РЕЗИНОКОРДНЫЙ ЭЛЕМЕНТ
RUBBER-CORD ELEMENT

Изобретение относится к производству резинокордных компенсационных элементов трубопроводов для перекачки жидких сред под высоким давлением и может быть использовано при производстве гибких рукавов, а также в производстве пневматических резинокордных упругих элементов систем амортизации и виброизоляции оборудования и изделий различного назначения.
Известен резинокордный патрубок (патент RU 2311582, F16L 33/22, опубл. 27.11.07, Бюл. №33), содержащий покровный и герметизирующий слои резины, армирующие слои корда, бортовые кольца, выполненные торообразными и снабженные трубчатым выступом (хвостовиком цилиндрической формы), и крепежные фланцы.
Недостатком известного изобретения является наличие деформации структуры металлотроса (или синтетического каната) в месте контакта смежных слоев силового каркаса при обжатии бортовых зон крепежными фланцами. В дальнейшем, при воздействии осевых усилий в тросах канатов при эксплуатации патрубков под рабочим давлением среды, происходит снижение прочности тросов (канатов) в этих местах и, соответственно, снижение надежности и долговечности резинокордного патрубка в целом.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является резинокордный элемент (патент SU 1372127, F16F 9/04, опубл. 07.02.88, Бюл. №5), состоящий из двух слоев корда, набранных из металлотроса, бортовых колец каплевидной формы вокруг которых уложены перекрещивающиеся между собой тросы, и крепежных фланцев. Бортовые кольца выполнены с кольцевыми выступами с двумя рядами отверстий для размещения в отверстиях одного ряда концов троса одного слоя, а в отверстиях другого ряда -концов троса другого слоя.
Недостатком известного резинокордного элемента является изменение формы сечения троса за счет пересечения в месте контакта тросов первого и второго слоев при обжатии бортовых зон крепежными фланцами, что приводит к последующему снижению прочности тросов в местах их пересечения и, соответственно, к снижению надежности резинокордного элемента. Кроме того, недостатком известного резинокордного элемента является расположение отверстий в кольцевых выступах в два яруса, что увеличивает диаметральные размеры крепежных фланцев.
Общими недостатками известных изобретений является недостаточная прочность и надежность изделий из-за снижения прочности силового каркаса (тросов, канатов) в местах обжатия бортов крепежными фланцами, при значительных массогабаритных параметрах.
Техническим результатом заявляемого резинокордного элемента является повышение прочности, надежности, а также уменьшение массогабаритных параметров резинокордного элемента.
Технический результат достигается тем, что торообразное бортовое кольцо снабжено торцевыми выступами между которыми уложены по одному металлотросу (синтетическому канату) из разных слоев силового каркаса, при этом металлотросы (синтетические канаты) не пересекаются между собой, а также гребенчатыми выступами, между которыми размещены концы металлотросов (синтетических канатов), а отверстия для прохода металлотросов (синтетических канатов) в наплыве расположены в один ряд с равным расстоянием между центрами отверстий.
Сущность заявленного изобретения поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - общий вид резинокордного элемента;
фиг. 2 - торообразное бортовое кольцо резинокордного элемента;
фиг. 3 - расположение металлотросов (синтетических канатов) в пазах, образованных торцевыми выступами на бортовом кольце.
Резинокордный элемент содержит наружный (фиг. 1) 1 и внутренний 2 слои резины, внутри которых располагаются металлотросы (синтетические канаты) 3, образующие слои силового каркаса, сформированного двухуровневым размещением металлотросов (синтетических канатов) 3 во внутреннем слое резины 2, торообразное бортовое кольцо 4 (фиг. 2), окруженное по наружному диаметру наплывом 5 с отверстиями 6, по количеству равными суммарному числу металлотросов (синтетических канатов) 3, а также накидной фланец 7 и приставной фланец 8 (фиг. 1). При этом, торообразное бортовое кольцо 4, по центру торцевой части, снабжено торцевыми выступами 9 и гребенчатыми выступами 10. Отверстия 6, для прохода через них металлотросов (синтетических канатов) 3 в наплыве 5 расположены в один ряд с равным расстоянием между центрами отверстий 6. Металлотросы (синтетические канаты) 3 из разных слоев силового каркаса во внутреннем слое резины 2 расположены под углами друг к другу. При огибании торообразного бортового кольца 4 концы металлотросов (синтетических канатов) 3 выравниваются параллельно друг другу и оси резинокордного элемента в наружном слое резины 1 (фиг. 3).
Резинокордный элемент работает следующим образом.
При сборке резинокордного элемента накидной 7 и приставной 8 фланцы стягиваются между собой любым известным способом (к примеру, путем затяжки болтов), при этом приставной фланец 8 упирается в торцевые выступы 9, расположенные по центру торцевой части бортового кольца 4 и между которыми уложены по одному металлотросу (синтетическому канату) 3 из разных слоев силового каркаса, при этом металлотросы (синтетические канаты) 3 не пересекаются между собой, исключая тем самым чрезмерное их пережатие и повышая надежность соединения. При стягивании накидного 7 и приставного 8 фланцев происходит обжатие слоев резины 1, 2 и металлотросов (синтетических канатов) 3 вдоль торцевых 9 и гребенчатых 10 выступов, что создает контактные напряжения, обеспечивающие герметичность и прочность закрепления резинокордного элемента. Металлотросы (синтетические канаты) 3 во внутреннем слое резины 2, расположенные под углами друг к другу, обеспечивают прочность и препятствуют деформации резинокордного элемента под действием давления рабочей среды.
При прохождении рабочей среды под давлением в процессе эксплуатации, возникающие осевые усилия в металлотросах (синтетических канатах) 3 гасятся не только за счет механического обжатия резинокордного элемента накидным 7 и приставным 8 фланцами, но и за счет повышенной площади контакта наружного слоя резины 1 с поверхностями, образованными гребенчатыми выступами 10 торообразного бортового кольца 4, и повышенного сцепления концов металлотросов (синтетических канатов) 3 в отверстиях 6 в наплыве 5 торообразного бортового кольца 4, а также в торцевых 9 и гребенчатых 10 выступах.
В результате исключения пересечения металлотросов (синтетических канатов) 3 в зоне торцевых выступов 9 торообразного бортового кольца 4 и, как следствие, их передавливают (искажения формы поперечного сечения), приводящего к снижению прочности металлотросов (синтетических канатов) 3, и за счет прижимающих сил между металлотросами (синтетическими канатами) 3 и внутренними поверхностями гребенчатых выступов 10, значительно повышается прочность и надежность резинокордного элемента.
Кроме того, расположение металлотросов (синтетических канатов) 3 в один ряд на внутренних поверхностях торообразного бортового кольца 4 позволяет уменьшить диаметральные размеры накидного 7 и приставного 8 фланцев в сравнении с габаритами известных конструкций. Наличие торцевых 9 и гребенчатых 10 выступов на торообразном бортовом кольце 4 позволяет дополнительно фиксировать металлотрос (синтетический канат) 3 между ними при изготовлении, а также производить его укладку с равномерным шагом, что значительно упрощает технологию изготовления изделий на основе данного резинокордного элемента.