КОМПЕНСАТОР УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ТРУБОПРОВОДОВ
COMPENSATOR OF ANGULAR MOVEMENTS OF PIPELINES

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в машинах и агрегатах различного назначения для соединения участков трубопроводов, испытывающих взаимные угловые перемещения в процессе эксплуатации.
Известен компенсатор угловых перемещений трубопроводов (патент РФ №2345270 от 24.07.2007 г., МПК F16L 51/00) содержащий гибкие элементы в виде гладкостенных трубок, установленные между подвижными и неподвижными трубопроводами, взаимодействующие со стойками, которые соединены между собой посредством шарниров, находящихся на одной оси.
Конструкция компенсатора позволяет компенсировать угловое перемещение нескольких трубопроводов.
Недостатком известного трубопроводного компенсатора является угловая компенсация перемещений подвижных и неподвижных частей трубопроводов только в одной плоскости.
Известен компенсатор (вариант) (патент РФ №2372546 от 02.07.2007 г. МПК F16L 51/02 - прототип) содержащий сильфон, концевые фланцы, шарнирный узел, состоящий из кольца с четырьмя отверстиями, оси которых находятся в одной плоскости, расположенной перпендикулярно продольной оси компенсатора, перпендикулярны между собой и пересекают продольную ось компенсатора, из двух щек, каждая из которых имеет две проушины с отверстиями, причем оси отверстий проушин расположены на одной прямой, и из четырех осей шарнирного узла, проушины щек соединены с кольцом с помощью осей шарнирного узла.
Конструкция компенсатора позволяет компенсировать угловое перемещение частей трубопровода одновременно в двух плоскостях.
Недостатком известного компенсатора является компенсация углового перемещения только одного трубопровода.
Задача предлагаемого технического решения состоит в обеспечении компенсатором угловой компенсации перемещений в двух плоскостях нескольких трубопроводов.
Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом компенсаторе, содержащем сильфон, концевые фланцы, шарнирный узел, состоящим из кольца с четырьмя отверстиями, оси которых находятся в одной плоскости, расположенной перпендикулярно продольной оси компенсатора, перпендикулярны между собой и пересекают продольную ось компенсатора, из двух щек, каждая из которых имеет две проушины с отверстиями, причем оси отверстий проушин расположены на одной прямой, и из четырех осей шарнирного узла, проушины щек соединены с кольцом с помощью осей шарнирного узла согласно изобретениюустановлен (один или несколько) гибкий элемент, выполненный в виде гладкостенной трубки, имеющей прямолинейный участок, закрепленный на расстоянии от осей шарнирного узла в их общей плоскости с помощью кронштейна на неподвижном кольце, один конец которого, огибая по радиусу одну из осей шарнирного узла, переходит в прямолинейный участок, закрепленный через кронштейн на концевом фланце, а другой конец, огибая по радиусу другую ось, переходит в прямолинейный участок, закрепленный через кронштейн на противоположном концевом фланце, при этом все прямолинейные участки параллельны продольной оси компенсатора и крепятся в кронштейнах через втулки, охватывающих трубку по наружному диаметру, обеспечивая свободу передвижения трубки вдоль продольной оси компенсатора.
Сущность предлагаемого изобретения представлена на фиг. 1, где:
1 -гладкостенная трубка;
2 - сильфон;
3 - концевой фланец;
4 - шарнирный узел;
5 - кольцо;
6 - отверстие;
7 - ось отверстия;
8 - продольная ось;
9 - щека;
10 - проушина;
11 - отверстие проушины;
12 - ось отверстия проушины;
13 - ось шарнирного узла.
14 - прямолинейный участок;
15 - кронштейн;
16 - втулка;
17 - трубопровод.
Предлагаемый компенсатор трубопроводов содержит гибкие элементы, выполненные в виде гладкостенной трубки 1 (одной или несколько) и сильфона 2, концевые фланцы 3, шарнирный узел 4, состоящий из кольца 5 с и четырьмя отверстиями 6, оси 7 которых находятся в одной плоскости, расположенной перпендикулярно продольной оси 8 компенсатора, перпендикулярны между собой и пересекают продольную ось 8 компенсатора, из двух щек 9, каждая из которых имеет две проушины 10 с отверстиями 11, причем оси отверстий проушин 12 расположены на одной прямой, и из четырех осей шарнирного узла 13, проушины 10 щек 9 соединены с кольцом 5 с помощью осей шарнирного узла 13. Гибкий элемент, выполненный в виде гладкостенной трубки 1 (одной или нескольких), имеет прямолинейный участок 14, закрепленный на расстоянии от осей шарнирного узла 13 в их общей плоскости с помощью кронштейна 15 на неподвижном кольце 5, один конец которого, огибая по радиусу одну из осей шарнирного узла 13, переходит в прямолинейный участок 14, закрепленный через кронштейн 15 на концевом фланце 3, а другой, огибая по радиусу другую ось 13, переходит в прямолинейный участок 14, закрепленный через кронштейн 15 на противоположном концевом фланце 3. Прямолинейные участки 14 гладкостенной трубки 1 (одной или нескольких) параллельны продольной оси 8 компенсатора и крепятся в кронштейнах 15 через втулки 16, охватывающих гладкостенную трубку 1 по наружному диаметру, обеспечивая свободу передвижения трубки вдоль продольной оси компенсатора 8 трубопроводов 17.
Компенсатор работает следующим образом:
Подвижные концевые фланцы 3 предлагаемого компенсатора взаимодействуют друг с другом через щеки 9 и кольцо 5, соединенных между собой через проушины 10 с помощью осей шарнирного узла 13, а также связаны между собой через сильфон 2 и, посредством кронштейнов 15 с втулками 16, через гладкостенную трубку 1 (одну или несколько), закрепленной в свою очередь на кольце 5. При угловом перемещении концевых фланцев 3 относительно друг друга происходит вращение щек 9 вокруг каждой пары осей шарнирного узла 13, в результате этого сильфон 2 и гладкостенная трубка 1 (одна или несколько) изгибаются, тем самым обеспечивая угловую компенсацию перемещений в двух плоскостях нескольких трубопроводов 17.
Кроме того, благодаря возможности передвижения трубки 1 во втулке 16 вдоль продольной оси 8 компенсатора в процессе его монтажа, могут компенсироваться технологические продольные перемещения трубопроводов 17.
Положительным эффектом предлагаемого компенсатора является обеспечение в одном устройстве углового перемещения в двух плоскостях нескольких трубопроводов, что позволяет исключить применение компенсатора в каждом трубопроводе, в целом снизить массу и уменьшить себестоимость.