Амортизатор для трубопровода

 

Использование: в машиностроении, в частности для демпфирования и защиты трубных конструкций от сейсмических или динамических воздействий. Сущность изобретения: корпус амортизатора выполнен в виде втулки и сильфонов, большие основания которых соединены с торцами втулки, меньшие их основания охватывают трубопровод, а амортизатор снабжен коаксиально установленными относительно трубопровода и размещенными внутри корпуса дополнительной втулкой, жестко соединенной с трубопроводом, перфорированными кольцами, жестко соединенными с последней, и перфорированной обечайкой, торцы которой жестко соединены с кольцами, а демпфирующая среда представляет собой сыпучую среду. Кроме того, обечаек может быть установлено как минимум две с соосными и несоосными отверстиями и разного диаметра, а обечайки по периметру могут быть выполнены в виде многоугольников. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для демпфирования, и может быть использовано для защитных трубных конструкций от сейсмических или динамических воздействий.

Известен амортизатор, содержащий корпус, заполненный сыпучей средой, внутри которого перемещается шток совместно с поршнем. Поршень установлен с зазором по отношению к внутренней поверхности корпуса [1] Однако такой амортизатор воспринимает сейсмические или динамические нагрузки, действующие только по направлению продольной оси амортизатора в одну или другую сторону в зависимости от направления воздействия.

Кроме того, амортизатор обладает большим сопротивлением холостого перемещения поршня, оказываемым сыпучей средой.

Известен амортизатор для трубопровода, который содержит коаксиально установленный трубопровод, корпус и демпфирующий элемент, взаимодействующий с корпусом и трубопроводом [2] Недостатком этого амортизатора является малое сопротивление трубопровода по отношению к демпфирующему элементу, что приводит к увеличению холостого перемещения трубопровода.

Целью изобретения является повышение надежности амортизатора.

Это достигается тем, что корпус выполнен в виде втулки и сильфонов, большие основания которых соединены с торцами втулки, меньшие их основания охватывают трубопровод, а амортизатор снабжен коаксиально установленными относительно трубопровода и размещенными внутри корпуса дополнительной втулкой, жестко соединенной с трубопроводом, перфорированными кольцами, жестко соединенными с последней, и перфорированной обечайкой, торцы которой жестко соединены с кольцами, а демпфирующий элемент представляет собой сыпучую среду.

Кроме того, внутри корпуса установлено как минимум две коаксиально расположенные обечайки, перфорированные отверстиями. Обечайки выполнены по периметру в виде многоугольников.

Отверстия в обечайках расположены соосно или несоосно и имеют разную величину с уменьшением диаметра отверстий в обечайках, расположенных ближе к вертикальной оси амортизатора.

На фиг. 1 изображен амортизатор для трубопровода, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 вариант выполнения с установкой внутри корпуса двух обечаек с соосными отверстиями равного диаметра; на фиг.4 выполнение обечайки в виде многоугольника.

Амортизатор содержит корпус 1, выполненный в виде втулки, соединенный с коническими сильфонами 2 и 3 при помощи их большого основания 4, а меньшим основанием 5 конические сильфоны 2 и 3 охватывают трубопровод 6. Конические сильфоны 2 и 3 выполнены с гофрами 7. Внутри корпуса установлена обечайка 8, перфорированная отверстиями 9 и жестко соединенная с кольцами 10 и 11 при помощи сварных швов 12. Кольца 10 и 11 перфорированы отверстиями 13 и выполненными в них центральными отверстиями 14, посредством которых кольца 10 и 11 соединены жестко с втулкой 15 при помощи сварных швов 16. Втулка 15 охватывает трубопровод 6 и жестко крепится к нему сварными швами 17. Амортизатор снабжен элементами крепления 18. Внутренняя полость корпуса 1 и конических сильфонов 2 и 3 заполнена сыпучим материалом 19 через штуцер 20. Позицией 21 обозначена вертикальная ось амортизатора.

Амортизатор работает следующим образом.

При плавном перемещении трубопровода 6 от действия теплового удлинения сыпучий материал 19 плавно обтекает обечайку 8, трубопровод 6 и частично проходит через отверстия 9 и 13 обечайки 8, создавая при этом минимальное сопротивление перемещению трубопровода 6. Конические сильфоны 2 и 3 благодаря гофрам 7 позволяют трубопроводу 6 перемещаться в любом направлении.

При резком динамическом или сейсмическом воздействии на трубопровод 6 сыпучий материал 19 вследствие своей инертности не успевает обтекать обечайку 8, трубопровод 6 и проходить через отверстия 9 и 13 обечайки 8 и создает значительное сопротивление перемещению трубопровода 6.

Благодаря увеличению площади поглощения энергии воздействия за счет обечайки 8 или площади колец 10 и 11, уменьшается холостой ход амортизатора и тем меньше растягиваются гофры 7 конических сильфонов 2 и 3, что снижает напряжения в них, повышая надежность амортизатора.

Кроме того, на дополнительное поглощение энергии оказывает воздействие выполнение обечайки в виде многоугольника, или установка нескольких коаксиально расположенных обечаек 8, или выполнение в обечайке 8 несоосных отверстий, а также выполнение отверстий в обечайках 8 разного диаметра.

Все это увеличивает сопротивление сыпучего материала 19 и уменьшает величину холостого хода амортизатора (растяжение или сжатие гофр 8), что снижает напряжение в конических сильфонах 2 и 3 и тем самым повышает надежность амортизатора и надежность предохраняемого трубопровода.

Амортизатор прост в изготовлении, обеспечивает высокую надежность, не требует наладки, может эксплуатироваться при любых температурных режимах и условиях радиационного облучения.

Формула изобретения

1. АМОРТИЗАТОР ДЛЯ ТРУБОПРОВОДА, содержащий коаксиально установленный трубопроводу корпус и демпфирующий элемент, взаимодействующий с корпусом и трубопроводом, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде втулки и сильфонов, большими основаниями соединенными с торцами втулки, а меньшими основаниями, охватывающими трубопровод, а амортизатор снабжен коаксиально установленными относительно трубопровода и размещенными внутри корпуса дополнительной втулкой, жестко соединенной с трубопроводом, перфорированными кольцами, жестко соединенными с последней, и перфорированной обечайкой, торцы которой жестко соединены с кольцами, а демпфирующий элемент представляет собой сыпучую среду.

2. Амортизатор по п. 1, отличающийся тем, что внутри корпуса установлено как минимум две коаксиально расположенные обечайки, перфорированные отверстиями.

3. Амортизатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что обечайки выполнены по периметру в виде многоугольников.

4. Амортизатор по пп. 2 и 3, отличающийся тем, что отверстия в обечайках расположены соосно.

5. Амортизатор по пп. 2 и 3, отличающийся тем, что отверстия в обечайках расположены несоосно.

6. Амортизатор по пп. 2 5, отличающийся тем, что отверстия в обечайках выполнены разного диаметра с уменьшением их диаметра к ее центру.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4