ПОДВИЖНАЯ ОПОРА ТРУБОПРОВОДА Российский патент 2005 года по МПК F16L3/16 

Изобретение относится к строительству и может найти применение при сооружении самокомпенсирующихся надземных трубопроводов.

Известна подвижная опора трубопровода, содержащая фундаментную сваю, на которой подвижно через упругие элементы - пружины закреплен ложемент трубопровода. Опора снабжена мерной планкой с визиром для регистрации перемещений сваи, происходящих, например, в результате воздействия на нее морозного пучения грунта. (Патент РФ №2124668, кл. F 16 L 3/205, 1999).

Недостатком известной опоры является отсутствие электрического выходного сигнала о высотном положении трубопровода, что не позволяет осуществить дистанционный контроль его высотного состояния.

Известна подвижная опора трубопровода, содержащая ригель, закрепленный на основаниях опоры, ложемент, шарниры с двумя степенями свободы, стойки и ребра жесткости, (а.с. СССР №1099172, кл. F 16 L 3/16, 1984). Данная опора принята за прототип.

В прототипе благодаря наличию шарниров увеличивается равномерность распределения нагрузки трубопровода на ложемент, что повышает эксплуатационную надежность опоры.

Недостатком прототипа является отсутствие электрического сигнала о высотном положении трубопровода, что не позволяет как и в аналоге осуществить дистанционный контроль его проектного состояния, а также недостаточно высокая устойчивость системы трубопровод - опора.

Техническим результатом от использования изобретения является получение электрического сигнала, несущего информацию о высотном положении трубопровода для осуществления дистанционного контроля его высотного состояния и повышение устойчивости опоры.

Данный технический результат достигают за счет того, что подвижная опора трубопровода, содержащая ригель, закрепленный на основаниях опоры, ложемент, шарниры с двумя степенями свободы и стойки с ребрами жесткости, дополнительно содержит две балки, два опорных стакана и четыре регулировочных механизма, при этом в качестве шарниров используются головки силоизмерительных датчиков со сферическими опорными поверхностями, а в качестве стоек - две цилиндрические колонны, верхние торцы которых жестко соединены с основаниями силоизмерительных датчиков, а нижние - с ригелем, причем центральные части балок через опорные стаканы опираются на сферические поверхности головок силоизмерительных датчиков, а края балок соединены подвижно и симметрично относительно опорных стаканов с ложементом с помощью регулировочных механизмов.

Регулировочные механизмы могут быть выполнены в виде регулировочных винтов с гайками, снабженными защитными кожухами.

При этом каждый регулировочный механизм дополнительно включает в себя электродвигатель с редуктором, вал которого кинематически связан с регулировочным винтом.

Балки могут быть выполнены в виде швеллеров.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлены две проекции подвижной опоры.

Подвижная опора трубопровода 1 содержит ригель 2, закрепленный на основаниях опоры (на чертеже не показаны), две цилиндрические колонны 3 с ребрами жесткости 4.

Имеются также ложемент 5, две балки 6 в виде швеллеров, два силоизмерительных датчика 7 со сферическими опорными поверхностями 8, два опорных стакана 9, два регулировочных механизма в виде регулировочных винтов 10 с гайками 11, которые могут быть снабжены защитными кожухами от воздействия агрессивной окружающей среды (на чертеже не показаны).

Верхние торцы цилиндрических колонн 3 жестко соединены с основаниями силоизмерительных датчиков 7, а нижние - с ригелем 2.

Центральные части балок 6 через опорные стаканы 9 опираются на сферические головки 8 силоизмерительных датчиков 7, подключенных выходом через вторичную аппаратуру к регистратору (на чертеже не показаны), а края балок 6 соединены подвижно и симметрично относительно опорных стаканов 9 с ложементом 5 с помощью регулировочных винтов 10 с гайками 11.

Опора может также содержать четыре электродвигателя с редукторами (на чертеже не показаны), валы которых кинематически связаны с регулировочными винтами 10.

Подвижная опора работает следующим образом.

При изменении проектной высоты какого-либо края опоры силовая нагрузка на силоизмерительные датчики 7 изменится, и разностный выходной сигнал с датчиков 7 также изменится.

Выходы датчиков 7 через вторичную аппаратуру могут быть соединены с управляющим входом регулировочного механизма, который с помощью электродвигателя с редуктором (на чертеже не показаны) поворачивает соответствующий регулировочный винт 10 до тех пор, пока нагрузка на опору не восстановится до штатной величины, соответствующей проектной высоте опоры.

В простейшем случае восстановление заданной высоты трубопровода 1 добиваются вручную по достижении штатного уровня разностного сигнала силоизмерительных датчиков 7 путем регулировки регулировочных винтов 10. При этом используют показания регистратора (на чертеже не показан).

Таким образом, наличие силоизмерительных датчиков со сферическими опорными поверхностями позволяет получить электрический сигнал о состоянии опоры и дистанционно регулировать ее изменившуюся высоту.

Кроме того, при данной конструкции подвижной опоры потенциальная энергия системы при проектной высоте трубопровода минимальна, что обеспечивает ее устойчивое состояние.

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении надземных трубопроводов. Подвижная опора содержит закрепленный на основаниях опоры ригель, ложемент, шарниры с двумя степенями свободы и стойки с ребрами жесткости. Опора дополнительно содержит две балки, два опорных стакана и четыре регулировочных механизма. В качестве шарниров используются головки силоизмерительных датчиков со сферическими опорными поверхностями, а в качестве стоек - две цилиндрические колонны, верхние торцы которых жестко соединены с основаниями силоизмерительных датчиков, а нижние - с ригелем. Центральные части балок через опорные стаканы опираются на сферические поверхности головок силоизмерительных датчиков, края балок соединены подвижно и симметрично относительно опорных стаканов с ложементом с помощью регулировочных механизмов. При изменении проектной высоты края опоры меняется нагрузка на силоизмерительные датчики и соответственно разностный выходной сигнал с датчиков, который проходит через управляющую аппаратуру и поступает на вход регулировочного механизма, электродвигатель которого через редуктор вращает регулировочные винты до восстановления нагрузки на опору до штатной величины, соответствующей проектному положению опоры. Повышает надежность трубопровода, что достигается путем дистанционного управления высотой опоры для сохранения проектного положения трубопровода. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Подвижная опора трубопровода, содержащая ригель, закрепленный на основаниях опоры, ложемент, шарниры с двумя степенями свободы и стойки с ребрами жесткости, отличающаяся тем, что дополнительно содержит две балки, два опорных стакана и четыре регулировочных механизма, при этом в качестве шарниров используются головки силоизмерительных датчиков со сферическими опорными поверхностями, а в качестве стоек - две цилиндрические колонны, верхние торцы которых жестко соединены с основаниями силоизмерительных датчиков, а нижние - с ригелем, причем центральные части балок через опорные стаканы опираются на сферические поверхности головок силоизмерительных датчиков, а края балок соединены подвижно и симметрично относительно опорных стаканов с ложементом с помощью регулировочных механизмов.2. Подвижная опора по п.1, отличающаяся тем, что регулировочные механизмы выполнены в виде регулировочных винтов с гайками.3. Подвижная опора по п.2, отличающаяся тем, что регулировочные винты с гайками снабжены защитными кожухами.4. Подвижная опора по п.2, отличающаяся тем, что каждый регулировочный механизм дополнительно включает в себя электродвигатель с редуктором, вал которого кинематически связан с регулировочным винтом.5. Подвижная опора по п.1, отличающаяся тем, что балки выполнены в виде швеллеров.