Антивибрационное фланцевое соединение трубопроводов Советский патент 1986 года по МПК F16L23/02 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к соединениям трубчатых элементов, преимущественно гидрогазодинамических установок.

Цель изобретения - повышение виброизоляции одного трубчатого элемента относительно другого в услрвиях высоких давлений рабочей среды и расширение области применения:,«

На фу&., изображено -соединение, разрез; на фиг. 2 -i- CoejiHSieHHe, снабженное патрубками.j,

Соединение (фиг. 1) состоит из трубчатых пат ру б кЬв,, If с фланцами 3 и 4, болтов 5, на--стёржнях 6 которых установлены упругие-элементы 7 и 8.

Трубчатые патрубки 2 и 1 соединены между собой посредством промежуточного трубчатого элемента 9, установленного с возможностью продольного перемещения вдоль оси О-О.

Болты 5 с упругими элементами 7 и 8 установлены во фланце 3 патрубка 1 и фланце 10 промежуточного трубчатого элемента 9- Болты 5 установлены на амортизирующие втулки 11, выполненные, например, из резины, что повышает виброизоляцию соединения в поперечном направлении. Амортизирующие втулки 11 расположены в отверстиях фланцев 3 и 10. Упругий элемент 7 расположен между фланцами 3 и 10, а упругий элемент 8 - с наружной стороны фланца 10. Упругие элементы 7 и 8 могут быть выполнены в виде цилиндрических пружин. Установка пружин 7 и 8 в рабочее положение осуществляется при помощи втулок 12 и буртиков 13 болтов 5. Втулки 12 установлены на гладкой части стержня 6 болтов 5 и имеют возможность перемещения вдоль стержня 6.

Для обеспечения возможности регулирования сжатия пружин 7 и 8 болты 5 выполнены с удлиненной резьбовой частью.

Пружины 7 и 8 служат для виброизоляции соединения в продольном направлении.

Между промежуточным трубчатым элементом 9 и трубчатыми патрубками 1 и 2 установлены уплотнительные кольца 1,4, расположенные симметрично относительно фланца 10 промежуточного трубчатого элемента 9 по два с каждой стороны. Уплотнительные кольца выполнены из упругого материала, например резины, обеспечивают виброизоляцию соединения в поперечном направлении.

Для повышения удобств монтажа промежуточный трубчатый элемент 9 может быть установлен в патрубках 15 и 16 (фиг. 2), соединенных с трубчатыми патрубками 1 и 2 посредством герметичных фланцевых соединений. Соединение патрубка 15 с трубчатым патрубком 1 осуществляется посредством фланца 17, резьбовых втулок 18, гаек 19, навернутых на болты 5, а также упругих шайб 20 и плоских шайб 21. Соединение патрубка 16 с трубчатым патрубком 2 осуществляется посредством фланца 22, болтов 23, гаек 24 и упругих шайб 25.

Герметичность фланцевых соединений обеспечивается уплотнительными кольцами 26.

Устройство работает следующим образом.

В отверстия фланцев 3, 10 и 17 плотно устанавливаются амортизирующие втулки 11. Затем в канавки фланцев 3 и 4 вставляются уплотнительные кольца 26, а в канавки трубчатого элемента 9 - уплотнительные эле- 2 менты 14. С целью обеспечения удобства монтажа без передвижения трубчатых патрубков 1 и 2, которые могут быть жестко закреплены в установке, предварительно на трубчатый элемент 9 надеваются дополнительные патрубки 15 и 16.

0 Промежуток между наружными цилиндрическими поверхностями трубчатого элемента 9 и внутренними цилиндрическими поверхностями патрубков 15 и 16 должен быть больще амплитуды колебания патрубков 15 2 и 16 в поперечном направлении.

Затем в отверстия фланца 10 и фланца 17 устанавливаются болты 5 с пружинами 7 и 8 и втулками 12.

После этого собранный промежуточный узел устанавливается между трубчатыми пат- 0 рубками 1 и 2. Фланцы 3 и 17 стягиваются болтами.

Затем болтами 23 при помощи гаек 24 и упругих шайб 25 производится жесткое соединение фланца 22 патрубка 16 с фланцем 4 трубчатого патрубка 2. 5

Трубчатый патрубок 1 с фланцем 3, патрубком 15, болтом 5, пружинами 7 и 8, резьбовыми втулками 18, втулками 12, шайбами 20 и 21, гайками 19, уплотнительным

0 кольцом 26 и упругими втулками 11 составляет вибрирующую часть соединения.

Трубчатый элемент 9 с фланцем 10, уплотнительными кольцами 14 и втулками 11 составляет виброизолирующую часть соединения.

5

Трубчатый элемент 2 с фланцем 4, патрубок 16, болты 23, гайки, шайбы 25, уп- лотнительное кольцо 26 составляют вибро- изолируемую часть соединения.

Сжатие пружин 7 и 8 производится резьбовой втулкой 18 на величину Р,, обеспечивающую рабочее состояние пружины, причем пружины 7 и 8 имеют одинаковую жесткость. Обеспечивается возможность виброизоляции трубчатых элементов в условиях высо5 ких давлений рабочей среды в трубопроводах. В процессе работы соединения вибронагрузки в продольном направлении, возникающие на трубчатом элементе 1, гасятся упругими втулками 11 и уплотнительными кольцами 14.

Одновременно с гашением горизонтальных колебаний пружины 7 и 8 удерживают трубчатый элемент 9 в рабочем положении, не позволяя ему двинуться к патрубкам 15 или 16 в процессе работы соединения и входить своими торцами в контакт с патрубками.

Болты 5 выполнены с возможностью регулирования величины сжатия пружин 7 и 8, что расширяет технологические возможности соединения, так как они могут быть использованы при различных вибронагрузках. Такая возможность обеспечена за счет увеличения длины болта в его резьбовой части.

Наличие попарно установленных уплот- нительных колец 14 повышает герметичность соединения в условиях вибронагрузок.

Материалы упругих элементов 7, 8, 11 и 14 выбираются так, чтобы их жесткость соответствовала расчетной требуемой жесткости, обеспечивающей надежную виброизоляцию и герметичность соединения.

Благодаря наличию промежуточного патрубка с упругими элементами предлагаемое соединение обеспечивает двухкаскадное гашение вибраций, что повышает виброизоляцию и герметичность соединения в условиях высоких давлений рабочей среды в трубопроводах гидрогазодинамических установок и других систем.

(- Mi i RIФиг. 2