Устройство для соединения относительно подвижных коаксиальных трубопроводов

Устройство для соединения относительно подвижных коаксиальных трубопроводов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО ПОДВИЖНЫХ КОАКСИАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ, конец первого из которых размещен в цилиндрическом раструбе второго, включающее уплотнительную набивку, помещенную меноду внешней поверхностью первого трубопровода и внутренней поверхностью второго, а также средство для автоматического поджима набивки отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности , упрощения.конструкции и эксплуатации , а также снижения габаритов, уплотнительная набивка выполнена в виде набора чередующихся уплотнит&лъных манжет и распорных колец, средство для автоматического поджима набивки выполнено в виде нажимного кольца, расположенного на первом трубопроводе и взаимодействующего с уплот тельной набивкой для ее поджима, при этом раструб второго трубопровода снабжен средством для охлаждения соединения. 2.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что нажимное кольцо выполнено заодно с первым трубопроводом. 3.Устройство по п. 1, о т л ичающе , еся тем, что нажимное кольцо разъемно соединено с первым трубопроводом. 4.Устройство по п. 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что нажимное кольцо соединено с первым трубопроводом шпоночным соединением и снабжено фиксирующим элементом, предотвращающим осевое перемещение нажимного кольца в сторону конца этого трубопровода . 5.Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что между (Л нажимным кольцом и уплотнительной набивкой помещено опорное кольцо. : 6. Устройство по пп. 1-5, о т л и ч а ю щ е -е с я тем, что по меньшей мере на одной из взаимодействующих поверхностей нажимного и опорного ; колец выполнено износостойкое покры о ю тие., 7.Устройство-по п. 1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность раструба второго трубопровода и внешняя поверхность о: первого трубопровода в зоне контакта с уплотнительной набивкой выполнены .с износостойким покрытием. 8.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на внутренней поверхности раструба второгб трубопровода и внешней поверхности первого трубопровода выполнены кольцевые канавки. 9.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство для охлаждения соединения, выполнено .в виде каналов в раструбе .второго трубопровода, параллельных оси это-, го трубопровода и сообщенных с источником охлаждающей среды.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИН

9(59 F 16 L 27 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2689351/29-08 (25) 2689352/29-08; 2748251/08 (22) 07.12.78 (46) 07.09.83. Бюл. Р 33 (72) Л. Д. Грицук, О. Н. Кабанов, И. С. Коленбетов, Д. Б. Куцыкович, Л. A. Стрельцов, А. И. Толочко, В. П. Холопов, Ю. И. Целуйко, 3. Е. Цыпкин и Н. Г. Щекин (71) Всесоюзный научно-исследова тельский и проектный институт по. очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии (53) .621.643(088.8) (56) 1. "Mechanical Ingeeniering", 1954,. ч . 3, 9 24, р. 162-167.

2. Патент ФРГ Р 873779, кл. 47 f, 13, опублик. 16.04.53. (54)(57) 1 УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО ПОДВИЖНЫХ КОАКСИАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ, конец первого из которых размещен в цилиндрическом раструбе второго, включающее уплотнительную набивку, помещенную между внешней поверхностью первого трубопровода и внутренней поверхностью второго, а также средство для .автоматического поджима набивки о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности, упрощения конструкции и эксплу-атации, а также снижения габаритов, уплотнителъная набивка выполнена в виде набора чередующихся уплотнительных манжет и распорных колец, средство для автоматического поджима набивки выполнено в виде нажим- ного кольца, расположенного на пер.вом трубопроводе и взаимодействующего с уплотнительной набивкой для ее поджима, при этом раструб второго трубопровода снабжен средством для охлаждения соединения.

„„SU„„1040264 А

2. Устройство по п. 1, о т л и- ч а ю щ е е с я тем, что нажимное кольцо выполнено заодно с первым трубопроводом.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е, е с я тем, что нажимное кольцо разъемно соединено с первым трубопроводом.

4.. Устройство по и. 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что нажимное кольцо соединено с первым трубопроводом шпоночным соединением и снабжено фиксирующим элементом, предотвращающим осевое перемещение нажимного кольца в сторону конца этого трубопровода.

5. Устройство по п. 1, о т л и- @

Я ч а ю щ е е с я тем, что между нажимным кольцом и уплотнительной набивкой помещено опорное кольцо. б. Устройство по пп. 1-5, о т л и. ч а ю щ е е с я тем, что по меньшей Я. мере на одной из взаимодействующих поверхностей нажимного и опорного колец выполнено износостойкое покры- 4аа тие. «Фь

7. Устройство . по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что внутренняя поверхность раструба второго ) трубопровода и внешняя поверхность ау первого трубопровода в зоне контакта с уплотнительной набивкой выполнены ,с износостойким покрытием.

8. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что на внутренней поверхности раструба второгб трубопровода и внешней поверхности первого трубопровода выполнены кольцевые канавки.

9. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что средство для охлаждения соединения. выполнено в виде каналов в раструбе второго трубопровода, параллельных оси это-. го трубопровода и сообщенных с источником охлаждающей среды.

1040264

11. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что средство для охлаждения соединения выполнено .в виде оребрения на внешней поверхности раструба.

Изобретение относится к трубопроводной технике и может быть использовано в установках, где необходима транспортировка под давлением текучих сред между относительно подвиж- 5 ными элементами.

Известно устройство для соединения подвижных полых элементов (трубопроводов), состоящее из корпуса и полого вала, в которых имеются 1Ц два ряда беговых дорожек для шариков, засыпаемых в специальные отверстия, и торцового уплотнения. Беговые дорожки и шарики образуют шарикоподшипниковый узел, обеспечивающий относительную подвижность полых элементов. Осевые усилия от давления транспортируемой среды, которые являются основной доминирующей нагрузкой, воспринимаются шариками и беговыми дорожками 1 ). 20

Однако отмечается отсутствие ком» пенсации износа торцового уплотнения в процессе эксплуатации, что ведет при износе беговых дорожек, как и при износе уплотнения, к разгермети- 25 зации соединения. Разгерметизация устройства приводит. к координированию беговых дорожек И шариков под действием среды, что ведет к выходу из строя соединения„ Дорожки для шариков вы- 30 полнены в корпусных деталях. Это при износе беговых дорожек деЛает устройство неремонтноспособным.

Известно также устройство для соединения относительно подвижных тру- 35 бопроводов, состоящее иэ трубы с цилиндрическим раструбом с упором, размещенного в ней трубопровода с буртиком, уплотнительной набивки, помещенной между кольцом и средством 40 для ноджима набивки. Средство для поджима набивки выполнено в виде накидной гайки с пружиной, размещенной между торцами гайки и уплотни» тельной набивкой $2 J.

К недостаткам данного устройства относятся отсутствие возможности автономной самокомпенсации износа набивки устройства, что требует постоянного надзора за устройством в процессе эксплуатации и ручной 50 подтяжки иакидной гайки устройства.

Регулировать степень поджатия в зависимости от давления транспорти10. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что средство для охлаждения соединения выполнено в виде охлаждающей рубашки на внешней поверхности .раструба.

2 руемой среды весьма затруднительно.:

В процессе эксплуатации пружинные свойства пружины меняются, что приводит к неопределенности усилия затяжки набивки.

Устройство сложно в изготовлении ввиду наличия реэьбовых соединений, нажимной гайки и т.д. Поджим набивки со стороны, противоположной полости с давлением, нерационален, поскольку обычно перепад давления удерживается уплотнительными элементами, смежными.и нажимными элементами.

При существенной относительной подвижности соединяемых трубопроводов имеет место значительное тепловыделение, что приводит к.увеличению утечек и преждевременному выходу из строя соединения.

Цель изобретения -. повышение долговечности, упрощение конструкции и эксплуатации, а также снижение габаритов.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для соединения отно" сительно подвижных коаксиальных трубопроводов, конец первого из которых размещен в цилиндрическом раструбе второго, включающем уплотнительную набивку, помещенную между внешней поверхностью первого трубопровоДа и внутренней поверхностью второго, а также средство для автоматического поджима набивки, уплотнительная набивка выполнена в виде набора чере дующихся уплотнительных манжет и распорных кблец, средство для автоматического поджима набвивки выполнено в. виде нажимного кольца, размещенного на первом трубопроводе и взаимодействующего с уплотнительной набивкой для ее поджима, при этоМ раструб второго трубопровода снабжен средством для охлаждения соединения.

Транспортируемая через устройство среда воздействует на внутренние стенки коаксиальных трубопроводов, создавая осевое перемещение этих трубопроводов в противопоЛожных направлениях, при эт»ом нажимное кольцо, заФиксированное на первбй трубопроводе, передает возникающее осевое

",усилие через опорное кольцо на уплотнительную набивку с автоматическим поджимом ее. С ростом давления вели10- 4.0 2 6 4 чина поджима увеличивается, повышая герметичность устройства.

