ГИБКИЙ АРМИРОВАННЫЙ РУКАВ Российский патент 2014 года по МПК F16L11/08 

Изобретение относится к устройствам для транспортирования жидкостей под высоким давлением, подвергающихся периодическим воздействиям вакуума, и может быть использовано, в частности, в судостроении в системах трубопроводов кораблей.

Известно устройство гибкого армированного рукава (а.с. 979777 SU, МПК F16L 11/08, опубл. 07.12.82, Бюл. №45), состоящего из внутреннего резинового слоя, спирали, силового каркаса, самогерметизирующегося торцового элемента, ответного фланца трубопровода, кольца, накидного фланца, продольно-фиксирующего элемента, ниппеля, наружного резинового слоя и тканевых прокладок. Спираль при воздействии разряжения воспринимает на себя усилие, направленное на потерю устойчивости рукава в радиальном направлении, сохраняя тем самым его работоспособность.

Недостатком известного рукава является сложность конструкции и сложная технология изготовления, а также низкая надежность его в работе.

Известен гибкий армированный рукав (патент 2322631 RU, МПК F16L 11/08, опубл. 20.04.2008, Бюл. №11), содержащий резинокордную оболочку и механизм зажима, причем рукав дополнительно имеет специальную вакуумную вставку, представляющую собой резиновый рукав, наружный диаметр которого совпадает с внутренним диаметром резинокордной оболочки или имеет меньший диаметр, при этом вакуумная вставка снабжена по торцам привулканизованными металлическими наконечниками, а в резиновом массиве завулканизованы металлические кольца.

Недостатком известного гибкого армированного рукава является недостаточная надежность его работы, сложность конструкции, трудоемкость изготовления, а также повышенный расход материалов.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности работы гибкого армированного рукава, упрощение конструкции и снижение расхода материала.

Технический результат достигается тем, что на стенке гибкого армированного рукава выполнены куполообразные углубления в виде сферы одним радиусом или в виде двух сопряженных сферических радиусов, причем куполообразные углубления могут быть выполнены в виде усеченного конуса с радиусным сопряжением по стенке и вершине.

Куполообразные углубления могут быть выполнены по наружной поверхности стенки гибкого армированного рукава или по внутренней поверхности стенки гибкого армированного рукава, а также одновременно по наружной и внутренней поверхностям стенки гибкого армированного рукава, при этом куполообразные углубления расположены относительно друг друга так, что радиальная плоскость, проведенная под любым углом из центра сечения гибкого армированного рукава, проходит через куполообразные углубления.

Сущность изобретения поясняется следующими чертежами:

фиг.1 - гибкий армированный рукав:

а) выше осевой линии куполообразные углубления выполнены по наружной поверхности стенки рукава;

б) ниже осевой линии куполообразные углубления выполнены по внутренней поверхности стенки рукава;

фиг.2 - фрагмент стенки гибкого армированного рукава: куполообразные углубления выполнены по наружной поверхности и внутренней поверхностям стенки рукава;

фиг.3 - форма куполообразного углубления в виде сферы (увеличенный масштаб);

фиг.4 - форма куполообразного углубления в виде двух сопряженных сферических радиусов (увеличенный масштаб);

фиг.5 - форма куполообразного углубления в виде усеченного конуса с радиусным сопряжением по стенке и донышку;

фиг.6 - сечение А-А гибкого армированного рукава.

Гибкий армированный рукав содержит резинокордную оболочку, стенка которой состоит из покровного слоя 1, силового каркаса 2, герметизирующего слоя 3 и содержит зажимные механизмы 4. На стенке резинокордной оболочки выполнены куполообразные углубления 5, которые могут иметь форму сферы 6, образованные одним радиусом R (фиг.3) или образованные двумя сопряженными сферическими радиусами R₁ и R₂ (фиг.4), либо имеют форму усеченного конуса 7 с радиусным сопряжением R₃ по стенке 8 и вершине 9 (фиг.5).

