендикулярно втулке. Одна из проточек внутри второй части кожуха служит для выступа ответной части и ширина проточки соответствует заданной величине линейной компенсации. Втулка выполнена выступающей своим торцем из кожуха со стороны ее крепления к трубопроводу. Кроме того, втулочный компенсатор имеет стопорное кольцо.The utility model relates to the field of pipeline valves and is intended for installation and dismantling of shut-off and control equipment. The sleeve compensator contains a metal sleeve and a casing for it of two parts, made by the type of flange connection. Parts of the casing are two massive round bodies, one on the side of the pipeline - in the form of a thick-walled ring, the second - in the form of a hollow thick-walled elongated cylinder. In the body of the casing parts, grooves for the sealing element and protective rings are made on the inside. A protrusion is made on the outer cylindrical side of the sleeve. It is located in the central part and is oriented perpendicular to the sleeve. One of the grooves inside the second part of the casing serves for the protrusion of the mating part and the width of the groove corresponds to a given value of linear compensation. The sleeve is made protruding by its end from the casing from the side of its attachment to the pipeline. In addition, the sleeve compensator has a snap ring.

Description

Заявляемая полезная модель относится к компенсационным устройствам трубопроводов и аппаратов, работающих под давлением, и предназначена для обеспечения упрощения монтажа и демонтажа запорно-регулирующей арматуры, замены прокладок и т.д.The inventive utility model relates to compensating devices of pipelines and apparatuses operating under pressure, and is intended to provide simplification of installation and dismantling of shut-off and control valves, replacement of gaskets, etc.

Известны компенсаторы - [патент US №2481472, кл. 285-225, опублик.1948; авт. свид. SU №139886; патент RU №2122148].Known compensators - [US patent No. 2481472, class. 285-225, published 1948; author testimonial. SU No. 139886; RU patent No. 2112148].

Однако они характеризуются сравнительно невысоким максимально допустимым рабочим давлением и высокой металлоемкостью.However, they are characterized by a relatively low maximum allowable working pressure and high metal consumption.

Известно также компенсационное устройство [патент Чехословакии 122998, кл. F 16 L 51/02, 1959], содержащее эластичную резиновую трубу с фланцами, с двумя ободами жесткого крепления, охватывающими цилиндрические части резиновой трубы, внешние торцы которых соединены с опорными кольцами, а внутренние торцы, расположенные у фальца растяжения, имеют кольцевую отбортовку или усиливаются кольцами из пруткового материала. Фланцы резиновой эластичной трубы, опорные кольца и фланцы трубопровода жестко скреплены на шпильках с гайками.Also known compensation device [patent of Czechoslovakia 122998, cl. F 16 L 51/02, 1959], comprising an elastic rubber pipe with flanges, with two hard mount rims covering the cylindrical parts of the rubber pipe, the outer ends of which are connected to the support rings, and the inner ends located at the tensile fold have an annular flange or reinforced with rings of bar material. Elastic rubber pipe flanges, support rings, and pipeline flanges are rigidly fastened to studs with nuts.

Недостатки данного технического решения заключаются в том, что конструкция не обеспечивает жесткости компенсатора в планово-высотной ее ориентации, ободы жесткого крепления не защищают фальцевую часть от механических повреждений и атмосферных воздействий, компенсационное устройство легко доступно для умышленных повреждений, что приводит к быстрой изнашиваемости компенсатора в целом. Фальцевая часть компенсатора испытывает значительное неравномерное радиальное расширение под давлением и создает условия гидравлического удара, а это приводит к быстрому износу компенсатора и трубопровода в целом и к разрывам по стыкам трубопровода.The disadvantages of this technical solution are that the design does not provide the rigidity of the compensator in its horizontal and vertical orientation, the hard mount rims do not protect the seam part from mechanical damage and weathering, the compensation device is easily accessible for intentional damage, which leads to rapid wear of the compensator in whole. The seam part of the compensator experiences significant non-uniform radial expansion under pressure and creates conditions of water hammer, and this leads to rapid wear of the compensator and the pipeline as a whole and to ruptures at the joints of the pipeline.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является втулочный компенсатор - [патент RU №2083907]. Он состоит из эластичной резиновой Closest to the claimed technical solution is a sleeve compensator - [patent RU No. 2083907]. It consists of elastic rubber

