ХОМУТ-СТЯЖКА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИНОВОЙ МАНЖЕТЫ НА ТРУБОПРОВОДЕ
CLAMP-COUPLING FOR ATTACHMENT OF RUBBER SEAL ON PIPELINE

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для крепления резиновых манжет на трубопроводах с целью надежной герметизации межтрубного пространства между магистральным трубопроводом и кожухом (футляром) при строительстве переходов магистральных трубопроводов под водными преградами, а также через автомобильные и железные дороги, прокладываемые в защитном кожухе (футляре).
Известен хомут для крепления резиновой манжеты на переходе трубопровода, предназначенный для использования в области машиностроения (см. RU патент №2229652, F16L 33/08), содержащий свернутый в кольцо обжимной элемент. Обжимной элемент выполнен из отожженного стального проката круглого сечения диаметром 4-7 мм.
На обжимном элементе приварены упоры с отверстиями, представляющие собой стальные уголки 25×25 мм. Один упор приварен заподлицо на одном из концов обжимного элемента и параллельно ему со смещением по всей длине упора приварен ограничитель. Второй упор приварен на обжимном элементе, на расстоянии 50-300 мм от его конца. Недостатком описанной конструкции хомута для крепления резиновой манжеты на трубопроводе является отсутствие универсальности. Его используют для крепления только для одного конкретного размера манжеты. Для каждой новой манжеты других размеров должен быть изготовлен другой хомут.
Кроме того, существенным его недостатком является упаковка и транспортировка к месту назначения. Хомут имеет большие габариты в длину, особенно на большие диаметры 530-1720 мм.
В настоящее время для уменьшения объема, занимаемого хомутом-стяжкой, перед упаковкой его обжимной элемент, представляющий собой круглый прокат диаметром 3-6 мм, сгибают вдвое, а большие диаметры - втрое, упаковывают и транспортируют к месту назначения. Перед монтажом обжимной элемент разгибают, в результате в местах сгиба и разгиба разрушается его антикоррозионное покрытие. Кроме того, в местах сгиба образуются неровности, выпуклости. В полевых условиях эти недостатки сложно исправить и в результате этого обжимной элемент хомута-стяжки в местах неровностей недостаточно плотно обжимает манжету, и, как следствие, нарушается герметичность межтрубного пространства между магистральным трубопроводом и защитным кожухом (футляром).
Задачей предлагаемого изобретения является разработка универсальных хомутов-стяжек для крепления резиновых манжет на трубопроводах диаметром 57-1720 мм и более. Кроме того, при необходимости, возможно изменение большого диаметра на малый путем перемещения зажимов на обжатом элементе хомутов-стяжек.
При этом предусматривается создание удобной и надежной конструкции хомута-стяжки с минимальными габаритами, исключая повреждение антикоррозионного покрытия при сгибании и разгибании обжимного элемента хомутов-стяжек при упаковке и транспортировке их к месту назначения для закрепления резиновых манжет на трубопроводе перехода диаметром 57-1720 мм и более.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что хомут-стяжка выполнен из двух аналогичных упоров, в части представляющих стальной уголок, один из которых основной, а второй вспомогательный, снабженных верхними отверстиями для пропуска стяжного болта. К основному упору с его внутренней стороны приварена направляющая из круглого проката и параллельно ей приварена дополнительная направляющая с возможностью свободного перемещения на них вспомогательного упора в момент крепления резиновой манжеты на трубопроводе. Длина направляющих равна длине стяжного болта.
По направляющим осуществляется перемещение вспомогательного упора с закрепленным с ним обжимным элементом, выполненным, например, из стального троса в полиэтиленовой изоляции диаметром 2-7 мм, пропускаемым в дополнительное нижнее отверстие упоров и которым осуществляется их стягивание в момент крепления резиновой манжеты на трубопроводе при помощи стяжного болта с гайкой.
На внутренней поверхности вспомогательного упора сваркой закреплен фиксатор, выполненный в виде квадрата либо круглого проката размером, равным расстоянию между направляющими. Фиксатор предотвращает смещение вспомогательного упора относительно направляющих при движении по ним в момент закрепления резиновой манжеты на трубопроводе.
В комплект хомута-стяжки входят два зажима, которые выполнены из нижней и верхней частей. Верхняя часть выполнена в форме стальной пластины с двумя отверстиями и загнутыми под прямым углом бортами на расстоянии 10-15 мм между ними. Нижняя часть зажима выполнена в форме скобы полукруглой формы, концы которой снабжены резьбой. При сборке скобу пропускают в отверстия пластины и, закручивая гайки, зажимают концы обжимного элемента между пластиной и скобой.
В соответствии с заявляемым изобретением, в зависимости от диаметра трубопровода, хомут-стяжка выполнен в четырех вариантах.
Первый вариант использован для крепления резиновых манжет на трубопроводах диаметром 57-219 мм, при этом хомут-стяжка выполнен такой расчетной длиной обжимного элемента, чтобы двойным оборотом охватить резиновую манжету и закрепить ее по всему радиусу, учитывая при этом, что длина направляющих основного упора не позволяет загерметизировать межтрубное пространство в местах соприкосновения направляющих основного упора с резиновой манжетой.
