Устройство для соединения относительно подвижных коаксиальных трубопроводов

(П 6270 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ( 21 ) 2 б 89 351/29-08 2. Устройство по п. 1, о т л и-(22) 07.12,78 кольцо выполнено заодно с первым(72) Л, Д. ГрЮцук, О. Н. Кабанов, 3. Устройство ио п. 1, о т л иИ. С. Коленбетов, Д. Б. Куцыкович, ч а ю щ е, е с я тем, что нажимноеЛ. А, Стрельцов, А. И, Толочко, кольцо разъемно соединено с первымВ. П, Холопов, Ю, И. Целуйко, трубопроводом.Э. Е, Цыпкин и Н. Г. Щекин 4. Устройство по и. 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что нажимное(71) Всесоюзный научно-исследова- кольцо соединено с первым трубоировотельский и проектный институт по. дом шпоночным соединением и снабженоочистке технологических газов, сточ- фиксирующим элементом, предотвращаных вод и использованию вторичных ющим осевое перемещение нажимногоэнергоресурсов предприятий чернойкольца в сторону конца этого трубометаллургии провода,(53) .621.643(088.8) ,5. Устройство ио и. 1, о т л и(56) 1. нМеспапса 1 пцеепегщ",ч а ю щ е е с я тем, что между1954,.ч, 3, Р 24, р. 162-167, , нажимным кольцом и уплотнительной2. Патент ФРГ Р 873779, набивкой помещено опорное кольцо.кл. 47 1, 13, опублик, 1604,53. С:б. Устройство по пп. 1-5, о т л и(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕ . ч а ю щ е е с я тем, что по меньшейНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО ПОДВИЖНЫХ КОАКСИ- . мере на одной из взаимодействУющих Ьаай,АЛЬНЫХ ТРуБОПРОВОдОВ, конец первого поверхностей нажимного и опорногоиз которых размещен в цилиндричес- . .колец выполнено износостойкое иокры. Севком раструбе второго, включающее , тие 4 ьуплотнительную набивку, помещенную . 7. Устройство по п. 1, о тмежду внешней поверхностью первого . ч а ю щ е е с я тем, что внуттрубопровода и внутренней поверх- няя поверхность раструба второго Яностью второго, а также средство . трубопровода и внешняя поверхностьдля автоматического поджиманабив- первого трубопровода в зоне контактаки о т л и ч а ю щ е е с я тем, с уплотнительной набивкой выполненычто, с целью повышения долговечнос- ,с износостойким покрытием,ти, упрощения конструкции и эксплу- . 8 устройство по и, 1, о т л иатации, а также снижения габаритов, ч а ю щ е е с я тем, что на внутуплотнителъная набивка выполнена : ренней поверхности раструба второгов виде набора чередующихся уплотни- трубопровода и внешней поверхностительных манжет и распорных колец, первого трубопровода выполнены кольсредство для автоматического поджи- . цевые канавки.ма набивки выполнено в виде нажим, Устройство по п, 1 о т л иногоого кольца, расположенного на пер.- ч а ю щ е е с я тем что средствовом томтрубопроводе и взаимодейству-для охлаждения соединения. выполнено1ющего с уплотнительной набивкой для .в виде каналов в раструбе .второгоее поджима, при этом раструб второго трубопровода параллельных оси это-,т бо1рубопровода снабжен средством для трубопровода и сообщенных с источохлаждения соединения. ом охлаждающей среды,251/О л и- рен(Ь 4 й гоник1040264 11. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что средство для охлаждения соединения выпрлнено .в виде оребрения на внешней поверхности раструба. 1Изобретение относится к трубопроводной технике и может быть использовано в установках, где необходима транспортировка под давлением текучих сред между относительно подвиж ными элементами.Известно устройство для соединения подвижных полых элементов (трубопроводов), состоящее из корпуса и полого вала, в которых имеются 10 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 Г 1 3. 20Однако отмечается отсутствие компенсации износа торцового уплотнения в процессе эксплуатации, что ведет при износе беговых дорожек, как и при износе уплотнения, к разгермети зации соединения. Разгерметизация уст. ройства 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- З 5 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 .к недостаткам данного устройства ф 5 относятся отсутствие возможности автономной самокомпенсации износа набивки устройства, что требует постоянного надзора за устройством в процессе эксплуатацииф и ручной 50 подтяжки иакидной гайки устройства. Регулировать степень поджатия в зависимости от давления транспорти 10, 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,2руемой среды весьма затруднительно.: В процессе эксплуатации пружинные свойства пружины меняются, что приводит к неопределенности усилия затяжки набивки.