Куполообразные углубления 5 по конструкции образованы либо покровным слоем 1 с силовым каркасом 2, либо герметизирующим слоем 3 с силовым каркасом 2. Куполообразные углубления 5 могут быть выполнены по наружной поверхности стенки резинокордной оболочки (фиг.1, а) выше осевой линии, или по внутренней поверхности стенки резинокордной оболочки (фиг.1, б) ниже осевой линии, либо одновременно по наружной и внутренней поверхностям стенки резинокордной оболочки гибкого армированного рукава (фиг.2). При этом куполообразные углубления 5 расположены относительно друг друга так, что радиальная плоскость 10, проведенная под любым углом из центра сечения гибкого армированного рукава проходит через куполообразные углубления 5. Насыщение поверхности гибкого армированного рукава куполообразными углублениями 5, образованными покровным слоем 1 с силовым каркасом 2 или образованными герметизирующим слоем 3 с силовым каркасом 2, резко повышают прочность стенки рукава традиционной конструкции без использования усиливающих деталей, поскольку купол является одной из наиболее эффективных форм тонкостенных пространственных конструкций. Это позволяет упростить конструкцию гибкого армированного рукава.

Гибкий армированный рукав работает следующим образом.

При подаче рабочей среды под давлением внутрь гибкого армированного рукава, каждое куполообразное углубление 5 любой формы на вершине испытывает растягивающее напряжение, а вблизи основания испытывает сжимающее напряжение, что не позволяет гибкому армированному рукаву деформироваться в радиальном направлении. При работе под вакуумом наоборот, каждый купол куполообразного углубления 5 любой формы на вершине испытывает сжимающее напряжение, а вблизи основания испытывает растягивающее напряжение. Это позволяет уменьшить осевые усилия, возникающие в гибком армированном рукаве, и уменьшить нагрузку на зажимные механизмы 4. При работе как под давлением, так и под вакуумом, силовой каркас 2, усиленный куполообразными углублениями 5 любой формы, не позволяет рукаву деформироваться в радиальном направлении, сохраняет устойчивость и геометрические размеры, уменьшает осевые усилия и нагрузку на зажимные механизмы 4, что повышает надежность работы гибкого армированного рукава.

Куполообразные углубления 5 расположены относительно друг друга так, что радиальная плоскость 10, проведенная под любым углом из центра сечения гибкого армированного рукава, проходит через куполообразные углубления, что способствует повышению надежности работы гибкого армированного рукава, особенно при подаче вакуума, потому что линия складывания гибкого армированного рукава всегда будет проходить через куполообразные углубления 5.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность работы гибкого армированного рукава, упростить его конструкцию и снизить расход материала.

Рукав предназначен для транспортирования жидкостей под высоким давлением и подвергающихся периодическим воздействиям вакуума и может быть использовано, в частности, в судостроении в системах трубопроводов кораблей. Гибкий армированный рукав содержит резинокордную оболочку и механизмы зажима, при этом на стенке гибкого армированного рукава выполнены куполообразные углубления в виде сферы одним радиусом или в виде двух сопряженных сферических радиусов, причем куполообразные углубления могут быть выполнены в виде усеченного конуса с радиусным сопряжением по стенке и вершине. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности работы гибкого армированного рукава, упрощение конструкции и технологии изготовления и снижение расхода материалов. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Гибкий армированный рукав, содержащий резинокордную оболочку и механизмы зажима, отличающийся тем, что на стенке рукава выполнены куполообразные углубления.

2. Гибкий армированный рукав по п.1, отличающийся тем, что куполообразные углубления выполнены в виде сферы одним радиусом.

3. Гибкий армированный рукав по п.1, отличающийся тем, что куполообразные углубления выполнены в виде двух сопряженных сферических радиусов.

4. Гибкий армированный рукав по п.1, отличающийся тем, что куполообразные углубления выполнены в виде усеченного конуса с радиусным сопряжением по стенке и вершине.

5. Гибкий армированный рукав по п.1, отличающийся тем, что куполообразные углубления выполнены по наружной поверхности стенки рукава.

6. Гибкий армированный рукав по п.1, отличающийся тем, что куполообразные углубления выполнены по внутренней поверхности стенки рукава.

7. Гибкий армированный рукав по п.1, отличающийся тем, что куполообразные углубления выполнены на наружной и внутренней поверхности стенки рукава.

8. Гибкий армированный рукав по п.1, отличающийся тем, что куполообразные углубления расположены относительно друг друга так, что радиальная плоскость, проведенная под любым углом из центра сечения гибкого армированного рукава, проходит через куполообразные углубления.