Трубопровод высокого давления

Авторы патента:

Фоменко Владислав Николаевич (RU)

Богданов Виктор Иванович (RU)

Фоменко Николай Александрович (RU)

F16L11/20 - с двойными стенками

F15B20/00 - Предохранительные устройства; использование предохранительных устройств (предохранительные устройства общего назначения F16P); противоаварийные средства

Владельцы патента RU 2511926:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (RU)

Изобретение относится к машиностроительному гидроприводу и может быть использовано в мобильных тягово-транспортных средствах, промышленных, строительно-дорожных, сельскохозяйственных, лесотехнических и др. машинах, оснащенных гидроприводом активных и пассивных рабочих органов. Трубопровод содержит силовой рукав и наконечники, обжимающие рукав, при этом рукав снабжен прочной оболочкой, образующей полость, а наконечники имеют камеры, сообщающиеся с полостью кольцевыми каналами, заполненные газом под давлением. Технический результат - повышение эксплуатационной надежности и долговечности трубопроводов высокого давления. 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

Известен гибкий трубопровод (RU №2289057 С2, МПК F16L 11/04, F16L 9/12 от 24.01.2005), в котором в двух направлениях навит металлический трос и разделен на секции кольцевыми ребрами жесткости. Недостатком такой конструкции является снижение гибкости трубопровода.

Известен рукав высокого давления с композиционной оплеткой (RU №2381406 С2, МПК F16L 11/02, F16L 11/04 от 31.03.2008), внутренний слой оплетки которого, выполнен из предварительно натянутых нитей. Недостатком такой конструкции является усталостное разрушение на границе их фиксации.

Наиболее близким по технической сущности является рукав высокого давления (патент на полезную модель RU №86700 U1, МПК F16L 11/22 от 12.05.2009, патент на полезную модель RU №86701 U1, МПК F16L 11/22 от 12.05.2009), который снабжен термостойкой оболочкой и кольцами или лентой, образующими зазор между термостойкой оболочкой и защитным покрытием. Недостаток этой конструкции в том, что воздушный зазор между термостойкой оболочкой и внутренним резиновым шлангом не обеспечивает сглаживание знакопеременных пульсаций рабочих процессов гидропривода.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение эксплуатационной надежности, долговечности и расширение функциональных возможностей гибких трубопроводов высокого давления.

Трубопровод высокого давления в прототипе содержит силовой рукав и наконечники, обжимающие рукав. По отношению к прототипу в заявленном изобретении имеются следующие отличительные признаки.

В предлагаемом трубопроводе высокого давления рукав снабжен прочной оболочкой, образующей полость, а наконечники имеют камеры, сообщающиеся с полостью кольцевыми каналами, заполненные газом под давлением.

Это позволяет снизить нормальные радиальные и окружные напряжения в стенке силового рукава и сглаживать амплитуду пульсаций этих напряжений амортизирующим свойством газа.

Кроме этого, на одном из наконечников установлен сливной с редукционным клапаном ниппель, сообщающий при разрыве силового рукава полость и камеру в наконечнике по сливной магистрали с гидробаком.

Ниппель с редукционным клапаном обеспечит сохранность оболочки, т.к. позволяет при достижении предельно допустимого давления в полости между оболочкой и силовым рукавом при разрыве последнего обеспечить надежное сообщение с гидробаком через сливную магистраль.

В предлагаемом трубопроводе высокого давления давление газа в полости и камерах создается через нагнетательный с обратным клапаном ниппель, установленный на другом наконечнике.

Ниппель с обратным клапаном позволяет заполнять полость и камеры газом и исключить утечку газа обратно.

Кроме этого, нагнетательный с обратным клапаном ниппель и сливной с редукционным клапаном ниппель могут быть установлены на одном из наконечников.

Установка обоих ниппелей на одном из наконечников, как вариант исполнения, позволяет в зависимости от размещения сливной магистрали более рационально разместить трубопровод и организовать слив рабочей жидкости в гидробак при разрыве силового рукава.

В предлагаемом трубопроводе высокого давления, как вариант исполнения, оболочка может быть выполнена гофрированной.

Такое исполнение на изгибающихся участках обеспечивает гибкость трубопровода с исключением изломов оболочки за счет ее гофрированной поверхности.

