Антивибрационное фланцевое соединение трубопроводов

 

Изобретение относится к машиностроению и может применяться в гидрогазодинамических установках. Цель изобретения - повышение надежности и расширение эксплуатационных возможностей. Соединение содержит коаксиально расположенные трубчатые элементы 1 и 2 с фланцами 3 и 4, промежуточный трубопровод 5 с фланцем 6, подпружиненные крепежные элементы 7, уплотнительные элементы 8. Трубчатые элементы 1 и 2 снабжены кольцевыми виброизоляторами 9 и 10, закрепленными на цилиндрических выступах 11 и 12 фланцев 3 и 4. Промежуточный трубопровод 5 смонтирован в цилиндрическом корпусе 13, установленном на кольцевых виброизоляторах 9 и 10. Между трубопроводом 5 и корпусом 13 установлены уплотннтельные элементы 8. Фланец 6 промежуточного трубопровода 5 выполнен разрезным в виде фигурных пластин 18, закрепленных на трубопроводе 5 посредством кольцевой канавки 19 и накидного кольца 20. Подпружиненные крепежные элементы 7 трубопровода 5 установлены на фланцах 14, 15 корпуса 13 и на фланце 6 промежуточного трубопровода 5, обеспечивая его виброизоляцию. Кольцевые виброизоляторы 9 и 10 повышают надежность соединения благодаря исключению влияния перекосов трубчатых элементов 1 и 2 на виброизоляцию трубопроводов. Корпус 13 создает дополнительный каскад виброизоляции , способствуя снижению вибронагрузок. Патрубок 5 снабжен прибором 41, предназначенным для измерения параметров рабочей среды, что расширяет эксплуатационные возможности соединения и уменьшает номенклатуру узлов за счет совмещения функций демпфирования и измерения. 3 з. п. ф-лы, 5 ил. 39 S 33 t 34 32 & (Л оо со со 01 05 to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1399562 А1

15114 F 16 1 23 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4094761/29-08 (22) 14.07.86 (46) 30.05.88. Бюл. № 20 (72) А. А. Хмырова, К. С. Касаев, Г. В. Цветнов, Н. И. Туманов, Ю. С. Иванов и А. Д. Павловская (53) 621.643 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1237863, кл. F 16 L 23/02, 1985. рован в цилиндрическом корпусе 13, установленном на кольцевых виброизоляторах 9 и 10. Между трубопроводом 5 и корпусом 13 установлены уплотнительные элементы 8.

Фланец 6 промежуточного трубопровода 5 выполнен разрезным в виде фигурных пластин 18, закрепленных на трубопроводе 5 посредством кольцевой канавки 19 и накидного кольца 20. Подпружиненные крепежные элементы 7 трубопровода 5 установлены на фланцах 14, 15 корпуса 13 и на фланце 6 промежуточного трубопровода 5, обеспечивая его виброизоляцию. Кольцевые виброизоляторы 9 и 10 повышают надежность соединения благодаря исключению влияния перекосов трубчатых элементов 1 и 2 на виброизоляцию трубопроводов. Корпус 13 создает дополнительный каскад виброизоля- Ж ции, способствуя снижению вибронагрузок.

Патрубок 5 снабжен прибором 41, предназ- ЦЦ наченным для измерения параметров рабо- у чей среды, что расширяет эксплуатационные возможности соединения и уменьшает номенклатуру узлов за счет совмещения функ- 2 ций демпфирования и измерения. 3 з. и. ф-лы, 5 ил. ( (54) АНТИВИБРАЦИОННОЕ ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ (57) Изобретение относится к машиностроению и может применяться в гидрогазодинамических установках. Цель изобретения— повышение надежности и расширение эксплуатационных возможностей. Соединение содержит коаксиально расположенные трубчатые элементы 1 и 2 с фланцами 3 и 4, промежуточный трубопровод 5 с фланцем 6, подпружиненные крепежные элементы 7, уплотнительные элементы 8. Трубчатые элементы 1 и 2 снабжены кольцевыми виброизоляторами 9 и 10, закрепленными на цилиндрических выступах 11 и 12 фланцев 3 и 4. Промежуточный трубопровод 5 смонти) го,г 25

Фиг.1

27 27

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1399562

Изобретение относится к антивибрационным фланцевым соединениям трубопроводов, преимущественно гидрогазодинамических установок.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение эксплуатационных возможностей.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое соединение, общий вид; на фиг. 2 —вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — вид В на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез Г-Г на фиг. 1.

