Шарнирное соединение трубопроводов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН . Ь 27 ОП К АВ ИЗОБРЕТЕН оянслида лово СС СССР73.ТРУБОий УДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ Й ОТНРЬПЧФ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 21) 3423519/29-0822) 19,04.82(71) Рубежанский Филиал Ворошиградского машиностроительноготитута,80, 1060867 А подшипник, кольца которого установлены на трубопроводе и в корпусе,и компенсатор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьваениянадежности соединения в условияхвибрационных нагрузок, соединениеснабжено уплотнением в виде установленной на трубопроводе втулки сосферической выпуклой поверхностьюи вкладыша с ответной вогнутой сферической поверхностью, подвижно размещенного в корпусе, причем втулкаи вкладыш установлены с зазороммежду сферами, а компенсатор выполнен в виде диафрагмы, поджатой ккольцам сферического подшипника.1060867 филиал ППН фПвтентф, г.ужгород, ул.Проектная,4 Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а более конкрет-но - к трубопроводным соединениямподвижного типа и предназначено,преимущественно, для соединения трубопроводов; работающих в условияхшироких диапазонов температур идавлений и испытывающих вибрационные нагрузки, например, для соединения паропроводящего трубопроводас вибрирующим аппаратом.Известно шарнирное соединениетрубопроводов, включающее два фланца, один иэ которых съемный, подвижный трубопровод со сферическойконцевой частью. установленный наопоре качения, и уплотняющие элементы 1,Это соединение не обеспечиваетподвижности трубопроводов в условиях вибрации, а возможные при вибрации нагрузки вызывают повышенный износ уплотнений и утечку рабочего тела.Известно шарнирное соединениетрубопроводов, содержащее сферический подшипник, кольца которого установлены на трубопроводе и в корпусе,и компенсатор 123.Такое соединение обеспечиваетфиксацию трубОпроводов только в определенных положениях и не допускает подвижности соединения в условиях вибрации из-за большой жесткости металлического сильфона. Крометого, область применения сильфоновограничена незначительным Избыточнымвнутренним давлением,Целью изобретения является повышение надежности работы соединения:в условиях вибрационных нагрузок.Цель достигается тем, что шарнирное соединение трубопроводов, содержащее" сферический подшипник, кольцакоторого установлены на трубопроводеи в корпусе, и компенсатор, снабженоуплотнением в виде установленнойна трубопровОде втулки со сферической выпуклой поверхностью и вкладышем с ответной вогнутой сферическойповерхностью, подвижно размещенного в корпусе, причем втулка и вкладыш установлены с зазором между сферами, а компенсатор выполнен в видедиафрагмы, поджатой к кольцам сферического подшипника.На чертеже изображено шарнирноесоединение трубопроводов, разрез.Соединение состоит из вибрирующего трубопровода Ъ, на котором жесткозакреплены сферическая втулка 2.,исферический подшипник 3. Торцоваячасть подшипника 2 герметиэируетсяуплотнительными элементами 4 и 5,которые через диафрагму б прижимают-ВНИИПИ Заказ 10003 ся гайками 7 и 8 соответственно к.наружному и внутреннему кольцам подшипника 3. Кольцевая часть трубопровода 1 помещена в цилиндрическийкорпус 9, который с одной стороны 5 закрыт подвижным сферическим вкладышем 10 и резьбовой крышкой 11, а сдругой - фланцем 12, жестко связанным с неподвижным трубопроводом 13.Сферическая втулка 2 и сферический О вкладыш 10 установлены с зазороми осуществляют герметизацию соединенияПри работе виброаппарат ( на чертеже не показан ) в общем случае можетсообщать трубопроводу 1 три вида дви жения; поступательное вдоль оси трубопровода 1 и два прворотных вокругдвух других взаимно перпендикулярныхосей координат. Осевые нагрузки привибрации воспринимает сферический О подшипник 3, который также обеспечивает неподвижность центра кривизны сферической втулки 2. Поворотноедвижение вибрирующего трубопровода 1ограничено углом в 3 ф, который является допустимым при несоосности 25 осей внутреннего и наружного кольцасферического подшипника 3. Поэтомучем больше амплитуда вибрации аппарата, тем больше должно быть плечовибрирующего трубопровода 1. ЗО При внбрации внутреннее кольцоподшипника 3 совершает угловые перемещения, поэтому, с целью их компенсации, диафрагма 6 выполнена гофрированной. Герметизация соединения 35 во время работы обеспечивается сферическим уплотнением, а также элементами 4 и 5.Рабочий зазор а между сферическими поверхностями втулки 2 и подвиж 4 О ного сФерического, вкладыша 10 во время работы не изменяется, так как осевые нагрузки не передаются на вкладыш 10, Поэтому его целесообразновыполнять самопритирающимся, напри мер из графита. Уплотнительный вкладыш 10 выполнен подвижным с цельюрегулировки рабочего зазора о в сферическом уплотнении.Технико-экономическая эффектив ность соединения заключается в том,что оно обеспечивает надежную и свободную подвижность трубопроводов вусловиях вибрационных нагрузок засчет гарантированного рабочего зазорамежду подвижным вкладышем и сферической втулкой. Возможные при вибрацииосевые нагрузки воспринимаются сферическим подшипником и не передаются на уплотнение. Дополнительная герметизация шарнирного соединения обес О печивается уплотнением, образованнымдиафрагмой и уплотнительными элементами.