Устройство для соединения относительно вращающихся коаксиальных трубопроводов Советский патент 1986 года по МПК F16L27/00 

Изобретение относится к трубопроводной технике и может быть использовано в установках, где необходима транспортировка под давлением текучих сред между относительно подвижными элементами, например в системах охлаждения нагревательных печей прокатных станов с шагающими балками, качающихся мартеновских печей и электродуговых сталеплавильных печей.

Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет уменьшения износа опоры скольжения.

На фиг. 1 показано устройство для соединения относительно вращающихся коаксиальных трубопроводов, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (по опорному кольцу); на фиг. 3 - узел уплотнения.

Устройство содержит первый трубопровод 1, конец которого расположен концентрич- но в раструбе 2 второго трубопровода, стопорное разрезное пружинное кольцо 3, помещенное в кольцевую канавку 4 на конце первого трубопровода 1, нажиМное кольцо 5, имеющее коническую растоЧКу 6 под стопорное кольцо 3 и установленное с возможностью Образовывать наперед ;5аДамнЫй зазор 7 по отношению к опорному кольцу 8, которое имеет на наружной поверхности сквозной паз9,штифт 10, фиксирующий кольцо 8 от вращения, входящий в паз 9, стопорное резрезное пружинное кольцо 11, помещенное в кольцевую канавку 12 на конце первого трубопровода, промежуточные кольца 13 и 14 с V-образными канавками на торцовых поверхностях; обращенных Друг к другу, между которыми помещены lvIetaлли- ческие шарики 15: КольЦо 13 Имеет коническую расточку 16 под ctOhopMoe кольцо 11 и устана1зливаетсй с зазорйМ 17 ПО Отношению к внутренней notiepxHoctn раструба 2 второго трубопровода. Кольцо 14 устанавливается с зазорбм 18 по отнощению к наружной поверхности конца первого трубопровода 1. Внутренний диaмetp опорного 8 кольца выполнен больше наружНс гс1 Диаметра стопорного кольца И, что обеспечивает вoзмoжHtjctb oceBOho перемещений Опорного кольца также в зоне установки КОлЬ- ца И.

Расположеннай ё кольцевЬМ ЗйЗОре Между внешней поверхностью КонЦй НерйЬЮ tpy- бопровода и внутренней пЬйерхНОСТbto раструба второго трубопровода уплотнительная набивка 19 помещена также между кольцом 14 и упорным кольцом 20. Кольцо 20 имеет коническую проточку 21 под стопорное кольцо 22, предназначенное для восприятия осевого усилия, передаваемого через уплотнительную набивку 19 и упорное кольцо 22 на раструб 2 второго трубопровода.

Пазы 23, 24 и 25 предназначены для демонтажа стопорных колец.

Устройство работает следующим образом. При возникновении осевых усилий, стремящихся переместить конец первого трубопровода 1 и раструб 2 второго трубопровода в противоположных направлениях, стопорное кольцо 11 одной стороной упирается в стенку

канавки 12, а другой стороной в коническую поверхность расточки 16 кольца 13, где заклинивается,фиксируя таким образом кольцо 13 от осевого перемещения и проворачивания относительно конца первого трубопровода 1. При этом осевое усилие, поджимающее уплотнительную набивку для создания герметичности уплотнения, передается через кольца 13, 14 и шарики 15. При повороте конца трубопровода 1 вместе с ним поворачиваются стопорное кольцо 11 и кольцо 13. Шарики 15 перекатываются по неподвижному кольцу 14, которое удерживается от проворачивания относительно раструба 2 второго трубопровода за счет сил трения, возникающих между торцами кольца 14 и прилегающего элемента уплотнительной

набивки 19 как следствие воздействия осевого усилия.

При износе или выработке колец 13, 14 и щариков 15 конец первого трубопровода 1 под действием осевого усилия будет пере- мешаться в направлении конца раструба 2 вместе со стопорными кольцами 3, П и нажимным кольцом 5. При износе или выработке колец и щариков в осевом направлении до величины равной или больщей зазора

7между нижним 5 и опорным 8 кольца- ми зазор между ними выбирается и торцы

26, 27 колец приходят в соприкосновение. В этом случае осевое усилие (частично или полностью) от конца первого трубопровода 1 к уплотнительной набивке 19 будет передаваться через стопорное кольцо 3, на- жимное кольцо 5, промежуточные кольца 13 и 14 и шарики 15.

При вращении конца первого трубопровода 1 вместе с ним вращаются нажимное 5 и стопорное 3 кольца. Нажимное кольцо 5 заклинивается стопорным кольцом 3 и таким образом фиксируется от проворачивания и осевого сдвига. Опорное кольцо

8не проворачивается, так как зафиксировано от проворачивания щтифтом 10.

Относительный поворот концов трубопро - водов осуществляется за счет скольжения по торцам 26 и 27.

7 27

77 16

Фиг. 2

23

у/////////////т у

WA //////////////

21

-V25 Ч26 24 72 18 Ф(лг.Ъ