Соединение содержит трубчатые элементы 1 и 2 с фланцами 3 и 4 соответственно, промежуточный трубопровод 5 с фланцем 6, подпружиненные крепежные элементы 7, уплотнительные элементы 8. Трубчатые элементы 1 и 2 снабжены кольцевыми виброизоляторами 9 и 10, закрепленными на цилиндрических выступах 11 и 12 фланцев 3 и 4. Промежуточный трубопровод 5 смонтирован в цилиндрическом корпусе 13, имеющем фланцы 14 и 15 и прорези 16 и 17. Корпус установлен на виброизоляторах 9 и 10 трубчатых элементов 1 и 2. Фланец 6 промежуточного трубопровода 5 выполнен разрезным в виде фигурных пластин 18, установленных в прорезях 16 и закрепленных на промежуточном трубопроводе при помощи кольцевой канавки 19 и накидного кольца 20.

Фигурных пластин 18 в соединении три, равно как и прорезей 16 (фиг. 5). Уплотнительные элементы 8 установлены между промежуточным трубопроводом 5 и корпусом 13.

Подпружиненные крепежные элементы 7 промежуточного трубопровода 5 выполнены разрезными и установлены на фланцах 14 и 15, фигурных пластинах 18 и накидном кольце 20. Крепежные элементы 7 содержат штыри 21 с кольцевыми буртиками 22 и пружины 23. В резьбовые отверстия фланцев 14 и 15 ввернуты винты 24 и 25 для поджатия пружин 23. Винты 24 и 25 имеют цилиндрические выступы 26 для крепления пружин 23.

Поджатие последних осуществляется при помощи головок 27 под ключ.

Кольцевые виброизоляторы 9 и 0 выполнены в виде упругих втулок с буртиками 28 и металлическими кольцами 29, вмонтированными во втулки у основания буртика 28.

Фланцы 14 и 15 корпуса 13 промежуточного трубопровода выполнены съемными. Их крепление осуществляется при помощи металлических колец 30. Фланцы 3 и 4 трубчатых элементов 1 и 2 соединены с фланцами 14 и 15 корпуса 13 при помощи доголнительных подпружиненных крепежных элементов 31 и 32. Каждый из этих элементов состоит из болта 33, гайки 34 пружин 35 и 36 и шайб 37 для центрирования пружин. Болты 33 установлены на упругие втулки 38, расположенные в отверстиях фланцев. Шайбы

37 и 39 предохраняют втулки 38 от выпадания из отверстий фланцев. Для регулирования винтов 24 и 25 головками 27 во фланцах 3

10 l5

5О

55 и 4 выполнены пазы 40. Патрубок промежуточного трубопровода 5 снабжен прибором 41, предназначенным для измерения параметров рабочей среды, проходящей через предлагаемое соединение. Такими параметрами являются: температура среды, расход, плотность и др. Для крепления прибора 41 в трубопроводе выполнено резьбовое отверстие 42.

Герметичность крепления прибора обеспечивается прокладкой 43, работа — пультом 44 управления. Кольцевая прорезь 17 в корпусе 13 обеспечивает монтаж прибора на промежуточном трубопроводе 5.

Соединение работает следующим образом.

Вибронагрузки, возникающие в процессе работы установки, в состав которой входит предлагаемое соединение, воспринимаются трубчатым элементом 1 и воздействуют на соединение в продольном и поперечном направлении. Виброизоляция корпуса 13 в продольном направлении обеспечивается виброизоляторами 9 и 10, выполненными из упругого материала, например из резины. Металлические кольца 29, вмонтированные в виброизоляторы, повышают их устойчивость при работе соединения под высоким давлением рабочей среды, проходящей через трубопровод. Тем самым повышается надежность виброизоляторов. Вместе с тем, виброизоляторы 9 и 10, выполненные в виде упругой втулки, обеспечивают виброизоляцию соединения в условиях возникновения перекосов трубчатых элементов 1 и 2 относительно корпуса 13, тем самым достигается надежность виброизоляции всего соединения.

