Шарнирное соединение трубопроводов

27 06 Я ТРУБОПРОАРНИРНОЕ.СОЕДИ 4) ДО 7) бретен относится стности троения, трубопро машин нения и может СССР 1982 ода и отвод змам и агре ся для под ти к механ тельств 1, 27/06 жидко6 с СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(56) Авторское свидВ 1033813, кл. Е 1612818 О 4 А 1 бласти соедиисполь рабочей там,1281804 имеОщ 11 м три степени свободы, с Одновременным восприятием усилия с ихстороны и работающим при повышенныхтемпературах, для соединения трубопроводов, работающих при высоких температурах окружающей среды, в робототехнике. Целью изобретения являетсярасширение Функциональных возможностей и повышение надежности привысоких температурах. В шарнирном соединении трубопроводов в полости сферического элемента, снабженного двумя пустотелыми цапфами 12, 13, установлены .два коллектора 14, 15, крестообразный элемент с четырьмя хвостовиками и двумя независимыми каналами,две полые полуоси 23, 24, имеющиеполости, сообщенные с коллекторами,а цилиндрический шарнир выполнен ввиде двух дистанционно установленныхсоосных втулок. Устройство также имет дополнительные подводящий и отводящий патрубки, расположенные в основном и дополнительном 26 отводящихпатрубках, шарнирно связанные с полуосями и имеющие сообщенные с полостями полуосей каналы. Хвостовики одной из диаметрально расположенныхпар расположены внутри и соосно сосновным и дополнительным подводящими патрубками с возможностью поворота относительно них, а другой пары -внутри и соосно с втулками цилиндрического шарнира, шарнирно соединенны и сообщены полостями с коллекторами. Основной и дополнительный отводящие патрубки шарнирно связаны сцапфами 12, 13 сферического элемента, которые имеют общую геометрическую ось с поЛуосями, перпендикулярнуюосям подводящих патрубков и втулокцилиндрического шарнира, а полостиосновного и дополнительного отводящих патрубков и сферического элемента связаны между собой.Изобретение относится к машиностроению в частности к соединениям трубопроводов, и может использоваться для подвода (и отвода) рабочей жидкости к механизмам и агрегатам, имеющим три степени свободы, с одновременным восприятием усилия с их стороны и работающим при повышенных температурах, для соединения трубопроводов, работающих при высоких температурах окружающей среды, в робототехнике.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности при высоких температурах за счет выполнения соединения с тремя степенями свободы.На фиг, 1 представлено предлагаемое соединение, продольный разрез; на фиг2 - разрез А-А на Фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на Фиг. 1.Соединение содержит разъемный корпус 1 с каналами 2 для охлаждения, крепежными элементами 3 и болтами 4, стягивающими две его части, сферический элемент 5, подводящий патрубок 6 и расположенный перпендикулярно к нему цилиндрический шарнир, выполненный в виде двух дистай-ционно установленных втулок 7 и 8,связанный с подводящим патрубком 6посредством переходника 9 с возмож ностью относительного поворота, отводящий патрубок 10, связанный сосферическим элементом 5, причем сферический элемент 5 и цилиндрический.шарнир в виде двух втулок 7 и 8 ус,тановлены с возможностью совместногоповорота относительно оси Х-Х (фиг. 2)подводящего патрубка 6, проходящейчерез центр сферического элемента 5.В полости 11 сферического элемента 5, 15 снабженнбго двумя пустотелыми цапфами 12 и 13, установлены два коллектора 14 и 15, крестообразный элемент16 с четырьмя хвостовиками 17-20 и.двумя непересекающимися каналами21 и 22 и две полые полуоси 23 и 24,имеющие полости, сообщенные с коллекторами, Соединение также имеет дополнительные подводящий 25 и Отводящий 26 патрубки, расположенные зеркально по отношению к основным подводящему 6 и отводящему 10 патрубкам, внутренние отводящие патрубки 27 и 28, расположенные в основном 1012818и дополнительном 26 отводящих патрубках, шарнирно связанные с полуосями 23 и 24 и имеющие сообщенные с полостями 29 полуосей каналы 30, Хвостовики 17 и 19 одной из диаметрально 5 расположенных пар расположены внутри и соосно с основным 6 и дополнительным 25 подводящими патрубками с возможностью поворота относительно них, а хвостовики 18 и 20 второй пары - 10 внутри и соосно с втулками 7 и 8 цилиндрического шарнира, шарнирно соединены с ними и сообщены полостями с коллекторами 14 и 15. Основной 10 и дополнительный 26 отводя щие патрубкишарнирно связаны с цапфами 12 и 13 сФерического элемента 5, которые имеют общую геометрическую ось Е-Е с полуосями 23 и 24, перпендикулярно осям Х-Х подводя щих патрубков 6 и 25 и У-У втулок 7 и 8 цилиндрического шарнира. Полости основного 10 и дополнительного 26 отводящих патрубков и сферического элемента 5 связаны между собой. Люки 25 с крышками 31 и 32 служат для размещения и сборки в полости 11 сферического элемента 5 коллекторов 14 и 15, втулок 7 и 8 и хвостовиков 18 и 20 крестообразного элемента 16. 30 Окна 33 и 34 в цапфах 12 и 13 служат для прохода внутренних отводящих патрубков 27 и 28. Сферический элемент 5 имеет сквозное отверстие 35 для прохода подводящих патрубков 6 и 25, Все каналы, по которым проходит рабочая жидкость, уплотняются по цилиндрическим поверхностямс помощью уплотнительных колец 36.