Устройство сложно в изготовлении ввиду наличия резьбовых соединений, нажимной гайки и т,д. Поджим набивки со стороны, противоположной полости с давлением, нерационален, поекольку обычно перепад давления удер" живается уплотнительными элементами, смежными,и нажимными элементами. При существенной относительной подвижности соединяемых трубопроводов имеет место значительное тепловыделение, что приводит к увеличению утечек и преждевременному выхсду 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 иа 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 этом нажимиое кольцо, зафиксированное на первбй трубопроводе, передает возникающее осевое ",усилие через опорное кольцо на уплотнительную набивку с автоматическим поджимом ее. С ростом давления величина поджима увеличивается, повышаягерметичность устройства.Кроме того, нажимное кольцо выполнено заодно с первым трубопроводом и разъемно соединено с первымтрубопроводом. При этом нажимноекольцо соединено с первым трубопроводом шпоночным соединением и снаб-жено фиксирующим элементом, предотвращающим осевое перемещение нажим- .ного кольца в сторону этого трубопровода.Для более равномерной передачивозникающих усилий между нажимнымикольцом и уплотнительнойнабивкойпомещено опорное кольцо. По меньшей,"45мере на одной из взаимодействующихповерхностей нажимного и опорногоколец выполнено износостойкое покрытие.Повышению долговечности устрой- ;И)ства способствует также покрытиевнутренней поверхности второго тру- ;,бопровода и внешней поверхности пер-", вого трубопровода в зоне контактас уплотнительной набивкой иэносостойким покрытием,Для повышениягерметичности стыка, контактных поверхностей с уплотнительной набивкой на внутреннейповерхности раструба второго трубо-,провода и внешней поверхности первоготрубопровода выполнены кольцевыеканавки, которые являются дополнительным лабиринтным уплотнением.Для дальнейшего повышения долговечности уплотнительной набивки враструбе второго трубопровода выпол-;:,нено охлаждение в виде каналов, параллельных оси этого трубопроводаи сообщающихся с источником охлаждающей среды. 40Охлаждение устройства выполненои в виде охлаждающей рубашки на внеш-ней поверхности раструба или приме- ":,кено оребрение раструба.На фиг. 1 показано устройство для:.,цсоединения, продольный разрез нафиг. 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 сиэносостойким покрытием 8. Уплотни"тельное устройство выполнено в видеуплотнительных манжет,9, грундбуксы10. Фланцы 11 и 12, стяжной болт 13служат для предварительного уплотнения манжет 9. Между уплотнительнымиманжетами 9 расположены распорныекольца 14. Нажимное кольцо 5 соединено с трубопроводом 4 шпонкой 15.Распределительный узел 16 соединенс каналами 17,через которые подаютохлаждающую 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 натрубопроводе 4 элементом 20. трубопровод 4 может быть выполнен заоднос нажимным кольцом в виде бортика 21.Устройство работает следующим образом.При повороте трубопровода 4 поворачивается укрепленное шпонкой 15на нем нажимное кольцо 5, зафиксированное от осевого перемещения элементом 20.Нажимное кольцо 5 воспринимаетвозникающее в устройстве осевое усилие и передает его через опорноекольцо 7, раснорные кольца 14 к уплотнительным манжетам 9. С помощьюгрундбуксы 10, фланцев 11 и 12, атакже стяжного болта 13 через опорную втулку 6 обеспечено необходимоепервоначальное сжатие уплотнительных манжет 9Опорное кольцо 7 соприкасается с выступом 3 трубопровода 1.Для повышения плотности устройства предусмотрены кольцевые канавки 19, являющиеся дополнительнымлабиринтным уплотнением.В раструбе 2 предусмотрены кана-.лы 17 для пропуска охлаждающей среды,поступающей в воздухопровод 16. Опорное кольцо 7 имеет иэносостойкоепокрытие 8. Охлаждающая среда можетподаваться и через охлаждающую рубашку 18, Охлаждение снижает температуру уплотнительных манжет 9 и повышает их компенсирующую способностьи долговечность.Предлагаемое устройство простов изготовлении, имеет повышенныйсрок эксплуатации, автоматическийподжим набивки в зависимости от давления транспортируемой среды, контактные поверхности имеют повышенную износостойкость. Возникающееосевое усилие передается равномернона все сечение уплотнительных манжет,что исключает их перекос.Простое по конструкции охлаждающее устройство позволяет повыситьэксплуатационные показатели предлагаемого устройства в целом,1040264 Составитель О.Мотыль Техред М.Кузык лев Редакто Ильин оррект исное илиал ППП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 каз 6900/41 Тир ВНИИПИ ГосудаРс по делам изоб 113035, Москва, Жж 925 Подпвенного комитета СССРетений и открытий35, Раушская наб., д. 4/