Рассмотренные признаки являются достаточными для достижения заявляемого технического результата. Предлагаемое изобретение решает задачу расширения функциональных возможностей трубопроводов высокого давления путем сочетания одновременного повышения эксплуатационной надежности и долговечности за счет снижения нормальных радиальных и окружных напряжений в стенке силового рукава давлением на его внешнюю поверхность газа, находящегося в полости, сглаживания амплитуды пульсаций этих напряжений амортизирующим свойством газа, обеспечение гибкости трубопровода с исключением изломов оболочки за счет ее гофрированной поверхности и возможностью при разрушении силового рукава сообщения полости и камер через редукционный клапан по сливной магистрали с гидробаком для защиты системы от несанкционированного выброса рабочей жидкости.

В предлагаемой совокупности признаков возникает новое техническое свойство - одновременное сочетание снижения нормальных радиальных и окружных напряжений в стенке силового рукава и сглаживания амплитуды их пульсаций, обеспечение гибкости и возможность при разрыве рукава сообщения полости между рукавом и оболочкой с гидробаком, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию новизны и изобретательского уровня.

Конструкция предлагаемого изобретения поясняется следующими чертежами.

На фиг.1 показан трубопровод высокого давления, вид общий;

на фиг.2 - ниппель нагнетательный в разрезе;

на фиг.3 - ниппель сливной в разрезе;

на фиг.4 - поперечное сечение силового рукава с оболочкой;

на фиг.5 - трубопровод высокого давления с гофрированной оболочкой, вид общий.

Трубопровод высокого давления (фиг.1) состоит из двух наконечников 1 с присоединительными гайками, силового рукава 2, прочной оболочки 3, надетой на рукав 2, обжатые наконечниками и образующие герметичную полость 4. В теле наконечников имеются камеры 5, сообщающиеся кольцевыми каналами 6 с полостью 4. На одном из наконечников имеется нагнетательный с обратным клапаном ниппель 7, а на другом - сливной с редукционным клапаном ниппель 8. Нагнетательный с обратным клапаном ниппель 7 и сливной с редукционным клапаном ниппель 8 могут быть установлены на одном из наконечников.

Нагнетательный ниппель 7 (фиг.2) состоит из корпуса 9, пружины 10, обратного клапана 11 с прокладкой 12.

Сливной ниппель 8 (фиг.3) состоит из корпуса 14, пробки 15 сжатия пружины со сливным отверстием, пружины 16 клапана, редукционного клапана 17 с прокладкой 18. Поджатием пробкой 15 пружины 16 изначально устанавливается такое давление открытия клапана 17, при котором не происходит разрыв стенки оболочки.

Трубопровод высокого давления работает следующим образом.

При изготовлении трубопровода полость между силовым рукавом и оболочкой заполняется газом (воздухом) под давлением через, например, нагнетательный ниппель с обратным клапаном, который дополнительно герметизируется полимерной композицией 13 (фиг.2).

При подаче рабочей жидкости по рукаву стенка рукава (фиг.4) будет находиться под внутренним давлением P₁ рабочей жидкости в рукаве. По граням выделенного в стенке рукава элемента А с радиальной координатой ρ возникают, как известно, нормальные напряжения σ в радиальном и в окружном направлениях. Превышение этих напряжений сверх допустимых приводит к разрыву рукава трубопровода вдоль продольной оси, так как окружные напряжения существенно больше радиальных.

Внешнее давление газа Р₂ в полости на наружную поверхность рукава снижает напряжения σ в стенке рукава, а газовая оболочка из-за сжимаемости газа сглаживает пульсацию нормальных напряжений, возникающую при переключениях гидропотоков и пульсирующей подаче рабочей жидкости от гидрообъемных насосных агрегатов, что способствует повышению эксплуатационной надежности и долговечности работы рукава трубопровода. При этом эффект сглаживания пульсаций напряжений возрастает за счет увеличения объема полости 4 (фиг.1) камерами 5 и кольцевыми каналами 6 в металлических наконечниках трубопровода.

Гофрированная поверхность оболочки 3 (фиг.5) позволяет эффективно изгибаться трубопроводу без опасения излома ее стенки.

При разрыве силового рукава рабочая жидкость попадает в полость оболочки и при достижении в камере 5 давления, еще не вызывающего разрыв стенки оболочки, редукционный клапан 17 (фиг.3) преодолевая усилие пружины 16 открывается, и рабочая жидкость далее через отверстие в пробке 15 может поступать через сливную магистраль в гидробак, что позволяет изолировать выброс рабочей жидкости в атмосферу.

1. Трубопровод высокого давления, содержащий силовой рукав и наконечники, обжимающие рукав, отличающийся тем, что рукав снабжен прочной оболочкой, образующей полость, а наконечники имеют камеры, сообщающиеся с полостью кольцевыми каналами, заполненные газом под давлением.

