Трубопровод для соединения подвижного и неподвижного объектов Советский патент 1985 года по МПК F16L27/00 B63B27/24 

,75

Х-6о

00

о

05

у Изобретение относится к криогенной технике, а точнее к трубопроводам, в которых эффективно перемещение особо подвижных, агрессивных, опасных или вредных сред, в частности криогенных, но также может быть использовано для передачи обычных подвижных сред или электрической энергии по гибким кабелям. Цель изобретения -. расширение диапазона перемещений гибких секций трубопровода за счет компенсации периодических угловых и линейных перемещений объектов. На фиг. 1 изображена схема трубопровода; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 1; на фиг. 5 - вид Г на фиг. 1; на фиг. 6 - узел I на фиг. 2-5; на фиг. 7 - рабочая зона трубопровода; на фиг. 8 - вид Д на фиг. 7; на фиг. 9 - соединения гибких секций с плоским цепным устройством; на фиг. 10 - разрез Е-Е на фиг. 3; на фиг. 11 - разрез Ж-Ж на фиг. 4; на фиг. 12 - разрез И-И на фиг. 5; на фиг. 13 - разрез К-К на фиг. 9; на фиг. 14- разрез Л-Л на фиг. 9. Трубопровод (фиг. 1) установлен в опоре 1 с возможностью поворота в двух ортогональных плоскостях при помощи эксцентрично размещенной оси 2 и соединен с неподвижным объектом 3 гибкой секцией 4 с цепным устройством, а другим концом соединен с подвижным объектом 5. Трубопровод выполнен из жестких секций 6-8 и гибких секций 4,9-11, соединенных с цепным устройством, выполненным из шарнирно соединенных трубчатых звеньев 12 (фиг. 2-5), ориентируемых в пространстве во взаимно перпендикулярных плоскостях. Жесткая секция 6 соединяется с жесткой секцией 7, расположенной на неподвижном объекте 3, при помощи щарниров 13 и 14 и управляющего следящего привода 15. ТаКИМ образом цепочка секций 10, 8 и 11 трубопровода получает управляемое свободное или следящее перемещение в вертикальной плоскости 27, при этом она может двигаться в параллельных плоскостях. Гибкая секция 4 (фиг. 2 перемещается благодаря цепному устройству, только в плоскости ZX, гибкая секция 9 и 11 (фиг. 3 и 5) - в плоскости ZY, а гибкая секция 10 (фиг. 4) - в плоскости ху, при этом движение передается цепочке секций 8 и 11. Передача изгиба гибкой секции 10 (фиг. 4) осуществляется двумя подвижными тросами 16, размещенными снаружи цепного устройства симметрично в горизонтальной плоскости. Тросы пропущены в соответствующие отверстия 17 выступов трубчатых звеньев, жесткую секцию 7, соответствующие отверстия осей 18 щарнирного соединения трубчатых звеньев гибкой секции 9 до жесткой секции 6, где располагается привод изгиба гибкой секции 10. В местах щарнирного соединения трубчатых звеньев (фиг. 6) предусмотрены упоры 19 и скосы 20 для ограничения угла поворота. Трубопровод свободно перемещается и отслеживает движение подвижного объекта следующим образом. Из исходного положения на объекте (фиг. 7) управляющим следящим приводом жесткая секция 7 вместе с присоединенными к ней элементами трубопровода перемещается в вертикальной и горизонтальной плоскостях в рабочую зону, заключенную условно прямоугольником абвг, зависящую от длины гибкой секции 9 и соответствующих размеров управляющего следящего привода 15. Затем отрабатывает тросовый привод так, чтобы гибкая секция 10 получила направление дальнего конца - ортогональное ближнему. С учетом длины гибкой секции 9 и 10 жесткая секция 8 может перемещаться в рабочей зоне, заключенной условно фигурой дежз. Совместное действие привода в вертикальной и горизонтальной плоскостях позволяет подвести свободный конец трубопровода к ответной части, расположенной на подвижном объекте 5 и герметично их состыковать. В момент подстыковки управляющая функция привода 15 прекращается и начинается отслеживание движений и колебаний подвижного объекта в пределах рабочих зон. После заправки трубопровод перемещают в исходное положение в обратном порядке. Плоское цепное устройство можно выполнить с гибкими секциями посредством хомутов 21, подкладок 22 и винтов 23 (фиг. 8). Управляющий следяющий привод 15 необходим для перемещения свободного конца трубопровода к ответной части на подвижном объекте 5 и отслеживания всех периодических угловых и линейных перемещений подвижного объекта после соединения жестко и герметично свободного конца трубопровода с ответной частью. Шарниры 13 и 14 управляющего следящего привода и сам он позволяют перемещать жесткую секцию 7 с присоединенными к ней элементами трубопровода паралллельно самой себе. Соединение жесткой секции 6 с неподвижным объектом 3 при помощи опоры 1, эксцентрично размещенной оси 2 и гибкой секции 4 с цепным устройством позволяет компенсировать угловые перемещения подвижного объекта 5, например вертикальное угловое перемещение носа и кормы подвижного объекта 5 около его центра тяжести. Размещение каждой гибкой секции в цепном устройстве непосредственно расщиряет диапазон пространственных перемещений гибких секций, позволяя не только угловое, а плоскопараллельное перемещение. Кольца 24 поддерживают гибкую секцию в трубчатых звеньях цепного устройства. Действие троса 16 подчинено управляющему следящему приводу.

Жесткая связь цепного устройства с каждой гибкой секцией через крайние звенья предотвращает скручивание гибкой секции и передает при отслеживании сложного движения подвижного объекта возникающие перемещения для компенсации соответствующим разноориентированным гибким секциям.

ТРУБОПРОВОД ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ПОДВИЖНОГО И НЕПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТОВ, состоящий из шарнирно соединенных гибких и жестких секций, установленных поочередно и взаимно ориентируемых в пространстве в разных плоскостях, причем каждая гибкая секция жестко связана с опорным устройством, выполненным из шарнирно соединенных звеньев, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона перемещений гибких секций трубопровода, он снабжен управляющим следящим приводом, щарнирно закрепленным между двумя смежными жесткими секциями, одна из которых соединена с объектом при помощи эксцентрично размещенной оси, поворачивающейся в двух ортогональных плоскостях, а опорное устройство выполнено в виде цепочки звеньев с управляющими тросами проходящими через звенья, причем каждая гибкая секция жестко связана с крайними звеньями цепочки. S Z (Л I

т 12

1

г

.2 9

Buff В

Wo,n

J9ZO

7

/2

п

/Z

Фиг.6

1,

л Фи1. Ю . 11 Фиг. /2

2Z

. /J

Фьч-П