Для крепления резиновых манжет на трубопроводах диаметром 220-426 мм использован второй вариант хомута-стяжки. В этом случае хомут-стяжка выполнен с одним оборотом обжимного элемента на резиновой манжете.
Для трубопроводов диаметром 427-1220 мм использован третий вариант хомута-стяжки, выполненный из двух секций одинаковой длины.
Для трубопроводов диаметром 1221-1720 мм использован четвертый вариант хомута-стяжки, выполненный из трех секций, причем секции также изготовлены одинаковой длины.
Крепления манжет двухсекционными и трехсекционными хомутами-стяжками осуществляют аналогичным способом путем стягивания четырех либо шести упоров в двух, трех местах стяжными болтами и гайками резиновых манжет на трубопроводе.
Сущность изобретения поясняется чертежами,
где на фиг.1 изображен хомут-стяжка в собранном виде с обжимным элементом;
на фиг.2 - то же, вид снизу на фиг.1;
на фиг.3 - резиновая манжета, герметизирующая межтрубное пространство трубопровода диаметром 57-219 мм и кожуха (футляра) при помощи хомутов-стяжек;
на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3 (вариант 1);
на фиг.5 - вид I на фиг.3;
на фиг.6 - разрез В-В на фиг.3 (вариант 2);
на фиг.7 - вид II на фиг.3;
на фиг.8 - резиновая манжета, герметизирующая межтрубное пространство трубопровода диаметром 427-1720 мм и более и кожуха (футляра) при помощи хомутов-стяжек;
на фиг.9 - разрез С-С на фиг.8 (вариант 3), двухсекционный хомут-стяжка;
на фиг.10 - разрез D-D на фиг.8 (вариант 4), трехсекционный хомут-стяжка;
на фиг.11 - зажим хомута-стяжки;
на фиг.12 - то же, вид сбоку на фиг.11;
на фиг.13 - вид сверху на фиг.11;
на фиг.14 - верхняя пластина хомута-стяжки в аксонометрии.
Хомут-стяжка выполнен из основного упора 1 (фиг.1, 2) и вспомогательного упора 2 (фиг.1, 2), устанавливаемого на параллельно расположенные направляющие 3 (фиг.2), приваренные к основному упору 1 (фиг.1, 2).
Основной упор 1 (фиг.1, 2) выполнен, например, из стального уголка, имеет два отверстия: верхнее и нижнее.
Нижнее отверстие служит для пропуска одного из концов обжимного элемента 4 (фиг.1-8, 10-13) и закрепления его зажимом вместе со вторым концом обжимного элемента.
Верхнее отверстие предназначено для прохода стяжного болта 5 (фиг.1, 4, 6, 10) и стягивания упоров 1 и 2 (фиг.1, 2) гайкой 6 (фиг.1, 4, 6, 10) при закреплении резиновой манжеты 7 (фиг.3, 4, 5, 7, 8, 10) на трубопроводе 8 (фиг.3, 4, 5, 8) и кожухе (футляре) 9 (фиг.3, 7, 10) обжимным элементом 4 (фиг.1-8, 10-13).
Вспомогательный упор 2 (фиг.1, 2), так же, как и основной выполнен из стального уголка, перемещается по направляющим 3 (фиг.2), длина которых равна длине стяжного болта 5 (фиг.1, 4, 6, 10). В верхней части упора 2 (фиг.1, 2) выполнено отверстие для пропуска стяжного болта 5 (фиг.1, 4, 6, 10) при стягивании обжимного элемента 4 (фиг.1-8, 10-13) в момент крепления резиновой манжеты 7 (фиг.3, 4, 5, 7, 8, 10).
На нижней части упора 2 (фиг.1, 2) выполнено отверстие для закрепления обжимного элемента 4 (фиг.1-8, 10-13). На внутренней поверхности вспомогательного упора 2 (фиг.1, 2) при помощи сварки выполнен фиксатор 10 (фиг.2) в виде квадрата либо круглого проката, который строго фиксирует движение упора при стягивании стяжным болтом 5 (фиг.1, 4, 6, 10) по осевой линии к основному упору 1 (фиг.1, 2), ширина фиксатора 10 (фиг.2) равна расстоянию между направляющими 3 (фиг.2).
Обжимной элемент 4 ((фиг.1-8, 10-13) выполнен, например, из стального троса диаметром 2-7 мм в полиэтиленовой изоляции и двух зажимов 11 (фиг.1, 2, 10), предназначенных для закрепления концов обжимного элемента в основном и вспомогательном упорах.
Зажим 11 (фиг.1, 2, 10) состоит из нижней и верхней частей. Верхняя часть представляет собой стальную пластину 12 (фиг.11-14) с двумя отверстиями и с загнутыми под прямым углом бортами на расстоянии 10-15 мм между ними. Нижняя часть зажима выполнена в форме скобы 13 (фиг.11, 12) полукруглой формы, на концах которой выполнена резьба под гайки 14 (фиг.11).