2. Трубопровод высокого давления по п.1, отличающийся тем, что на одном из наконечников установлен сливной с редукционным клапаном ниппель, сообщающий при разрыве силового рукава полость и камеру в наконечнике по сливной магистрали с гидробаком.

3. Трубопровод высокого давления по п.1, отличающийся тем, что давление газа в полости и камерах создается через нагнетательный с обратным клапаном ниппель, установленный на другом наконечнике.

4. Трубопровод высокого давления по п.1, отличающийся тем, что нагнетательный с обратным клапаном ниппель и сливной с редукционным клапаном ниппель могут быть установлены на одном из наконечников.

5. Трубопровод высокого давления по п.1, отличающийся тем, что оболочка может быть выполнена гофрированной.

Похожие патенты:

Гибкий криогенный трубопровод // 890008

Пиромеханическая система отделения комбинированного типа // 2475692

Изобретение относится к области взрывного дела. .

Гидросистема // 2471091

Изобретение относится к объемному гидроприводу возвратно-поступательного действия, предназначенному для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена, движущегося возвратно-поступательно и работающего в условиях значительных нагрузок на исполнительном (основном силовом) гидроцилиндре, и может использоваться в области гидроавтоматики.

Устройство управления положением исполнительного механизма, устройство управления потоком топлива в авиационном двигателе с упомянутым устройством управления положением и авиационный двигатель // 2459124

Гидравлическая система управления потоком для использования со сдвоенным гидроприводом, сервоприводная система управления и способ обеспечения резервированного управления потоком для гидропривода // 2330997

Отсекатель гидропотока // 2312258

Изобретение относится к области промышленности по созданию специальной системы или специальных технических средств, предотвращающих потери рабочей жидкости в случае обрыва шлангов и других видов разгерметизации гидравлических систем на машинах в различных отраслях.

Гидравлическая система с автоматическим отключением подачи гидравлической жидкости потребителям // 2258842

Гидравлическая система с аварийной защитой // 2228467

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидросистемам мобильных машин и стационарных установок. .

Гидропривод // 2220334

Способ сохранения работоспособности жидкостной системы // 2201538

Автономный гидропривод // 2179661

Автомат разгерметизации гидросистемы // 2522013

Автомат разгерметизации гидросистемы предназначен для автоматического отключения систем гидравлического привода рабочего оборудования. Устройство содержит два корпуса с камерами, в которых размещено с зазором два поршня со штоками. В корпусах выполнены входные и выходные отверстия, сообщающие камеры соответственно с напорным трубопроводом, сливом и напорными гидролиниями двуполостных и однополостных гидродвигателей. Автомат разгерметизации гидросистемы дополнительно содержит датчик сливной магистрали, в корпусе которого также установлен поршень со штоком, и узел блокировки штока датчика сливной магистрали, содержащий корпус, в полости которого расположен цилиндрический подпружиненный плунжер с двумя, по меньшей мере, ступенями разного диаметра. Полость корпуса узла блокировки сообщена с линией обратной связи, а ступень большего диаметра указанного плунжера механически взаимодействует с первым штоком третьего подвижного поршня в одном из крайних положений плунжера. Каждый подвижный поршень снабжают двумя коническими и, по крайней мере, одной цилиндрической поверхностями. Технический результат изобретения - расширение технологических возможностей и повышение надежности контроля герметичности всей гидросистемы. 1 ил.

Устройство аварийного перекрытия трубопровода // 2525380

Устройство аварийного перекрытия трубопровода содержит корпус 1, клапан 2, седло 3 клапана и механизм возврата клапана. Корпус оснащен подающим 4 и расходным 5 патрубками для подключения к подающему и расходному участкам трубопровода. Седло 3 клапана установлено поперек проточной части корпуса, а клапан связан штоком 6 с механизмом возврата. Клапан расположен со стороны подающего патрубка 4 и закреплен на штоке 6. Шток установлен подвижно в направляющих корпуса. Механизм возврата включает уплотнение 7, регулируемую опору 8, предохранитель 9 и опорный стакан 10. Уплотнение закреплено в корпусе. Регулируемая опора подвижно установлена в опорном стакане 9 на предохранителе 10 из твердого растворимого вещества. Предохранитель установлен на дне опорного стакана, в котором выполнены отверстия под разлившуюся жидкость. Опорный стакан установлен на полу контролируемого помещения. Корпус 1 выполнен в виде цилиндра, закрытого крышками 11, 12, с уплотнительными кольцами 13, которые стянуты шпильками 14 и гайками 15. Технический результат заключается в повышении надежности устройства. 4 з.п.ф., 4 ил.

