Шарнир для соединения трубопроводов

 

Изобретение может быть использовано при гидромеханизированной разработке грунта на вскрышных работах по добыче полезных ископаемых открытым способом. Цель изобретения - повышение надежности соединения трубопроводов /ТП/ 6 за счет обеспечения разборности конструкции, позвляющей относительные перемещения ТП 6, располагающихся под различными углами друг к другу. Перегородка 21 крестовины 1 с цапфами 2 делит внутреннюю полость на два канала, каждый из которых является общим для двух взаимно перпендикулярных цапф 2. Полые переходники /ПП/ соединены с крестовиной 1. Тройники 5 соединены с ПП и ТП. Каждый ПП выполнен коробчатой формы с жестко закрепленной внутри него поворотной втулкой и соединен с цапфой 2 через пружинное стопорное кольцо. Уплотнительный узел выполнен в виде упорного кольца с уплотнителем и нажимным фланцем, к-рый соединен с втулкой. При появлении осевых нагрузок на ТП 6 шарнир передает их на другой ТП 6, т.к. поперечные сечения ПП имют коробчатую форму, каждая пара к-рых совместно с цапфами 2 и тройником 5 образует жесткий прямоугольник. Прямоугольник расположен в плоскости действия осевой силы. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Е 16 L 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4124224/23-29 (22) 24.09.86 (46) 15.01.90. Бюл. У 2 (71) Институт горного дела СО АИ СССР (72) Э.Г, Чайковский, Ю.Г. Горбачев, А.Б. Шапирштейн и С.Е. Балаганский (53) 621.643(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 93178, кл. P 16 L 27/02, 1950. (54) ШАРНИР ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ (57) Изобретение м.б. использовано при гидромеханизированной разработке грунта на вскрышных работах по добыче полезных ископаемых открытым способом. Цель изобретения — повышение надежности соединения трубопро-. водов (ТП) 6 за счет обеспечения разборности конструкции, позволяющей относительные перемещения ТП 6, располагающихся под различными углами друг к другу. Перегородка крестовины 1 с

„,З0„„1536145 А1 2 цапфами 2 делит внутреннюю полость на два канала, каждый из которых является общим для двух взаимно перпендикулярных цапф 2. Полые переходники (ПП) соединены с крестовиной 1. Тройники 5 соединены с ПП и ТП. Каждый

ПП выполнен коробчатой формы с жестко закрепленной внутри него поворотной втулкой и соединен с цапфой 2 через пружинное стопорное кольцо. Уплотнительный узел выполнен в виде упорного кольца с уплотнителем и нажимным фланцем, к-рый соединен с втулкой. При появлении осевых нагрузок на ТП 6 шарнир передает их на другой ТП б, т.к. поперечные сечения

ПП имеют коробчатую форму, каждая пара к-рых совместно с цапфами 2 и тройником 5 образует жесткий прямо- * угольник. Прямоугольник расположен в плоскости действия осевой силы. 1 з.п, ф-лы, 4 ил.

1536145

Изобретение. относится к горному, строительному машиностроению, а именно к шарнирным соединениям трубопроводов, и может быть использовано для

5 транспортирования воды или водогрунтовой пульпы при гидромеханизированиой разработке грунта на вскрышных работах по добыче полезных ископаемых открытым способом.

Цель изобретения — повышение надежности — достигается за счет разбориости конструкции, обеспечивающей от- осительные перемещения трубопроводов, располагающихся под различными углами 15 друг к другу.

На фиг. 1 изображен предлагаемый шарнир, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сверху, на фиг. 3 — сечение А-A на фиг. 1; на фиг. 4 — узел I на

:фиг, 3 (уплотнительный узел).

Шарнирный водовод включает полую

1 .,крестовину 1 с цилиндрическими цапфа ми 2, полые переходники 3 н 4, разъем,но соединяющие крестовину 1 с тройни- 25 ками 5, присоединенными к внешним

:трубопроводам б, и уплотнительные

;узлы. Каждый переходник 3 или 4 со,. держит обечайку 7, крышку 8 и днище 9

;и выполнен в виде коробки, что повы:шает era поперечную жесткость. К днищу 9 болтами 10 крепится тройник 5, а герметичность прилегания обеспечи;вается уплотнителем 11. Соосные цап,фы 2 крестовины 1, к которым крепят, ся два параллельных переходника 3 35

i (или 4), и тройник 5 образуют совместно жесткий прямоугольник, расположенный в плоскости действия осевых сил.

Крестовина 1 соединена с переходниками 3 и 4 стопорными пружинными 40 кольцами 12, размещенными в проточках, выполненных на наружных цилиндрических поверхностях цапф 2 и одной стороной прилегающих с внутренней стороны к днищам 9 переходников 3 и 4, Герметичность каждого данного соединения осуществляется по концентричным цилиндрическим поверхностям цапфы 2 и поворотной втулки 13, приваренной к днищу 9, уплотнительным 50 узлом, содержащим упорное кольцо 14 и прижимной фланец 15, упирающейся своим кольцевым выступом в расположенный между ними уплотнитель 16.

Прижимной фланец 15 прикреплен к пово-55 ротной втулке 13, причем его крепление осуществлено гайками 17 и шпиль" ками 18, установленными в данных поворотных втулках 13. Упорное кольцо

14 выполнено с кольцевым выступом, упирающимся с внутренней стороны в днище 9 водовода 3 или 4, причем высота h выступа больше толщины стопорного пружинного кольца 12, т.е. между торцами колец 12 и 14 образован зазор.

