Шарнирное соединение трубопроводов

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к соединениям трубопроводов, и может использоваться для подвода и отвода рабочей жидкости к механизмам и агрегатам.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 4 F 16 L 27/06

СССР

1982.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3933004/29-08 (22) 22,0?.85 (46) 07.01.87. Бюл. М - 1 (72) В.А.Бабушкин (53) 621.643(088.8) (56) Авторское свидетельство и 1033813, кл. F 16 L 27/06, „„ЯО„„ 281 ВО4 (54) ШАРНИРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРО

ВОДОВ (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к соединениям трубопроводов, и может использоваться для подвода и отвода рабочей жидкости к механизмам и агрегатам, 1281804 име10Щ11м тpH степени сВОбОДы, с ОДновременным восприятием усилия с их стороны и работающим при повышенных температу-рах, для соединения трубопроводов, работающих при высоких температурах окружающей среды, в робототехнике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности при высоких температурах. В шарнирном соединении трубопроводов в полости сферического элемента, снабженного двумя пустотелыми цапфами 12, 13, установлены .два коллектора 14, 15, крестообразный элемент с четырьмя хвостовиками и двумя независимыми каналами, две полые полуоси 23, 24, имеющие полости, сообщенные с коллекторами, а цилиндрический шарнир выполнен в виде двух дистанционно установленных соосных втулок. Устройство также име«т дополнительные подводящий и отводящий патрубки, расположенные в основном и дополнительном 26 отводящих патрубках, шарнирно связанные с полуосями и имеющие сообщенные с полостями полуосей каналы. Хвостовики одной из диаметрально расположенных пар расположены внутри и соосно с основным и дополнительным подводящими патрубками с возможностью поворота относительно них, а другой пары— внутри и соосно с втулками цилиндрического шарнира, шарнирно соединенны и сообщены полостями с коллекторами. Основной и дополнительный отводящие патрубки шарнирно связаны с цапфами 12, 13 сферического элемента, которые имеют общую геометрическую ось с поЛуосями, перпендикулярную осям подводящих патрубков и втулок цилиндрического шарнира, а полости основного и дополнительного отводящих патрубков и сферического элемента связаны между собой.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к соединениям трубопроводов, и может использоваться для подвода (и отвода) рабочей жидкости к механизмам и агрегатам, имеющим три степени свободы, с одновременным восприятием усилия с их стороны и работающим при повышенных температурах, для соединения трубопроводов, работающих при высоких температурах окружающей среды, в робототехнике.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности при высоких температурах за счет выполнения соединения с тремя степенями свободы.

На фиг. 1 представлено предлагаемое соединение, продольный разрез; на фиг ° 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1.

Соединение содержит разъемный корпус 1 с каналами 2 для охлаждения, крепежными элементами 3 и болтами 4, стягивающими две его части, сферический элемент 5, подводящий патрубок 6 и расположенный перпендикулярно к нему цилиндрический шарнир, выполненный в виде двух дистай- ционно установленных втулок 7 и 8, связанный с подводящим патрубком 6 посредством переходника 9 с возмож5 ностью относительного поворота, отводящий патрубок 10, связанный со сферическим элементом 5, причем сферический элемент 5 и цилиндрический .шарнир в виде двух втулок 7 и 8 ус,тановлены с возможностью совместного поворота относительно оси Х-Х (фиг. 2) подводящего патрубка 6, проходящей через центр сферического элемента 5.

В полости 11 сферического элемента 5, снабженнбго двумя пустотелыми цапфами 12 и 13, установлены два коллектора 14 и 15, крестообразный элемент

16 с четырьмя хвостовиками 17-20 и. двумя непересекающимися каналами

21 и 22 и две полые полуоси 23 и 24, имеющие полости, сообщенные с коллекторами. Соединение также имеет дополнительные подводящий 25 и Отводящий 26 патрубки, расположенные зеркально по отношению к основным подводящему 6 и отводящему 10 патрубкам, внутренние отводящие патрубки

27 и 28, расположенные в основном 10

12818

50 и дополнительном 26 отводящих патрубках, шарнирно связанные с полуосями

23 и 24 и имеющие сообщенные с полостями 29 полуосей каналы 30. Хвостовики 17 и 19 одной из диаметрально 5 расположенных пар расположены внутри и соосно с основным 6 и дополнительным 25 подводящими патрубками с возможностью поворота относительно них, а хвостовики 18 и 20 второй пары — 10 внутри и соосно с втулками 7 и 8 .цилиндрического шарнира, шарнирно соединены с ними и сообщены полостями с коллекторами 14 и 15. Основной 10 и дополнительный 26 отводя- 15 щие патрубки шарнирно связаны с цапфами 12 и 13 сферического элемента

5, которые имеют общую геометричес кую ось Z-Z с полуосями 23 и 24,: перпендикулярно осям Х-Х подводя- 20 щих патрубков 6 и 25 и Y-Y втулок

7 и 8 цилиндрического шарнира. Полости основного 10 и дополнительного 26 отводящих патрубков и сферического элемента 5 связаны между собой. Люки 25 с крышками 31 и 32 служат для размещения и сборки в полости 11 сферического элемента 5 коллекторов 14 и 15, втулок 7 и 8 и хвостовиков

18 и 20 крестообразного элемента 16. 30

Окна 33 и 34 в цапфах 12 и 13 служат для прохода внутренних отводящих патрубков 27 и 28. Сферический элемент 5 имеет сквозное отверстие 35 для прохода подводящих патрубков 6 и 25. Все каналы, по которым проходит рабочая жидкость, уплотняются по цилиндрическим поверхностям с помощью уплотнительных колец 36.