Соединение работает следующим 40 образом.Рабочая жидкость подается по независимым каналам к хвостовикам 17 и 19; установленным внутри и соосно с основным 6 и дополнительным 25 45 , подводящими патрубками с возможностью относительного поворота, проходит по каналам 21 и 22 крестообразного элемента 16 в хвостовики 18 и 20, откуда поступает в коллекторы 15 и 14, затем в полые полуоси 24 и 23 и далее во внутренние отводящие патрубки 28 и 27 к подвижным механизмам. Слив рабочей жидкости осуществляется по двум каналам, либо один из каналов используется для слива, Охлаждающая жидкость подается через основной и дополнительный 25подводящие патрубки, переходник 9 04 4и втулки 7 и 8 в полость 1 сферического элемента 5 и охлаждает его,далее через пустотелые цапфы 12 и 13с окнами 33 и 34 поступает в основной 10 и дополнительный 26 отводящие патрубки на охлаждение внутренних отводящих патрубков 27 и 28 имеханизмов. Слив охлаждающей жидкости может осуществляться через такое же устройство. Корпус 1 охлаждается потоком жидкости через каналы2 для охлаждения. При использованииданного устройства для подвода рабочей жидкости к механизмам и агрегатам с одновременным восприятиемусилия с их стороны сила передаетсячерез отводящие патрубки 1 Снацапфы 12 и 13, сферический элемент 5и далее через корпус 1 к месту егокрепления, В случае, если силаневелика, крепление устройства может осуществляться к подводящимпатрубкам 6 и 25,Три степени свободы устройстваобеспечиваются следующим образом.Поворот относительно оси Х-Х.Внутренние 27 и 28 и наружные 10 и26 отводящие патрубки, к которымкрепится либо подвижный трубопровод,либо механизмы и агрегаты, вместе сосферическим элементом 5 (фиг. 2 и 1)и установленными в нем втулками 7и 8 и переходником 9 поворачиваютсявокруг оси Х-Х относительно неподвижных подводящих патрубков 6 и 25, Приэтом крестообразный элемент 16 с хвостовиками 18 и 20 и хвостовиками 17 и19, соосными и шарнирно установленными относительно подводящих патрубков 6 и 25, также поворачиваетсявокруг оси Х-Х.Поворот относительно оси Е-Е.Поворот внутренних 27 и 28 и наружных10 и 26 отводящих патрубков осуществляется в шарнирном соединении с полуосями 23 и 24 и цапфами 12 и 13соответственно (фиг, 1 и 3). При этомвозможность поворота внутренних отводящих патрубков обеспечивается окнами 33 и 34 в цапфах 12 и 13.Поворот относительно оси У-У.Поворот внутренних 27 и 28 и наружных 10 и 26 отводящих патрубков относительно оси У-У осуществляетсясовместно со сферическим элементом 5.При этом переходник 9 и крестообразный элемент 16 с хвостовиками 17-20остаются неподвижными (фиг. 2), автулки 7 и 8, шарнирно соединенныес переходником 9, и коллекторы 14 и 15, шарнирно соединенные с хвостовиками 20 и 18, поворачиваются вокруг этой оси, Возможность поворота сферического элемента 5 относительно У-У обеспечивается сквозным отверстием 35 в нем (фиг, 3).Фор мула из обре те ни яШарнирное соединение трубопроводов, содержащее корпус, сферический элемент, подводящий патрубок и расположенный перпендикулярно к нему цилиндрический шарнир, соединенные между собой с возможностью относительного поворота, отводящий патрубок, связанныц .с полым сферическим элементом, причем сферический элемент и цилиндрический шарнир, установлены с возможностью совместного поворота относительно оси подводящего патрубка, проходящей через центр сферического элемента, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности при высоких температурах и расширения функциональных возможностей, на сферическом элементе установлены две пустотелые цапфы, а в полости сферического элемента уста-. ло звеню два коллектора, крестообразный элемент с четырьмя хвостовиками, в котором выполнены два непересекающихся канала, соединяющие полости смежных хвостовиков, две полые полуоси, полости которых сообщены с коллекторами, а цилиндрический шарнир выполнен в виде двух дистанционно установленных соосно втулок, при этом шарнирное соединение снабжено,дополнительными подводящим и отводящим пат - рубками, расположенными зеркально по от - 10 ношению к основным, в основном и дополнительном отводящих патрубках установлены внутренние отводящие патрубки, шарнирно связанные с полуосями, полости которых сообщены с каналами внутренних отводящих патрубков, а хвостовики одной из диаметрально расположенных пар расположены внутри и соосно с основным и дополнительным подводящими патрубками с возможностью 20 поворота относительно них, а второйпары - внутри и соосно с втулками цилиндрического шарнира, шарнирно соединены с ними, а полости хвостовиков этой пары сообщены с коллекторами, причем основной и дополнительный отводящие патрубки шарнирно связаны с цапфами сферического элемента, ко- торые расположены концентрично полуосям, ось которых перпендикулярна осям подводящих патрубков и сферического шарнира, а полости отводящих патрубков и сферического элемента сообщены между собой.1281804 оставитель И, Пащеехред А.Кравчук Редактор О; Юрковецк рректор Л, Пата аказ 7242/31 Тир го Подписно зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго ектная, ч ЗНИИПИ Государств по делам изобре113035, Москва, Я(-35,ного комитета СССнии и открытийаушская наб., д.