Сжатие виброизоляторов 9 и 10 обеспечивается подпружиненными крепежными элементами 31 и 32. Усилие сжатия достигается путем завинчивания гаек 34, которые, одновременно со сжатием виброизоляторов 9 и 10 сжимают также и пружины 35 и 36.

Помимо виброизоляции упругие втулки обеспечивают герметичность соединения. B свою очередь, подпружиненные крепежные элементы 31 и 32 повышают надежность виброизоляции соединения в продольном направлении. Виброизолятор 9 и подпружиненный крепежный элемент 31 составляют первый каскад продольной виброизоляции трубопроводов. Виброизолятор 10 и подпружиненный крепежный элемент 32 соответственно составляют второй каскад продольной виброизоляции трубопроводов. Виброизоляция трубопроводов в поперечном направлении осуществляется упругими втулками 38, виброизоляторами 9 и 10 и пружинами 23. Последние способствуют гашению вибронагрузок благодаря тому, что подпружиненные крепежные элементы 7 выполнены разрезными и трубопровод 5 находится в подвешенном состоянии на пружинах 23, связанных с фланцем 6. Вместе с тем, трубопровод 5 опирается на уплотнительные элементы 8, которые благодаря своим упругим свойствам

j39(1562 э

Формула изобретения

40 .45

55 также способствуют г, I»IE íèf() и;. р("Iных вибронагрузок. Виброизол)»::;1) .1 и соответствующие ему упругие вт..lh, расположенные в отВерстиях фпанцен и 14, составляют первый каскад вибро изоляции трубопроводов в поперечном направлении. Виброизолятор 10 и соответствующие ему упругие втулки 38, расположенные в отверстиях фланцев 4 и !5, составляют второй каскад виброизоляции в поперечном направлении.

Промежуточный трубопровод 5 устa»о лен в корпусе 13, который представляет собой цилиндрическую деталь с прорезями.

Внутренняя цилиндрическая поверхность корпуса 13 обработана с высокой точностью.

При этом выдерживается строгий зазор межд:»ромежуточным трубопроводом и корпусоч 13. Данный зазор выбирается исходя пз амплитуды колебаний корпуса 13 и дол.кен оыть больше этой амплитуды, что искл к)чает соприкосновение промежуточного

f pyoot ровода с корпусом. Тем самым исключается возникновение ударных нагрузок и обеспечивается надежность виброизоляции.

Центрирование промежуточного трубопровода относительно корпуса обеспечивается усгановкой с двух сторон уплотнительных элементов 8. Количество упругих элементов выбирается исходя из интенсивности вибронагрузок и веса промежуточного трубопровода. Желательно, чтобы промежуточный трубопровод выполнялся из легких коррозионностойких сплавов, например из алюминиевых, титановых и т. д. Аналогично следует выполнять и корпус 13. Вследствие того, что промежуточный трубопровод установлеH в монолитной, точно изготовленной

;»етали — корпусе 13, исключается возможность перекоса в процессе сборки и эксплуатации соединения. Съемное, а не сварное соединение фланца 14 с корпусом 13 устраняет возможность возникновения перекоса корпуса под действием тепловых напряже»»ий, что привело бы к нарушению виброизоляции промежуточного трубопровода 5 и et.n заклиниванию в корпусе 13. Съемное со(»и»3ение фланца 14 позволяет обеспечить

;акже монтаж фланца 6, в частности его кольца 20, т. е. сборку соединения. В свою очередь разборная конструкция фланца 6 также обеспечивает разборность и монтаж промежуточного и рубопровода 5 в корпусе 13.

В г-(:,e(:(.e работы предлагаемого соедис «,;;рибор 4! измеряет параметры рабочей !