втулки, которая по всей длине имеет форму цилиндра с фланцами на концах. Компенсатор имеет ободы жесткого крепления, выполненные в виде кожуха, закрывающего всю наружную поверхность втулки. Кожух состоит из двух телескопических входящих друг в друга труб своими смежными внутренними торцами. Эластичная резиновая втулка в зоне большого диаметра трубы кожуха снабжена пружиной, нанизанной на втулку или выполнена в цельнолитом исполнении с армированной пружиной вместо нанизанной поверх втулки, образуя компенсирующую часть эластичной резиновой части трубы втулки между фланцем втулки и внутренней торцевой гранью труб меньшего диаметра кожуха. Кожух из труб выполнен из металла или пластмассы из термостойких компонентов, защищающих от возгорания, температурных воздействий и химических реагентов. Опорные кольца кожуха и фланцы трубопровода зажимают фланцы эластичной резиновой втулки при скреплении шпильками с гайками. Конструкция втулочного компенсатора с кожухом и пружиной, нанизанной на втулку также, как и вариант втулочного компенсатора с кожухом с армированной эластичной резиновой частью трубы втулки, выполненной в цельнолитом исполнении пружиной, позволяет рассеять сосредоточенный гидравлический удар на армированную длину эластичной резиновой втулки и в целом всего трубопровода, устраняет недостатки в планово-высотной ориентации трубопровода по длине компенсатора за счет жесткости последнего. Устраняется воздействие атмосферных и химических реагентов, механических повреждений, в том числе и умышленных, за счет ограждения кожухом эластичной резиновой втулки, устраняются чрезмерные радиальные расширения в компенсирующей части втулки за счет пружины. Это позволяет продлить срок службы компенсатора и трубопровода в целом, сокращаются эксплуатационные расходы на замену втулок компенсаторов. Сборка втулочного компенсатора производится предварительно в цехах по диаметрам проектируемых трубопроводов. Монтаж трубопровода ведется обычным путем с одновременной установкой компенсатора с помощью скрепления фланцев кожуха с фланцами трубопровода со стяжкой вместо прокладки резиновых фланцев эластичной резиновой втулки. Разметка и изготовление отверстий фланцев трубопровода, кожуха и фланцев втулки выполняются в bushings, which along the entire length has the shape of a cylinder with flanges at the ends. The compensator has hard mount rims made in the form of a casing covering the entire outer surface of the sleeve. The casing consists of two telescopic pipes entering each other with their adjacent inner ends. The elastic rubber sleeve in the zone of large diameter of the casing pipe is equipped with a spring strung on the sleeve or is made in a one-piece design with a reinforced spring instead of strung on top of the sleeve, forming a compensating part of the elastic rubber part of the sleeve pipe between the sleeve flange and the inner end face of pipes of a smaller diameter of the casing. The casing of pipes is made of metal or plastic from heat-resistant components that protect against fire, temperature effects and chemicals. The support rings of the casing and the flanges of the pipeline clamp the flanges of the elastic rubber sleeve when fastened with studs and nuts. The design of the sleeve compensator with a casing and a spring strung on the sleeve, as well as the version of the sleeve compensator with a casing with a reinforced elastic rubber part of the sleeve pipe, made in a one-piece design, allows the concentrated hydraulic shock to disperse the reinforced length of the elastic rubber sleeve and the entire pipeline , eliminates the disadvantages in the plan-height orientation of the pipeline along the length of the compensator due to the rigidity of the latter. Eliminates the effects of atmospheric and chemical reagents, mechanical damage, including intentional damage, due to the enclosure of an elastic rubber sleeve with a casing, eliminates excessive radial expansion in the compensating part of the sleeve due to the spring. This allows you to extend the life of the expansion joint and the pipeline as a whole, reducing operating costs for replacing the bushings of the expansion joints. The sleeve compensator is pre-assembled in workshops according to the diameters of the designed pipelines. The installation of the pipeline is carried out in the usual way with the simultaneous installation of a compensator by fastening the flanges of the casing with the flanges of the pipeline with a coupler instead of laying the rubber flanges of the elastic rubber sleeve. Marking and manufacturing of holes in the flanges of the pipeline, the casing and the flanges of the sleeve are carried out in

цехах подготовки к сборке трубопровода компенсаторов. Подготовленный трубопровод вместе с втулочными компенсаторами спрессовывается и принимается к эксплуатации.workshops for the preparation of the pipeline expansion joints. The prepared pipeline, together with sleeve compensators, is compressed and accepted for operation.