Соединение работает следующим 40 образом.

Рабочая жидкость подается по независимым каналам к хвостовикам 17 и 19; установленным внутри и соосно с основным 6 и дополнительным 25 45 . подводящими патрубками с возможностью относительного поворота, проходит по каналам 21 и 22 крестообразного элемента 16 в хвостовики 18 и 20, откуда поступает в коллекторы

15 и 14, затем в полые полуоси 24 и

23 и далее во внутренние отводящие патрубки 28 и 27 к подвижным механизмам. Слив рабочей жидкости осуществляется по двум каналам, либо один из каналов используется для слива.

Охлаждающая жидкость подается через основной и дополнительный 25 подводящие патрубки, переходник 9

04 4 и втулки 7 и 8 в полость !1 сферического элемента 5 и охлаждает его, далее через пустотелые цапфы 12 и 13 с окнами 33 и 34 поступает в основной l0 и дополнительный 26 отводя.щие патрубки на охлаждение внутренних отводящих патрубков 27 и 28 и механизмов. Слив охлаждающей жидкости может осуществляться через такое же устройство. Корпус 1 охлаждается потоком жидкости через каналы

2 для охлаждения. При использовании данного устройства для подвода рабочей жидкости к механизмам и агрегатам с одновременным восприятием усилия с их стороны сила передается через отводящие патрубки 10-26 на цапфы 12 и 13, сферический элемент 5 и далее через корпус 1 к месту его крепления. В случае, если сила невелика, крепление устройства может осуществляться к подводящим патрубкам 6 и 25.

Три степени свободы устройства обеспечиваются следующим образом.

Поворот относительно оси Х-Х.

Внутренние 27 и 28 и наружные 10 и

26 отводящие патрубки, к которым крепится либо подвижный трубопровод, либо механизмы и агрегаты, вместе со сферическим элементом 5 (фиг. 2 и 1) и установленными в нем втулками 7 и 8 и переходником 9 поворачиваются вокруг оси Х-Х относительно неподвижных подводящих патрубков 6 и 25. При этом крестообразный элемент 16 с хвостовиками 18 и 20 и хвостовиками 17 и

19, соосными и шарнирно установленными относительно подводящих патрубков 6 и 25, также поворачивается вокруг оси Х-Х.

Поворот относительно оси 7-Z.

Поворот внутренних 27 и 28 и наружных

10 и 26 отводящих патрубков осуществляется в шарнирном соединении с полуосями 23 и 24 и цапфами 12 и 13 соответственно (фиг. 1 и 3). При этом возможность поворота внутренних отводящих патрубков обеспечивается окнами 33 и 34 в цапфах 12 и 13.

Поворот относительно оси Y-Y.

Поворот внутренних 27 и 28 и наружных 10 и 26 отводящих патрубков относительно оси Y-Y осуществляется совместно со сферическим элементом 5.

При этом переходник 9 и крестообразный элемент 16 с хвостовиками 17-20 остаются неподвижными (фиг. 2), а втулки 7 и 8, шарнирно соединенные

1281804 с переходником 9, и коллекторы 14 и

15, шарнирно соединенные с хвостовиками 20 и 18, поворачиваются вокруг этой оси. Возможность поворота сферического элемента 5 относительно

Y-У обеспечивается сквозным отверстием 35 в нем (фиг. 3).

Фор мула из обре те ни я .I

Шарнирное соединение трубопроводов, содержащее корпус, сферический элемент, подводящий патрубок и расположенный перпендикулярно к нему цилиндрический шарнир, соединенные между собой с возможностью относительного поворота, отводящий патрубок, связанный .с полым сферическим элементом, причем сферический элемент и цилиндрический шарнир, установлены с возможностью совместного поворота относительно оси подводящего патрубка, проходящей через центр сферического элемента, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности при высоких температурах и расширения функциональных возможностей, на сферическом элементе установлены две пустотелые цапфы, а в пглости сферического элемента уста-.

t о-члены два коллектора, крестообразный элемент с четырьмя хвостовиками, в котором выполнены два непересекающихся канала, соединяющие полости смежных хвостовиков, две полые полуоси, полости которых сообщены с коллекторами, а цилиндрический шарнир выполнен в виде двух дистанционно установленных соосно втулок, при этом шарнирное соединение снабжено,дополнительными подводящим и отводящим пат— рубками, расположенными зеркально по от— ношению к основным, в основном и дополнительном отводящих патрубках установлены внутренние отводящие патрубки, шарнирно связанные с полуосями, полости которых сообщены с каналами внутренних отводящих патрубков, а хвостовики одной из диаметрально расположенных пар расположены внутри и соосно с основным и дополнительным подводящими патрубками с возможностью

20 поворота относительно них, а второй пары — внутри и соосно с втулками цилиндрического шарнира, шарнирно соединены с ними, а полости хвостовиков этой пары сообщены с коллекторами, причем основной и дополнительный отводящие патрубки шарнирно связаны с цапфами сферического элемента, которые расположены концентрично полуосям, ось которых перпендикулярна осям подводящих патрубков и сферического шарнира, а полости отводящих патрубков и сферического элемента сообщены между собой.

1281804

1 28 1804

Составитель И. Пащенко

Техред А.Кравчук Корректор Л, Патай

Редактор 0; Юрковецкая

Заказ 7242/31

Тираж 8!0

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

113035, Москва, 1Н-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4