Шарнир для соединения трубопроводов

(71) Институт горного дела СО АП СССР (72) Э.Г, Чайковский, Ю.Г. Горбачев, А.Б. Шапирштейн и С.Е. Балаганский (53) 621.643(0888)(56) Авторское свидетельство СССР Яф 93178, кл, Г 16 1. 27/02, 1950. (54) ШАРНИР ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБОПР - ВОДОВ(57) Изобретение м.б. использовано при гидромеханизированной разработке грунта на вскрышных работах по добыче полезных ископаемых открытым способом. Цель изобретения - повышение надежности соединения трубопро-. водов (ТП) 6 за счет обеспечения разборности конструкции, позволяющей относительные перемещения ТП 6, располагающихся под различными углами друг к другу. Перегородка крестовины 1 с 1 О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР цапфами 2 делит внутреннюю полостьна два канала, каждый из которых является общим для двух взаимно перпендикулярных цапф 2. Полые переходники(ПП) соединень 1 с крестовиной 1. Тройники 5 соединены с ПП и ТП. КаждыйПП выполнен коробчатой формы с жестко закрепленной внутри него поворотной втулкой и соединен с цапфой 2через пружинное стопорное кольцо. Уплотнительный узел выполнен в видеупорного кольца с уплотнителем и нажимным фланцем, к-рый соединен свтулкой. При появлении осевых нагрузок на ТП 6 шарнир передает их надругой ТП б, т.к. поперечные сеченияПП имеют коробчатую форму, каждаяпара к-рых совместно с цапфами 2 итройником 5 образует жесткий прямоугольник. Прямоугольник расположен вплоскости действия осевой силы. 1 з.пф-лы, 4 ил.Ч 20 Изобретение относится к горному,строительному машиностроению, а именно к шарнирным соединениям трубопроводов, и может быть использовано для5транспортирования воды или водогрунтовой пульпы при гидромеханизированиой разработке грунта на вскрышныхработах по добыче полезных ископаемых открытым способом,10Цель изобретения - повышение надежности - достигается за счет разборНости конструкции, обеспечивающей отосительные перемещения трубопроводов,располагающихся под различными угламидруг к другу,На фиг. 1 изображен предлагаемыйшарнир, общий вид; на фиг. 2 - то же,вид сверху, на фиг. 3 - сечение А-Ана фиг, 1; на фиг. 4 - узел 1 нафиг, 3 (уплотнительный узел).Шарнирный водовод включает полуюкрестовину 1 с цилиндрическими цапфами 2, полые переходники 3 н 4, разъем,но соединяющие крестовину 1 с тройниками 5, присоединенными к внешнимтрубопроводам б, и уплотнительные;и выполнен в виде коробки, что повы:шает его поперечную жесткостьК дни.щу 9 болтами 10 крепится тройник 5,а герметичность прилегания обеспечи,вается уплотнителем 11. Соосные цап,фы 2 крестовины 1, к которым крепятся два параллельных переходника 3 35(или 4), и тройник 5 образуют совместно жесткий прямоугольник, расположенный в плоскости действия осевых сил.Крестовина 1 соединена с переходниками 3 и 4 стопорными пружинными 40кольцами 12, размещенными в проточках,выполненных на наружных цилиндрических поверхностях цапф 2 и одной стороной прилегающих с внутренней стороны к днищам 9 переходников 3 и 4,Герметичность каждого данного соединения осуществляется по концентричным цилиндрическим поверхностям цапфы 2 и поворотной втулки 13, приваренной к днищу 9, уплотнительным 50узлом, содержащим упорное кольцо 14и прижимной фланец 15, упирающейсясвоим кольцевым выступом в расположенный между ними уплотнитель 16.Прижимной фланец 15 прикреплен к пово ротной втулке 13, причем его крепдение осуществлено гайками 17 и шпиль"ками 18, установленными в данных поворотных втулках 13. Упорное кольцо 14 выполнено с кольцевым выступом,упирающимся с внутренней стороны вднище 9 водовода 3 или 4, причем высота Ь выступа больше толщины стопорного пружинного кольца 12, т.е, между торцами колец 12 и 14 образованзазор.Благодаря тому, что соединения переходников 3 и 4 с крестовиной 1 итройниками 5, а также соединениятройников 5 с трубопроводами 6 зыполнены разъемными, упрощаются монтажи демонтаж шарнира и в его конструкции не возникают дополнительные на"пряжения, вызванные данными операциямиеДля доступа к уплотнительным узлам крышки 8 переходников 3 и 4 снаб-.жены смотровыми крышками 19, расположенными на осях вращения цапф 2крестовины 1. Герметичность их прилегания к крышкам 8 обеспечивается уплотнителями 20.