Кроме того, нажимное кольцо выполнено заодно с первым трубопроводом и разъемно соединено с первым трубопроводом. При этом нажимное кольцо соединено с первым трубопроводом шпоночным соединением и снабжено фиксирующим элементом, предот- . вращающим осевое перемещение нажим- . ного кольца в сторону этого трубо- 10 провода.

Для более равномерной передачи возникающих усилий между нажимными кольцом и уплотнительной набивкой помещено опорное кольцо. По меньшей =:35 мере на одной из взаимодействующих поверхностей нажимного и опорного колец выполнено износостойкое покры тие.

Повышению долговечности устрой- ;И) ства способствует также покрытие внутренней поверхности второго тру- ;. бопровода и внешней поверхности пер- -:, вого трубопровода в зоне контакта с уплотнительной набивкой иэносостой " ким покрытием.

Для повышения герметичности стыка, контактных поверхностей с уплот-: нительной набивкой на внутренней поверхности раструба второго трубо-, провода и внешней поверхности первого трубопровода выполнены кольцевые канавки, которые являются дополнительным лабиринтным уплотнением.

Для дальнейшего повышения долговечности уплотнительной набивки в раструбе второго трубопровода выпол-:;:, нено охлаждение в виде каналов, параллельных оси этого трубопровода и сообщающихся с источником охлаждающей среды. 40

Охлаждение устройства выполнено и в виде охлаждающей рубашки Ha BHetit- ней .поверхности раструба или приме- ":, кено оребрение раструба.

На фиг. 1 показано устройство для g5 соединения, продольный разрезу на фиг. 2 — вариант выполнения устройства с охлаждающими средствами.

Устройство для соединения относи-:-;.. тельно подвижных коаксиальных трубо- : () проводов содержит наружный (второй) трубопровод 1 с раструбом 2 и высту-" пом 3, внутренний (первый) трубопро-,--. вод 4, расположенный во втором трубо.-.проводе 1, нажимное кольцо 5, опорную втулку 6, опорное кольцо 7 с иэносостойким покрытием 8. Уплотнительное устройство выполнено в виде уплотнительных манжет,9, грундбуксы:--10. Фланцы 11 и 12, стяжной болт 13 . служат для предварительного уплотнения манжет 9. Между уплотнительными манжетами 9 расположены распорные кольца 14. Нажимное кольцо 5 соединено с трубопроводом 4 шпонкой 15.

Распределительный узел 16 соединен с каналами 17,через которые подают охлаждающую среду (фиг. 1) .

Охлаждающая среда может подаваться и через охлаждающую рубашку 18 (фиг. 2). В раструбе 2 и трубопроводе 4 выполнены кольцевые канавки 19.

Нажимное кольцо 5 зафиксировано на трубопроводе 4 элементом 20. трубопровод 4 может быть выполнен заодно с нажимным кольцом в виде бортика 21.

Устройство работает следующим об» разом.

При повороте трубопровода 4 поворачивается укрепленное шпонкой 15 на нем нажимное кольцо 5, зафиксированное от осевого перемещения элементом 20.

Нажимное кольцо 5 воспринимает возникающее в устройстве осевое усилие и передает его через опорное кольцо 7, раснорные кольца 14 к уплотнительным манжетам 9. С помощью грундбуксы -10, фланцев 11 и 12, а .также стяжного болта 13 через опорную втулку 6 обеспечено необходимое .первоначальное сжатие уплотнительных манжет 9 ° Опорное кольцо 7 соприкасается с выступом 3 трубопровода 1.

Для повышения плотности устройства предусмотрены кольцевые канавки 19, являющиеся дополнительным лабиринтным уплотнением.

В раструбе 2 предусмотрены каналы 17 для пропуска охлаждающей среды, поступающей в воздухопровод 16. Опорное кольцо 7 имеет иэносостойкое покрытие 8. Охлаждающая среда может подаваться и через охлаждающую рубашку 18, Охлаждение снижает температуру уплотнительных манжет 9 и повышает их компенсирующую способность и долговечность.

Предлагаемое устройство просто в изготовлении, имеет повышенный срок эксплуатации, автоматический поджим набивки в зависимости от давления транспортируемой среды, контактные поверхности имеют повышенную износостойкость. Возникающее осевое усилие передается равномерно на все сечение уплотнительных манжет, что исключает их перекос.

Простое по конструкции охлаждающее устройство позволяет повысить эксплуатационные показатели предлагаемого устройства в целом.

1040264

Составитель и Королев

Редактор A. Мотыль Техред M.Õóçüìà Корректор A. Ильин

Заказ 6900/41 Тираж 925 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4