Однако у данного технического решения остались следующие недостатки: относительно большие габариты, наличие некомпенсирующей части резиновой трубы; невозможность работы под вакуумом из-за наличия неармированной части резиновой трубы. Из-за отсутствия ограничителя перемещения фланцев при неправильной установке возможен разрыв эластичной резиновой трубки. Из-за невысоких технических прочности и выносливости резины остается возможность работы только при низком рабочем давлении.However, this technical solution has the following disadvantages: relatively large dimensions, the presence of a non-compensating part of the rubber pipe; the inability to work under vacuum due to the presence of an unreinforced part of the rubber pipe. Due to the lack of a limiter for moving the flanges during improper installation, the elastic rubber tube may rupture. Due to the low technical strength and endurance of rubber, it remains possible to work only at low operating pressure.

Задачей заявляемой полезной модели является возможность работы в широком диапазоне высоких рабочих давлений при упрочнении конструкции и уменьшении длины компенсатора.The objective of the claimed utility model is the ability to work in a wide range of high working pressures while strengthening the structure and reducing the length of the compensator.

Сущность полезной модели заключается в том, что во втулочном компенсаторе, имеющем втулку в виде горизонтально ориентированного цилиндра, крепежные элементы, ободы жесткого крепления, выполненные в виде кожуха из двух частей, охватывающих цилиндрическую часть втулки, части кожуха представляют собой два массивных круглых тела, одно из которых со стороны магистрального трубопровода выполнено в виде толстостенного кольца, второе - в виде полого толстостенного вытянутого цилиндра, в теле которых с внутренней стороны выполнены проточки, в одной из которых помещен элемент уплотнения, и каждая из частей кожуха - левая и правая выполнена по типу фланцевого соединения с возможностью прочного контакта их между собой крепежными элементами, протяженность втулки превышает протяженность кожуха, со стороны трубопровода обеспечивая выход части втулки за торцевую часть кожуха - фланца с возможностью прочного присоединения к магистральному трубопроводу, а на внешней цилиндрической стороне втулки выполнен выступ, расположенный в центральной части ее и ориентированный перпендикулярно горизонтальной оси втулки, причем ответной частью для выступа втулки служит вторая проточка, расположенная с внутренней стороны второй части кожуха - фланца с шириной, определяемой заданной величиной линейной The essence of the utility model is that in a sleeve compensator having a sleeve in the form of a horizontally oriented cylinder, fasteners, hard-mount rims made in the form of a casing of two parts covering the cylindrical part of the sleeve, the casing parts are two massive round bodies, one of which from the side of the main pipeline it is made in the form of a thick-walled ring, the second - in the form of a hollow thick-walled elongated cylinder, in the body of which grooves are made from the inside, in the bottom of which the sealing element is placed, and the left and right parts of the casing are made according to the type of flange connection with the possibility of strong contact between them by fasteners, the length of the sleeve exceeds the length of the casing, from the side of the pipeline allowing the part of the sleeve to go beyond the end of the casing - flange with the possibility of durable connection to the main pipeline, and on the outer cylindrical side of the sleeve there is a protrusion located in its central part and oriented perpendicular about the horizontal axis of the sleeve, and the response for the protrusion of the sleeve is a second groove located on the inside of the second part of the casing - a flange with a width determined by a predetermined linear value

компенсации и обеспечивающей заход в нее выступа, а втулка выполнена металлической. Кроме того, втулочный компенсатор имеет стопорное кольцо и защитные кольца, положение последних обеспечено третьей и четвертой проточками в частях корпуса - фланцах.compensation and providing entry into it of the protrusion, and the sleeve is made of metal. In addition, the sleeve compensator has a retaining ring and protective rings, the position of the latter is provided by the third and fourth grooves in the body parts - flanges.