Благодаря тому, что соединения переходников 3 и 4 с крестовиной 1 и тройниками 5, а также соединения тройников 5 с трубопроводами 6 выполнены разъемными, упрощаются монтаж и демонтаж шарнира и в его конструк- . ции не возникают дополнительные напряжения, вызванные данными операциями °

Для доступа к уплотнительным узлам крышки 8 переходников 3 и 4 снаб-. жены смотровыми крышками 19, расположенными на осях вращения цапф 2 крестовины 1. Герметичность их прилегания к крышкам 8 обеспечивается уплотнителями 20.

Внутренняя полость крестовины 1 разделена перегородкой 21 на два канала, каждый из которых соединяет две взаимно перпендикулярные цапфы 2.

Шарнир для соединения трубопроводов работает следующим образом.

Тройники 5 присоединяют к трубопроводам б. Вода или пульпа, подаваемая из одного из трубопроводов 6, поступает в тройник 5, где разделяется на два потока, направляемые в параллельные переходники 3 (или 4). Переходники 3 (нли 4), имеющие каждый коробчатую конструкцию, содержащую обечайку 7, крышку 8 и днище 9, закреплены на цапфах 2 крестовины 1, образуя с ними общий канал. Жидкость, поступившая в крестовину 1, направляется в другую пару водоводов 4 (или

3) благодаря тому, что полость крестовины 1 разделена перегородкой 21 на два канала, каждый из которых является общим для двух взаимно перпендикулярных цапф 2, при этом исключается взаимодействие встречных потоков. Переходники 4 (или 3) также соединены друг с другом тройником 5, в котором эти два потока сливаются н поступают в другой трубопровод 6, Таким образом осуществляется передача жидкости из одного трубопровода 6 в другой.

Тройники. 5 соединены с переходниками 3 и 4 при помощи болтов 10, а герметизация стыка осуществлена уплотнителем 11, Соединение переход5 153 ников 3 и 4 с крестовиной 1 выполнегл с помощью пружинных колец 12, ðàñположенных в проточках наружных цилиндрических поверхностей цапф 2. Это позволяет при изменении взаимного расположения трубопроводов 6 переходникам 3 и 4 совершать повороты вокруг соответствующих осей цапф 2 без перемещения вдоль них. Герметичность ,данного подвижного соединения дости,гается прижатием к наружной цилиндрической поверхности цапфы 2 и концентричной ей внутренней поверхности поворотной втулки 13, привареннои к днищу переходника 3 или 4, уплотнителя 16, входящего в состав уплотнительного узла, Прижатие уплотнителя

16 к данным поверхностям достигается

его поджимом между плоскими торцовыми поверхностями упорного кольца 14, упирающегося с внутренней стороны в днище 9, и кольцевого выступа при" жимного фланца 15 Величина усилия поджима регулируется подтяжкой гаек

17, навинченных на шпильках 18, установленных в поворотной втулке 13.

Для того, чтобы при поворотах переходников 3 и 4 вокруг цапф 2 не происходило затирания плоских торцовых поверхностей пружинных колец 12 между днищами 9 и упорными кольцами

14, последние выполнены с кольцевыми выступами, которыми они упираются с внутренней стороны в днища 9, причем высота h каждого выступа больше толщины стопорного пружинного кольца 12, т.е. образуется зазор между кольцами

12 и 14.

Для обеспечения возможности текущей регулировки при частичном износе уплотнителя 16 или ослабления его затяжки крышки 8 переходников 3 и 4 снабжены смотровыми крышками 19, расположенными на осях вращения цапф 2

6145 6 крестовины 1. Герметичность их прилегания к крышкам 9 обеспечивается уплотнителями 20.

В случае появления осевых нагрузок на одном из трубопроводов 6 шарнир передает их на другой трубопровод 6, так как его конструкция отличается повышенной жесткостью в связи с тем, что поперечные сечения пе-, реходников 3 и 4 имеют коробчатую форму и каждая пара параллельных переходников 3 или 4 совместно с сооскыьж цапфами 2 крестовины 1 и тройником 5 образует жесткий прямоугольник, располагающийся в плоскости действия осевой силы.

Формула изобретения

1. Ыарнир для соединения трубопроводов, содержащий крестовину с цапфамн и перегородкой, делящей внутреннюю полость на два канала, каждый из которых является общим для двух вза25 имно перпендикулярных цапф, полые переходники, соедикенкые с крестовиной, и уплотнительные узлы, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности соединения он снабжен тройниками и пружинными стопорными кольцами, причем тройники соединены с переходниками и трубопроводом, а каждый переходник выполнен коробчатой формы с жестко закрепленной внутри него поворотной втулкой с установ35 ленным между ней и цапфой уплотнительным узлом и соединен с цапфой крестовины через пружинное стопорное кольЦо °

2. Нарнир по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что уплоткительный узел выполкен в виде упорного кольца

:с уплотнителем и нажимным фланцем, который соединен с поворотной втулкой, 45:

1536145

1536145

1Ч

Составитель P. Хлудова

Техред М.Ходанич

Редактор А.Огар

Корректор M. Кучерявая

Заказ 97 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!01