Отсечный клапан // 2531480

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для автоматического отключения систем гидравлического привода рабочего оборудования. В отсечном клапане представлена взаимосвязь между элементами, входящими в его конструкцию, а также приведено функциональное взаимодействие упомянутых элементов клапана. Линию обратной связи в отсечном клапане дополнительно сообщают с источником давления. Изобретение направлено на повышение надежности конструкции отсечного клапана за счет исключения ложного срабатывания клапана при перемещении подвижного поршня вследствие ужесточения линии обратной связи. 2 з.п. ф-лы. 4 ил.

Гидроцилиндр // 2534331

Изобретение относится к объемным гидродвигателям, предназначенным для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена, движущегося возвратно-поступательно. Гидроцилиндр содержит корпус с элементами крепления, состоящий из передней со сменной направляющей втулкой и задней крышек, снабженных уплотнителями и элементами их крепления на корпусе, шток с закрепленным на нем поршнем с уплотнителями и прикрепленный к передней крышке корпуса сильфон, внутренняя полость которого соединена пневмопроводом с пружинным пневмоаккумулятором. Технический результат - повышение надежности и обеспечение работоспособности гидроцилиндра с сильфоном. 1 ил.

Система защиты гидропривода // 2549754

Система предназначена для защиты от не санкционированного выброса рабочей жидкости из гидросистем. Система включает гидробак, насос, соединенный напорной гидролинией с гидроприводом через распределитель, линию слива в гидробак и запорное устройство, включающее корпус с входной, выходной и глухой полостями, входным, выходным и сливным штуцерами с каналами, установленное в напорной гидролинии и подключенное своей входной полостью к выходу насоса, а выходной - к распределителю. Сливной штуцер выполнен в виде редукционного клапана. Во входной полости размещен подпружиненный плунжер с радиальными отверстиями, с выполненным со стороны входной полости осевым каналом, сообщенным с выходной полостью, в котором установлен подпружиненный с двух сторон плунжер выходной полости с глухим осевым каналом с радиальными отверстиями, сообщающими входную и выходную полости, и который проходит своим одним концом через отверстие плунжера входной полости во входную полость и скользит в нем, а другим глухим концом перемещается в цилиндрической глухой полости упора, сообщающейся с выходной полостью каналом, проходящим в упоре, и одновременно с выходным каналом и напорной гидролинией, на которой установлен запорный вентиль. Кроме этого запорное устройство снабжено фиксатором в виде подпружиненного стержня с конусом, а плунжер входной полости снабжен проточкой для фиксатора. Технический результат - повышение эффективности работы системы защиты гидропривода при одновременном повышении быстродействия, эксплуатационной надежности и экологической безопасности систем защиты гидроприводов машин. 1 ил.

Гидравлическое устройство, транспортное средство, содержащее его, и его применение для наклона кабины, установленной на шасси // 2555588

Гидравлическое устройство (1) содержит цилиндр (2) и поршень (3), который выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения в цилиндре. Поршень содержит шток (4) и диск (5), делящий цилиндр в продольном направлении на первую камеру (6) и вторую камеру (7). Перемещение штока осуществляется регулируемой подачей потока гидравлической жидкости в камеры, так что шток поршня будет выдвигаться из цилиндра, когда гидравлическая жидкость подается через первое впускное отверстие (8) в первую камеру по первой магистрали (9), и вдвигаться в цилиндр, когда гидравлическая жидкость подается через второе впускное отверстие (10) во вторую камеру (7) по второй магистрали (11). Гидравлическое устройство снабжено средством для мгновенного сброса давления в случае действия внешней силы, величина которой превышает определенное пороговое значение, в результате чего обеспечивается перемещение штока (4) поршня относительно цилиндра (2). Гидравлическое устройство используется для наклона кабины, присоединенной к шасси транспортного средства. Кабина имеет возможность перемещаться назад относительно шасси в случае лобового столкновения передней части транспортного средства. Улучшаются характеристики поглощения энергии удара при столкновении. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Система защиты гидропривода // 2556835

