Сильфон Советский патент 1993 года по МПК F16J3/04 

Сильфом предназначен для использования преимущественно в технологических трубопроводах различных видов технологического оборудования, например химического,нефтяного, целлюлозно-бумажного. Может быть также использован в системах пневмо- и гид- роавт-оматики для различных отраслей машиностроения.

Основным назначением сильфонов, устанавливаемых в технологических трубопроводах, является компенсация деформаций трубопроводов и возникающих при этом напряжений, например, при нагреве от проходящего по трубопроводам теплоносителя (горячей воды, пара, нагретого воздуха и т.п.).

Известен сильфонный компенсатор, представляющий собой гибкий гофрированный элемент с концевыми фланцами (Судовые трубопроводы, под. ред. Х.Манна, Судостроение, Л.: 1976, с. 121, фиг. 1.68). Недостатком устройства .является то, что гибкий эле- .мент сильфона может испытывать скру- ;чивающие напряжения, вызывающие его разрушение в случае относительно поворота участков трубопровода, разделяемых сильфоном.

Ближайшим аналогом является силь- фон по авт.ев, Г 309185, кл. F 16 J 3/00, представляющий собой тонкостенную гофрированную трубу с концевыми фланцами, выполненную в форме од :ополостного гиперболоида вращения С гофрами, расположенными по его прямолинейным образующим,

Цель изобретения - создание конструкции компенсирующей деформацию ; трубопроводов и возникающих при этом напряжений.

Поставленная задача решается тем, что в известном сильфоне, содержащем гофрированную гибкую трубу с концевыми фланцами, согласно изобретению труба снабжена концевыми втулками и

-г

I

00

ю о

о

00

по крайней мере-один из фланцев установлен на концевой втулке с возможностью поворота относительно нее, причем гофры трубы выполнены в виде параллелограммов, плоско деформированных относительно большой их диагонали, а стороны параллелограмма определяются из соотношений

А -- и В Ј Ј (-yln -l siW -- п п

-н1- costf) ,

где А - сторона, лежащая в плоскости,;. перпендикулярной оси сильфо НЭ Ь

В - другая сторона параллелограмD п

наружный диаметр трубы;

число параллелограммов в

одном шаге гофрированной

трубы; . (4 - острый угол параллелограмма

(в развертке). Сущность изобретения заключается в том, что за счет особой формы гибкого элемента сильфона обеспечи- вается восприятие скручивающих уси- лий бе.з использования специальных де талей, чем достигается снижение ма- териалоемкости устройства Одновременно с продольной деформацией силь- фона за счет его скручивания осу- ществляется изменение проходного се- чения сильфона. Это расширяет технические возможности устройства, позволяя использовать его для регули- рования подачи транспортируемого агента по трубопроводу, регулировани величины фильтрующей поверхности, поверхности теплообмена и т.д. - в зависимости от места применения устройства о

На фиг.1 изображен общий вид сильфона на фиг.2 - поперечный разрез; на фиг,3 - развертка гибкого элемента; на фиг„4 - фрагмент развертки с обозначением размеров.

Сильфон содержит гофрированную гибкую.трубу 1, концевые втулки 2 и 3. На втулке 2 жестко закреплен концевой фланец , на втулке 3 установлен с возможностью поворота концевой фланец 5, Гофрированная труба 1 выполнена таким образом, что по- верхность между соседними вершинами гофР образована параллелограммами, плоско деформированными относительно

s

большой диагонали, причем сторона параллелограмма, лежащая в плоскости, перпендикулярной оси сильфона, А

1

п

ч и ---

другая сторона

0

0

5

0

5

0

45

50

. В Ј--- (-Jn2 -t-sin2od -IT. cos Kl),

где D - наружный диаметр гибкой гофрированной трубы;

. п - число параллелограммов в одном шаге гофрированной трубы; Об - острый угол параллелограмма

(в развертке).

; Предельное значение размера стороны параллелограмма В,.определяемое знаком равенства в уравнении, соответствует нулевому проходному сечению сильфона в сжатом состоянии.

Устройство работает следующим образом.

Сильфон, присоединенный своими фланцами k и 5 к трубопроводу, при деформации последнего (например, в результате нагрева от проходящего по нему теплоносителя), сжимается, компенсируя изменение длины трубопровода и разгружая его от напряжений Благодаря особой форме гибкой гофрированной трубы 1 и установке фланца 5 с возможностью поворота относительно втулки 3 происходит одновременное скручивание сильфона и изменение его проходного сечения„ Это позволяет регулировать подачу теплоносителя по .трубопроводу.

Формула и.зоб ре тения

Сильфон, содержащий гофрированную гибкую трубу с концевыми фланцами, отличающийся тем, , что труба снабжена концевыми втулка- ми и по крайней мере, один из фланцев установлен на концевой втулке с возможностью поворота относительно нее, причем гофры трубы выполнены в виде параллелограммов, плоско деформированных относительно большой их диагонали, а стороны параллелограмма определяются из соотношений

. D

Be

в &

/n2sin2C6-tcosC6),

Л - сторона, лежащая в плоскости, перпендикулярной оси сильфона;

В - другая сторона параллелограмма;г - наружный диаметр трубы;

- имело параллелограммов в т чом шаге гофрированной трубы;

- острый угол при вершине параллелограмма (в развертке)

Использование: в системах пневмо- и гидроавтоматики. Сущность изобретения: гофрированная гибкая труба с концевыми фланцами снабжена концевыми втулками. Один фланец установлен на втулке с возможностью поворота относительно нее. Гофры трубы выполнены в виде параллелограммов, плоско деформированных относительно большой их диагонали. Стороны параллелограмма определяют из заданного соотношения. 4 ил.

г f

Фиг. 1

Фиь,Ј

$игМ

, Фаг. 3