Техническим результатом заявляемого втулочного компенсатора является долговечность, снижение трудоемкости монтажа и демонтажа запорно-регулирующей арматуры на трубопроводах, а также возможность установки данного устройства на трубопроводы с высокими рабочими давлениями - до 32 МПа и выше, работа как при вакууме, так и под избыточным давлением. Отсутствие удачных конструкций фланцевых компенсаторов линейных перемещений частей газопроводов, трубопроводов и механизмов, работающих с высокими давлениями, позволяет считать данное решение оригинальным. Это объясняется прежним опытом авторов, конструировавших ранее другие разные фланцевые устройства и способных поэтому решить поставленную задачу. Значительное упрочнение заявляемой конструкции обеспечило полезной модели не просто массивность конструкции, а - ее надежность за счет отсутствия прогиба частей втулочного компенсатора в отличие от наиболее близкого аналога, где это не исключается, поскольку в нем были использованы тонкостенные трубы. Ненадежность резиновой втулки у наиболее близкого аналога также неприемлема на высоких давлениях из-за возможного разрыва. В заявляемом устройстве не просто произошла замена непрочной резиновой втулки на более прочную металлическую, а разработан механизм замены применительно к выполнению этого конструктивного замысла и механизм укрепления ее в надежном кожухе.The technical result of the inventive sleeve compensator is durability, reducing the complexity of installation and dismantling of shut-off and control valves on pipelines, as well as the ability to install this device on pipelines with high working pressures up to 32 MPa and above, work both under vacuum and under overpressure. The lack of successful designs of flange compensators for linear movements of parts of gas pipelines, pipelines and mechanisms operating with high pressures allows us to consider this solution to be original. This is due to the previous experience of the authors who previously designed other different flange devices and are therefore able to solve the problem. Significant hardening of the claimed design provided the utility model not just the massiveness of the structure, but - its reliability due to the absence of deflection of parts of the sleeve compensator, in contrast to the closest analogue, where this is not excluded, since thin-walled pipes were used in it. The unreliability of the rubber sleeve at the closest analogue is also unacceptable at high pressures due to a possible rupture. In the inventive device, it was not just that the fragile rubber sleeve was replaced with a more durable metal sleeve, but a replacement mechanism was developed in relation to the implementation of this design plan and a mechanism for strengthening it in a reliable casing.

Заявляемое решение поясняется с помощью Фиг.1, на которой - поперечный разрез заявляемой конструкции, где позициями 1-11 показаны:The claimed solution is illustrated using Figure 1, on which is a cross-section of the claimed design, where positions 1-11 show:

1 - втулка,1 - sleeve

2 - выступ втулки,2 - the protrusion of the sleeve,

3, 9 - первая и вторая, левая и правая части кожуха,3, 9 - the first and second, left and right parts of the casing,

4 - элемент для уплотнения - круглое резиновое кольцо, манжета или др.,4 - element for sealing - a round rubber ring, cuff or other,

5, 7 - кольца защитные,5, 7 - protective rings,

6 - кольцо стопорное, 6 - retaining ring,

8 - фланец запорно-регулирующей арматуры,8 - flange of shut-off and control valves

10 - шпильки,10 - studs

11 - гайка.11 - a nut.

Заявляемое устройство содержит втулку 1, представляющую из себя цилиндрическую полую трубку с выступом 2, упирающимся в первую часть кожуха 3, которая представляет из себя кольцо, имеющее центральное отверстие для перемещения втулки 1, и крепежные отверстия. Во второй части кожуха 9, представляющей из себя кольцо, также имеются два центральных, соосно расположенных отверстия для перемещения в нем втулки 1. Внутри этой части кожуха 9 установлены элемент для уплотнения 4 и кольцо защитное 5. Наружная поверхность втулки имеет канавку под кольцо стопорное 6, которое фиксирует часть кожуха 3 в крайнем левом положении. Внутри первой части кожуха 3 установлено защитное кольцо 7. Защитное кольцо 5 защищает элемент для уплотнения 4 от воздействия механических частиц, содержащихся в транспортируемой среде, а кольцо защитное 7 - от пыли и грязи из окружающей среды. Элемент для уплотнения 4 служит уплотнителем втулки 1. Кожух в части 3 имеет отверстия для соединения со второй частью кожуха 9 и с фланцем запорно-регулирующей арматуры 8 с помощью шпилек 10 с гайками 11.The inventive device comprises a sleeve 1, which is a cylindrical hollow tube with a protrusion 2, abutting in the first part of the casing 3, which is a ring having a Central hole for moving the sleeve 1, and mounting holes. In the second part of the casing 9, which is a ring, there are also two central, coaxially arranged openings for moving the sleeve 1 therein. Inside this part of the casing 9 there is an element for sealing 4 and a protective ring 5. The outer surface of the sleeve has a groove for the retaining ring 6 , which fixes part of the casing 3 in the extreme left position. A protective ring 7 is installed inside the first part of the casing 3. The protective ring 5 protects the sealing element 4 from the action of mechanical particles contained in the transported medium, and the protective ring 7 - from dust and dirt from the environment. The element for sealing 4 serves as a seal for the sleeve 1. The casing in part 3 has openings for connection with the second part of the casing 9 and with the flange of shut-off and control valves 8 using studs 10 with nuts 11.