Система предназначена для защиты от несанкционированного выброса рабочей жидкости из гидросистем строительно-дорожных, сельскохозяйственных, мелиоративных, лесотехнических, промышленных машин и оборудования с гидроприводом рабочих органов. Система включает гидробак, редукционный клапан, насос, соединенный напорной гидролинией с гидроприводом через распределитель, линию слива в гидробак и запорное устройство, включающее корпус с входной, выходной, сливной и глухой полостями, входным, выходным и сливным штуцерами с каналами, установленное в напорной гидролинии и подключенное своей входной полостью к выходу насоса, а выходной - к распределителю, с размещенным во входной полости подпружиненным плунжером, имеющим кольцевую проточку, совмещенную с радиальными отверстиями и осевым каналом, сообщенным с выходной полостью, который перекрывается упором. Запорное устройство дополнительно оснащено системой контроля его срабатывания. Помимо этого, система контроля содержит источник питания, световую и звуковую сигнализации, а также механизм отключения подачи рабочей жидкости во входной штуцер запорного устройства. Технический результат - повышение эксплуатационной надежности работы устройства. 2 ил.

Устройство для увеличения усиления привода с блокирующим устройством // 2558487

Описано устройство для увеличения усилия привода, имеющего блокирующее устройство. Представленная система струйного управления включает первое устройство струйного управления для соединения посредством флюида источника подачи управляющего флюида с управляющим приводом через первый перепускной канал. Источник подачи управляющего флюида обеспечивает управляющий флюид для перемещения исполнительного элемента управляющего привода в первом направлении или во втором направлении, противоположном первому направлению, когда управляющий привод находится в рабочем состоянии. Второе устройство струйного управления соединено флюидом с первым устройством струйного управления и скомпоновано для соединения посредством флюида блокирующего привода и управляющего привода через второй перепускной канал, когда управляющий привод находится в нерабочем состоянии. Блокирующий привод функционально связан с управляющим приводом. Технический результат - повышение надежности устройства. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 5 ил.

Система защиты гидропривода // 2571240

Изобретение относится к машиностроению. Система защиты гидропривода содержит гидробак (1), насос (2), запорное устройство (7), установленное в напорной гидролинии (3), и крышку (24). Запорное устройство содержит корпус с выходной полостью, входной, выходной и сливной штуцеры, подпружиненный плунжер (13) и упор (12). Входная полость подпружиненного плунжера соединена с насосом, его осевой канал сообщен с выходной полостью, а радиальные отверстия и кольцевая проточка на его наружной поверхности соединены. Упор и крышка, выполненные в виде полусферических поверхностей, содержат эластичные мембраны (27, 28) и образуют герметичную камеру (23) для поглощения энергии ударной волны при гидравлическом ударе. Одна мембрана неподвижно соединена со штоком подпружиненного плунжерного клапана, а другая - с предохранительными пластинами, расположенными с двух ее сторон. Между мембранами установлено кольцо с нагнетательным ниппелем для заполнения камеры газом. Обеспечивается повышение надежности и быстродействия систем защиты гидропривода. 1 ил.

Гидропривод // 2579306

Гидропривод предназначен для использования в строительно-дорожных, сельскохозяйственных и других промышленных машинах и оборудовании. Гидропривод содержит гидробак, насос, соединенный гидролинией с исполнительным органом через запорное устройство, выполненное в виде трехлинейного двухпозиционного гидрораспределителя, регулируемый дроссель, линию слива. Гидропривод снабжен двумя регулируемыми дросселями, двумя обратными клапанами и датчиком перепада давления, включающим корпус с полостью и крышку, между которыми зажата диафрагма, образующая плюсовую и минусовую камеры. В корпусе датчика выполнены: канал плюсовой камеры и канал управляющего сигнала, а в его полости размещен полый плунжер, соединенный своим штоком с диафрагмой. В крышке выполнен канал минусовой камеры и регулировочный винт поджатия пружины, установленной в минусовой камере, которая соединяется с напорной гидролинией после регулируемого дросселя. Плюсовая камера соединяется через регулируемый дроссель с напорной гидролинией до регулируемого дросселя. Управляющая полость гидрозамка соединена через обратный клапан с каналом управляющего сигнала корпуса датчика, входная полость гидрозамка подсоединена к напорной гидролинии до запорного устройства, выходная полость гидрозамка соединена с управляющей полостью запорного устройства и через запорный вентиль подключена к сливной гидролинии, а через другой обратный клапан соединена с управляющей полостью гидрозамка, которая подключена через другой запорный вентиль к сливной гидролинии. Технический результат - повышение эффективности работы системы защиты гидроприводов машин от несанкционированного выброса рабочей жидкости из гидросистемы. 1 ил.