)((ы. Точность измерения зависит от сте1:ни изопяции прибора от вибронагрузок, отрнцательно воздействующих на чувствительность прибора. Виброизоляция прибора обеспечивается трубопроводом 5, установлен1»ыч в корпусе 13. Внутренняя поверхность корпуса 13 представляет собой IIH,fèH 1131»ческ3 к) поверхность, Вы полне»»1»ъ »о с вы(. Окой точностью. Также с высокой точно тью выполнена наружная цилиндри« cfx; я;Ioâåðx

»и)(.ть труoofipof3o;1:i 5. Тем самым обеспечи»;ается точность выполнения заданного зазора между корпусом !3 и трубопроводом 5.

11;.»пчие корпуса 13 при обеспечении I»ffnj)().;: О г(»И(:, (»рнбОра ИСКЛЮЧаЕт ВОЗНИКНОВЕНИЕ

il.. j)(;: сов и Нх влияние на».аботоспособприбора. Это гарантирует точность и

:, »сжность работы прибора при любых усло»1»ях 13(»б)оть» предлагасчого соединения. Надежность работы lfj)ft;)oj);» в данном случае зависHI также от дсмпфнрующих свойств уплотнительных элечентов 8. По сравнению с прототипом уп loTHHTcльные элементы 8 находятся в разгруженном состоянии, так как основную часть вибро»»агрузок в данном соединении воспринимают виброизоляторы 9 и 10, что создает необходимыс условия для обеспечения высокой точности работы измерительного прибора 41.

Использование в предлагас мом антивибрационном соединении измерительного прибора, для которого созданы оптимальные условия работы, расширяет эксплуатационные возможности устройства, позволяя дополнительно измерить параметры рабочей среды с высокой точностью в условиях вибронагрузок и высоких давлений рабо«сй среды в трубопроводах.

1. Антивцбрационное фланцевое (. "liifli— ние трубопроводов, содержащее ко;»ь иа,»ьно расположенные трубчатьц эл(ченгbl с фл а и ца м и, промежуточный трубо»»ро но.» фланцем и патрубком. подпружи»»(н»;ыс крпежные элементы и упло I Hli г(.л .,1! ыс элменты, отлииаюшеее.» тем, «I.o, 1,«л». : »ц)вышения надежности и расllllfj)(11)1 эксплуатационных возмож»юстей. ot 1»аб жено кольцевыми виброизолятора ми, у -,»новленными на трубчатых элемеHT ix ft »акреплепными на их фланцах, а также цилиндрическим корпусом с фланцами и прорезями, установленным на в»»бро»1.»о.». и орах трубчатf>ix элементов, при этом пр()чежуточный трубопровод смонтирован в I»lf.»IIH3ptlческом корпусе, а фла»»с ц прочсжуто«ного трубопровода выполнен разрезным в виде фигурных пластин, установленных «прорезях корпуса и закрепленных на 1 ромежуточном трубопроводе посредством кольцсвои канавки и накидного кольца, х плотнительiii, ( элементы установлены между промежут(:I ным трубопроводом и корпусом,:»о.»11!)3 ж)1ненные крепежные элементы ."1)оч: .1.3 го III()го трубопровода выполнены р1зг(1»ы):: установлены на фланцах коэпус(.: рных пластинах с никия:;ым;. ).11;1)ч 1).1;11» цы трубчатых эл(-ме»т()l3 (оед»)::(Hf f с ф.»ницами корпуса 1»оср(яством допо,)1»ите IhHblx подпру к»»не»»1»ых крепежных элементов, а в патрубке промежуточного трубопровода установл H прибор для измерения нарам TpoH

1399562

21 диУ А

Фиг. 2 аад В ча

5 рабо сй срс гы, размещенный в одной из прорезей корпуса.

2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что кольцевые виброизоляторы выполнены в виде упругих втулок с буртиком и металлическим кольцом, установленным во втулке у основания буртика.

3. Соединение по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что фланцы корпуса промежуточного трубопровода выполнены сьемными.

4. Соединение по пп. 1 — 3, отличающееся тем, что оно снабжено нажимными винтами, установленными в подпружиненных крепежных элементах промежуточного трубопровода.!

399562

Составитель В. Бирюков

Редактор С. Лисина Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 2319 40 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

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