Компенсатор
Владельцы патента RU 2398154:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" (RU)
Изобретение относится к компенсационным устройствам для трубопроводов. Компенсатор содержит эластичную трубу 1 с армирующим включением 17 и уплотнительными отбортовками 2 и 3. Снаружи эластичной трубы 1 с радиальным зазором установлены ограничительные втулки 4 и 5. Армирующее включение 17 расположено в средней части эластичной трубы 1 и выполнено в виде расположенных вдоль эластичной трубы с зазорами относительно друг друга кольцевых элементов. Технический результат: увеличение долговечности эластичной трубы и уменьшение длины компенсатора. 2 ил.
Изобретение относится к оборудованию трубопроводного транспорта и может быть использовано в качестве компенсационного соединения трубопроводов различного назначения.
Известен компенсатор осевых деформаций, включающий эластичную неметаллическую трубу с уплотнительными отбортовками и наружные ограничительные втулки, установленные телескопически по отношению друг к другу. В тело трубы включена армирующая пружина (RU 2083907, F16L, 51/02, 1997).
Недостатком компенсатора является телескопическое расположение наружных втулок, что снижает компенсирующую способность устройства, а также сложность конструкции эластичной трубы с заделанной в ее тело пружиной.
Известен компенсатор (прототип), содержащий эластичную трубу с армирующим включением и уплотнительными отбортовками, установленные снаружи эластичной трубы с радиальным зазором ограничительные втулки, при этом длина эластичной трубы превышает суммарную длину наружных ограничительных втулок, а армирующее включение размещено на части эластичной трубы, свободной от опоры на наружные ограничительные втулки (RU 2285856 C1, F16L 51/02, 2005).
Однако недостатками компенсатора-прототипа являются возможность разрушения эластичной трубы тонкими торцевыми кромками армирующего включения, выполненного в виде сплошной цилиндрической втулки, при радиальных и осевых деформациях трубопровода, неполное использование длины эластичной трубы при осевых и радиальных деформациях трубопровода из-за встроенного в среднюю часть эластичной трубы жесткого армирующего включения, что связано не только с увеличением длины компенсатора, но и с увеличенными поперечными деформациями трубы с большими радиусами ее изгиба по краям, а также с возможностью нарушения целостности трубы также за счет взаимодействия материала трубы с торцевыми кромками армирующего включения.
Техническим результатом изобретения является повышение долговечности эластичной трубы и уменьшение ее длины и длины компенсатора.
Технический результат достигается тем, что в компенсаторе, содержащем эластичную трубу с армирующим включением и уплотнительными отбортовками, установленные снаружи эластичной трубы с радиальным зазором ограничительные втулки с превышением длины эластичной трубы суммарной длины наружных ограничительных втулок и расположением армирующего включения на части эластичной трубы, свободной от опоры на наружные ограничительные втулки, согласно изобретению армирующее включение выполнено в виде расположенных вдоль эластичной трубы с зазорами относительно друг друга кольцевых элементов.
Компенсатор представлен на фиг.1 - вид сбоку, на фиг.2 - эластичная труба с размещенными в ее стенках элементами армирующего включения.
Компенсатор содержит эластичную трубу 1 с уплотнительными отбортовками 2 и 3. Снаружи эластичной трубы 1 установлены ограничительные втулки 4 и 5, образующие с наружной поверхностью эластичной трубы 1 радиальный компенсационный зазор. Противолежащие торцевые кромки 6 и 7 ограничительных втулок 4 и 5 скруглены наружу. Ограничительные втулки 4 и 5 снабжены присоединительными фланцами 8 и 9, прижимающими уплотнительные отбортовки 2 и 3 эластичной трубы 1 к присоединительным фланцам 10 и 11 соединяемых трубопроводов 12 и 13. Плотность фланцевых соединений обеспечивается крепежными приспособлениями 14. Длина эластичной трубы 1 превышает суммарную длину наружных ограничительных втулок 4 и 5 на величину осевого компенсационного зазора 15, образующегося между противолежащими кромками 6 и 7 ограничительных втулок 4 и 5. Средний участок эластичной трубы 1 ужесточен с помощью армирующего включения, выполненного в виде расположенных вдоль эластичной трубы 1 с зазорами 16 относительно друг друга кольцевых элементов 17.
Компенсатор действует следующим образом. При эксплуатации трубопроводной системы относительные осевые, радиальные и угловые перемещения соединенных трубопроводов 12 и 13, а также отклонения, связанные с неточностью изготовления и монтажа элементов трубопровода, компенсируются за счет соответствующей осевой и радиальной деформации неармированных участков эластичной трубы 1, а также за счет таких же, но несколько меньших по величине деформаций среднего участка эластичной трубы 1. Последнее обеспечивается за счет возможности осевого растяжения и изгиба среднего участка эластичной трубы 1, поскольку армирующее включение выполнено из отдельных отстоящих друг от друга кольцевых элементов 17. Ограничительные втулки 4 и 5 выполняют при этом функции направляющих и защитных элементов.
Участок эластичной трубы 1 с армирующим включением в виде кольцевых элементов 17 за счет достаточной радиальной жесткости, определяемой величинами зазоров 16 между элементами 17, не выпучивается в компенсационный зазор 15 и не подвергается дополнительному износу. В то же время за счет возможности ограниченного прогиба центрального армированного участка эластичной трубы 1 в радиальном направлении при достаточно значительных величинах деформаций ее крайних участков существенно снижается вероятность нарушения целостности материала эластичной трубы 1 в зонах контакта ее материала с армирующими элементами 17. За счет включения в компенсационный процесс среднего участка эластичной трубы 1 появляется также возможность уменьшения длины эластичной трубы 1 и ограничительных втулок 4 и 5 со снижением их материалоемкости и стоимости.
Отличительные признаки изобретения позволяют увеличить долговечность эластичной трубы и уменьшить длину компенсатора.
Компенсатор, содержащий эластичную трубу с армирующим включением и уплотнительными отбортовками, установленные снаружи эластичной трубы с радиальным зазором ограничительные втулки с превышением длины эластичной трубы суммарной длины наружных ограничительных втулок и расположением армирующего включения на части эластичной трубы, свободной от опоры на наружные ограничительные втулки, отличающийся тем, что армирующее включение выполнено в виде расположенных вдоль эластичной трубы с зазорами друг относительно друга кольцевых элементов.