Внутренняя полость крестовины 1разделена перегородкой 21 на два канала, каждый из которых соединяет двевзаимно перпендикулярные цапфы 2,Шарнир для соединения трубопроводов работает следующим образом.Тройники 5 присоединяют к трубопро-водам б. Вода или пульпа, подаваемаяиз одного из трубопроводов 6, поступает в тройник 5, где разделяетсяна два потока, направляемые в параллельные переходники 3 (или 4). Переходники 3 (нли 4), имеющие каждыйкоробчатую конструкцию, содержащуюобечайку 7, крышку 8 и днище 9, закреплены на цапфах 2 крестовины 1,образуя с ними общий канал. Жидкость,поступившая в крестовину 1, направляется в другую пару водоводов 4 (или3) благодаря тому, что полость крестовины 1 разделена перегородкой 21на два канала, каждый из которых является общим для двух взаимно перпендикулярных цапф 2, при этом исключается взаимодействие встречных потоков. Переходники 4 (или 3) также соединены друг с другом тройником 5,в котором эти два потока сливаютсян поступают в другой трубопровод 6,Таким образом осуществляется передачажидкости из одного трубопровода 6 вдругой,Тройники. 5 соединены с переходниками 3 и 4 при помощи болтов 10,а герметизация стыка осуществленауплотнителем 11, Соединение переход 5 153ников 3 и 4 с крестовиной 1 выполнегл с помощью пружинных колец 12, расположенных в проточках наружных цилиндрических поверхностей цапф 2. Этопозволяет при изменении взаимногорасположения трубопроводов 6 переходникам 3 и 4 совершать повороты вокругсоответствующих осей цапф 2 без перемещения вдоль них. Герметичность,данного подвижного соединения дости,гается прижатием к наружной цилиндрической поверхности цапфы 2 и концентричной ей внутренней поверхности поворотной втулки 13, привареннои кднищу переходника 3 или 4, уплотнителя 16, входящего в состав уплотнительного узла, Прижатие уплотнителя16 к данным поверхностям достигаетсяего поджимом между плоскими торцовыми поверхностями упорного кольца 14,упирающегося с внутренней стороны вднище 9, и кольцевого выступа при"жимного Фланца 15. Величина усилияподжима регулируется подтяжкой гаек17, навинченных на шпильках 18, установленных в поворотной втулке 13.Для того, чтобы при поворотах переходников 3 и 4 вокруг цапф 2 непроисходило затирания плоских торцовых поверхностей пружинных колец 12между днищами 9 и упорными кольцами14, последние выполнены с кольцевымивыступами, которыми они упираются свнутренней стороны в днища 9, причемвысота Ь каждого выступа больше толщины стопорного пружинного кольца 12,т.е. образуется зазор между кольцами12 и 14,Для обеспечения возможности текущей регулировки при частичном износеуплотнителя 16 или ослабления егозатяжки крышки 8 переходников 3 и 4снабжены смотровыми крышками 19, расположенными на осях вращения цапф 2 6145 6крестовины 1. Герметичность их прилегания к крышкам 9 обеспечивается уплотнителями 20.5В случае появления осевых нагрузок на одном из трубопроводов 6 шарнир передает их на другой трубопровод 6, так как его конструкция отличается повышенной жесткостью в связи с тем, что поперечные сечения пе-,реходников 3 и 4 имеют коробчатуюформу и каждая пара параллельных переходников 3 или 4 совместно с соосныж цапфами 2 крестовины 1 и тройником 5 образует жесткий прямоугольник, располагающийся в плоскости действия осевой силы. Формула изобретения1, Ыарнир для соединения трубопроводов, содержащий крестовину с цапфамн и перегородкой, делящей внутреннюю полость на два канала, каждый изкоторых является общим для двух вза 25 имно перпендикулярных цапф, полые переходники, соединенные с крестовиной,и уплотнительные узлы, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности соединения он снабжен тройниками и пружинными стопорными кольцами, причем тройники соединены с переходниками и трубопроводом,а каждый переходник выполнен коробчатой формы с жестко закрепленной внутри него поворотной втулкой с установ 35ленным между ней и цапфой уплотнитель"ным узлом и соединен с цапфой крестовины через пружинное стопорное кольЦо е2. Нарнир по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что уплотнительныйузел выполнен в виде упорного кольца15361451 ЧСоставитель Р. Хлудова Редактор А.Огар Техред М.Ходанич Корректор М. КучеряваяФЗаказ 97 Тираж 558 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина,0