ПОВОРОТНО-ОСЕВОЙ КОМПЕНСАТОР ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ Российский патент 2002 года по МПК F16L51/02 

Изобретение относится к устройствам компенсации осевых и угловых перемещений труб и может быть использовано при строительстве магистральных трубопроводов на оползневых участках.

Известен сильфонный компенсатор с двумя гибкими элементами, расположенными между фланцами, соединенными разгрузочными тягами, проходящими через упоры с отверстиями, при этом в упорах установлены пространственные шарниры, например, в виде шаров с отверстиями под разгрузочные тяги (1).

Недостатками известного сильфонного компенсатора являются низкая компенсирующая способность осевых перемещений, компенсация изгибающих усилий лишь в одной плоскости, а также высокая стоимость компенсатора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому поворотно-осевому компенсатору для трубопроводов является поворотно-осевой компенсатор для трубопроводов, в котором концы труб соединены упругим элементом, например сильфоном, и связаны между собой универсальным шарниром (шарниром Гука), при этом одна из обойм шарнира установлена подвижно относительно трубы (2).

Недостатками известного поворотно-осевого компенсатора являются низкая компенсирующая способность осевых перемещений, большие габариты, сложность конструкции и ограничения при поворотах (низкая компенсирующая способность угловых перемещений).

Задачей настоящего изобретения является повышение компенсирующей способности и упрощение конструкции.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что известный поворотно-осевой компенсатор для трубопроводов, включающий сильфон, соединенный с концами труб, согласно изобретению дополнительно содержит патрубки, приваренные к концам сильфона, расположенные последовательно и приваренные, по крайней мере, к одному из концов труб, упор, металлические кольца, контрбуксу и грундбуксу, установленную между контрбуксой и грундбуксой сальниковую набивку, металлические шары и уплотнительные кольца, установленные между металлическими кольцами, при этом вышеуказанный конец трубы установлен с кольцевым зазором относительно патрубка, приваренного к сильфону с возможностью его осевого перемещения, причем упор, металлические кольца и установленные между ними металлические шары и уплотнительные кольца, контрбукса и сальниковая набивка расположены в кольцевом зазоре, а наружная поверхность конца трубы и внутренняя поверхность патрубка, образующие кольцевой зазор, взаимодействуют с металлическими шарами и уплотнительными кольцами.

При этом уплотнительные кольца выполнены, например, из фторопласта.

На чертеже представлен предлагаемый поворотно-осевой компенсатор для трубопроводов в разрезе.

Поворотно-осевой компенсатор для трубопроводов содержит сильфон 1 с приваренными к его концам патрубками 2, расположенными последовательно и приваренными, по крайней мере, к одному из концов труб 3, упор 4, металлические кольца 5, контрбуксу 6, грундбуксу 7, установленную между контрбуксой 6 и грундбуксой 7, сальниковую набивку 8, металлические шары 9 и уплотнительные кольца 10, установленные между металлическими кольцами 5, при этом вышеуказанный конец трубы 3 установлен с кольцевым зазором 11 относительно патрубка 2 с возможностью его осевого перемещения, причем упор 4, металлические кольца 5 и установленные между ними металлические шары 9 и уплотнительные кольца 10, контрбукса, сальниковая набивка и конец грундбуксы 7 расположены в кольцевом зазоре 11, а наружная поверхность конца трубы 3 и внутренняя поверхность патрубка 2, образующие кольцевой зазор 11, взаимодействуют с металлическими шарами 9 и уплотнительными кольцами 10. Уплотнительные кольца 10 выполнены, например, из фторопласта. Грундбукса 7 соединена с патрубком 2 шпильками 12. Второй патрубок 2 приварен ко второму концу трубы 3.

Поворотно-осевой компенсатор работает следующим образом.

При активизации оползня компенсатор проворачивается за счет сильфона 1, при этом концы сильфона 1 остаются центрированными относительно концов труб 3 благодаря наличию металлических шаров 9.

В результате изгиба трубопровод удлиняется и это удлинение воспринимается сальниковой набивкой 8 и уплотнительными кольцами 10. Одновременно компенсируется возможное кручение трубопровода за счет проскальзывания конца трубы 3 по уплотнительным кольцам 10. Изгибаясь, сильфон 1 воздействует на металлические шары 9, которые, перемещаясь, препятствуют смещению оси патрубка 2 относительно оси трубы 3. Одновременно начинается перемещение конца трубы 3 относительно сильфона 1, при этом упор 4 давит на металлические шары 9, которые работают как подшипники качения, контрбукса 6 давит на сальниковую набивку 8 и уплотняет ее, обеспечивая герметичность соединения сильфона 1 с концом трубы 3. Фторопластовые кольца 10 служат дополнительным уплотнением.

Заявляемый компенсатор по сравнению с компенсатором-прототипом позволяет повысить компенсирующую способность и упростить конструкцию компенсатора.

Источники информации
1. SU 525834, 1976 г.

2. SU 302555, 1971 г. - прототип.

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении и ремонте трубопроводов на оползневых участках. Сильфон компенсатора соединен сваркой с патрубками, установленными с кольцевым зазором относительно соединенных компенсатором концов труб с возможностью осевого перемещения патрубков сильфона. Концы труб снабжены упорами, а в кольцевом зазоре размещено уплотнение, содержащее металлические кольца, установленные между ними металлические шары, уплотнительные кольца и сальниковую набивку между грундбуксой и контрбуксой. При смещении трубы сильфон деформируется в осевом или поперечном направлении, при этом металлические шары центрируют патрубки относительно концов труб, что способствует надежному уплотнению. Повышает надежность трубопровода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Поворотно-осевой компенсатор для трубопроводов, включающий сильфон, соединенный с концами труб, отличающийся тем, что он дополнительно содержит патрубки, приваренные к концам сильфона, расположенные последовательно и приваренные, по крайней мере, к одному из концов труб, упор, металлические кольца, контрбуксу и грундбуксу, установленную между контрбуксой и грундбуксой сальниковую набивку, металлические шары и уплотнительные кольца, установленные между металлическими кольцами, при этом указанный конец трубы установлен с кольцевым зазором относительно патрубка, приваренного к сильфону с возможностью его осевого перемещения, причем упор, металлические кольца и установленные между ними металлические шары и уплотнительные кольца, контрбукса и сальниковая набивка расположены в кольцевом зазоре, а наружная поверхность конца трубы и внутренняя поверхность патрубка, образующие кольцевой зазор, взаимодействуют с металлическими шарами и уплотнительными кольцами. 2. Поворотно-осевой компенсатор по п. 1, отличающийся тем, что уплотнительные кольца выполнены, например, из фторопласта.