При эксплуатации заявляемого втулочного компенсатора в сети промышленного газопровода он присоединяется первой частью кожуха 3 к фланцу запорно-регулирующей арматуры 8 с помощью шпилек 10, а втулка 1, которая находится в крайнем левом положении, приваривается к трубопроводу. При необходимости демонтажа арматуры крепежное соединение - шпилька 10 и гайка 11 разбирается, снимается стопорное кольцо 6 и сдвигается первая часть кожуха 3 влево до упора. В результате чего между частью кожуха 9 и арматурой образуется зазор, что позволяет снять арматуру без отжима фланцев запорно-регулирующей арматуры 8 с помощью дополнительных механизмов. Это значительно упрощает и облегчает демонтаж арматуры. В качестве элемента 4 для уплотнения могут быть использованы резиновые кольца круглого сечения, резиновые манжеты для гидравлических или пневматических устройств. В When operating the inventive sleeve compensator in an industrial gas pipeline network, it is connected by the first part of the casing 3 to the flange of shut-off and control valves 8 using studs 10, and the sleeve 1, which is in the extreme left position, is welded to the pipeline. If it is necessary to dismantle the fittings, the fastening connection - the pin 10 and the nut 11 is disassembled, the retaining ring 6 is removed and the first part of the casing 3 is shifted to the left to the stop. As a result, a gap is formed between the casing part 9 and the valve, which allows the valve to be removed without pressing the flanges of the shut-off and control valves 8 using additional mechanisms. This greatly simplifies and facilitates the dismantling of fittings. As an element 4 for sealing, rubber o-rings, rubber cuffs for hydraulic or pneumatic devices can be used. AT

качестве защитных колец 5, 7 могут быть использованы сальниковые войлочные кольца, резиновые грязесъемные кольца и др.as protective rings 5, 7, stuffing rings, rubber wiper rings, etc. can be used.

Описанный втулочный компенсатор собран в цехах завода «Газпроммаш» - г.Саратов, апробирован в условиях эксплуатации при 32 МПа с успешным результатом. При других, более совершенных уплотнителях по материалу, апробация устройств продолжается с целью расширения диапазона в сторону более высоких давлений.The described sleeve compensator was assembled in the shops of the Gazprommash plant in Saratov, and was tested under operating conditions at 32 MPa with a successful result. With other, more advanced material seals, testing of devices continues to expand the range towards higher pressures.

Claims

1. A sleeve compensator having a sleeve in the form of a horizontally oriented cylinder, fasteners, hard mount rims made in the form of a casing of two parts, covering the cylindrical part of the sleeve, characterized in that the casing parts are two massive round bodies, one of which the side of the main pipeline is made in the form of a thick-walled ring, the second - in the form of a hollow thick-walled elongated cylinder, in the body of which grooves are made from the inside, in one of which the seal, and each of the parts of the casing is made as a flange connection with the possibility of strong contact between them by fasteners, the length of the sleeve exceeds the length of the casing, providing from the pipe side the part of the sleeve beyond the end of the casing - flange with the possibility of durable connection to the main pipeline, and on the outer cylindrical side of the sleeve there is a protrusion located in its central part and oriented perpendicular to the horizontal axis of the sleeve, and in response part of the sleeve serves as the second protrusion groove located on the inner side of the second housing part - with the flange width determined by a predetermined value and providing a linear compensation set in its projection, and the sleeve is made of metal.

2. The sleeve compensator according to claim 1, characterized in that it has a retaining ring and protective rings, the position of the latter is provided by the third and fourth grooves in the body parts - flanges.