Крепление манжеты 7 (фиг.3, 4, 5, 7, 8, 10) на трубопроводе 8 (фиг.3, 4, 5, 8) и кожухе (футляре) 9 (фиг.3, 7, 10) односекционным хомутом-стяжкой осуществляют следующим образом.
В нижнее отверстие основного упора 1 (фиг.1, 2) пропускают конец обжимного элемента 4 (фиг.1-8, 10-13) установленной длины, сгибают его со вторым концом и ставят зажим 11 (фиг.1, 2, 10). Для этого конец обжимного элемента 4 (фиг.1-8, 10-13) с его вторым концом укладывают в нижнюю часть зажима, выполненного в форме скобы 13 (фиг.11, 12) полукруглой формы. Скобу 13 (фиг.11, 12) пропускают в отверстия пластины 12 (фиг.11-14) и, закручивая гайки 14 (фиг.11), зажимают обжимной элемент 4 (фиг.1-8, 10-13) между отогнутыми бортами пластины 12 (фиг.11-14). Затем основной упор 1 (фиг.1, 2) с обжимным элементом и зажимом устанавливают на боковой части смонтированной резиновой манжеты 7 (фиг.3, 4, 5, 7, 8, 10) на трубопроводе 8 (фиг.3, 4, 5, 8) и кожухе (футляре) 9 (фиг.3, 7, 10). После этого в нижнее отверстие вспомогательного упора 2 (фиг.1, 2) пропускают второй конец обжимного элемента 4 (фиг.1-8, 10-13) и устанавливают упор 2 (фиг.1, 2) на направляющие 3 (фиг.2) основного упора 1 (фиг.1, 2). Обжимной элемент 4 (фиг.1-8, 10-13) выравнивают по всему периметру манжеты 7 (фиг.3, 4, 5, 7, 8, 10) и протягивают его так, чтобы упор 2 (фиг.1, 2) установился на начало направляющих 3 (фиг.2) упора 1 (фиг.1, 2). Обжимной элемент 4 (фиг.1-8, 10-13) сгибают с его вторым концом и устанавливают зажим 10 (фиг.1, 2).
Затем в верхнее отверстие упоров устанавливают болт 5 (фиг.1, 4, 6, 10) и, закручивая гайку 6 (фиг.1, 4, 6, 10), сближают упоры 1 и 2 (фиг.1, 2) друг с другом. В результате этого обжимной элемент 4 (фиг.1-8, 10-13) натягивается, врезается в резиновую манжету 7 (фиг.3, 4, 5, 7, 8, 10) и надежно герметизирует радиусную поверхность между трубопроводом 8 (фиг.3, 4, 5, 8), кожухом (футляром) 9 (фиг.3, 7, 10) и внутренней поверхностью манжеты 7 (фиг.3, 4, 5, 7, 8, 10).
Крепления манжет двухсекционными и трехсекционными хомутами-стяжками осуществляют аналогичным способом, путем стягивания четырех либо шести упоров 1 и 2 (фиг.1, 2) в двух, трех местах стяжными болтами 5 (фиг.1, 4, 6, 10) и гайками 6 (фиг.1, 4, 6, 10).
Применительно к настоящему изобретению для крепления резиновых манжет на трубопроводах диаметром 57-219 мм (фиг.3, 4, 5) применен хомут-стяжка с такой расчетной длиной обжимного элемента 4 (фиг.1-8, 10-13), чтобы двойным оборотом охватить резиновую манжету 7 (фиг.3, 4, 5, 7, 8, 10) и закрепить ее по всему радиусу, учитывая при этом, что длина направляющих 3 (фиг.2) основного упора 1 (фиг.1, 2) не позволяет загерметизировать межтрубное пространство в местах соприкосновения направляющих основного упора с резиновой манжетой 7 (фиг.3, 4, 5, 7, 8, 10).
Для крепления резиновых манжет на трубопроводах диаметром 220-426 мм (фиг.3, 6, 7) использован хомут-стяжка с одним оборотом обжимного элемента на манжете 7 (фиг.3, 4, 5, 7, 8, 10).
Для крепления резиновых манжет на трубопроводах диаметром 427-1220 мм (фиг.8, 9) использован двухсекционный хомут-стяжка, причем секции изготовлены одинаковой длины.
Для крепления резиновых манжет на трубопроводах диаметром 1221-1720 мм и более (фиг.8, 10) использован трехсекционный хомут-стяжка, причем секции также изготовлены одинаковой длины.
Предлагаемый хомут-стяжка для крепления резиновых манжет на магистральных трубопроводах под железными и автомобильными дорогами отличается надежной конструкцией, обеспечивает надежную герметизацию межтрубного пространства между трубопроводом и кожухом (футляром) диаметром 57-1720 мм и более, а также удобную упаковку и транспортировку их к месту назначения, что позволит сократить срок строительства и увеличить срок эксплуатации перехода трубопровода под водными преградами, инженерными сооружениями, под автомобильными и железными дорогами.