УГЛОВОЙ АРМИРОВАННЫЙ РЕЗИНОВЫЙ КОМПЕНСАТОР
ANGULAR REINFORCED RUBBER COMPENSATOR

Изобретение относится к машиностроению, в частности к судостроению, для подвижных гибких патрубков, предназначенных для использования в гидравлических системах при транспортировании жидкости по трубам.
Известен угловой патрубок-компенсатор (патент RU №2221188, МПК F16L 51/04, опубл. 10.01.2004), содержащий патрубки с фланцами, корпус, эластичные мембраны, выполненные в виде армированных оболочек, прижимные кольца и профилированные колена.
Недостатками известного углового патрубка-компенсатора являются большие габариты и сложность конструкции.
Известен также армированный резинокордный прямоточный рукав (а.с. SU №655890, МПК F16L 11/08, опубл. 05.04.79), содержащий внутренний герметизирующий резиновый слой, силовой каркас и наружный резиновый слой.
Недостатком указанного рукава является то, что его невозможно вмонтировать в угловой патрубок, а именно в расположение соединяемых им труб, находящихся под углом от 0° до 180° друг к другу, при малой длине патрубка, которой недостаточно для его изгиба без излома, т.е. искажения внутреннего сечения рукава при монтаже. Кроме того, на трубопровод, в который устанавливают такой патрубок с изгибом, действуют дополнительные усилия, возникающие из-за того, что патрубок стремится распрямиться при воздействии собственной жесткости и давления рабочей среды.
Техническим результатом заявленного углового армированного резинового компенсатора для подвижных гибких патрубков является устранение указанных недостатков, упрощение конструкции и уменьшение габаритных размеров при большой гибкости за счет совершенствования структуры силового каркаса, что обеспечивает возможность больших сдвиговых перемещений в трех плоскостях и уменьшение жесткостных и распорных усилий, воздействующих на трубопровод.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
фиг.1 - угловой армированный резиновый компенсатор;
фиг.2 - продольный разрез силового каркаса углового армированного резинового компенсатора.
Угловой армированный резиновый компенсатор (фиг.1) для подвижных гибких патрубков, выполненный в виде дуги под углом от 0° до 180°, содержит (фиг.2) внутренний герметизирующий резиновый слой 1, обеспечивающий герметичность полости и защиту силового каркаса от воздействия среды, находящейся во внутренней полости компенсатора; один или несколько слоев 2 и 3 обрезиненного корда, образующих основной (несущий) силовой каркас; покровный наружный резиновый слой 7, защищающий силовой каркас от внешних повреждений и атмосферных воздействий. Обрезиненные кордные слои 2 и концы нити кордных слоев 3 силового каркаса обернуты вокруг бортового кольца 4, обеспечивающего взаимное расположение слоев и их жесткое закрепление. Количество обрезиненных кордных слоев силового каркаса зависит от величины давления рабочей среды.
Кромка кордных слоев 2 силового каркаса закреплена дополнительным бортовым кольцом 5 (фиг.2), образованным намоткой полоски синтетической кордной ткани типа КНТС (капрон) либо анида, которые имеют возможность усадки при вулканизации, причем кромка кордных слоев 2 силового каркаса дополнительно завернута на кольцо 5. Кромка силового слоя 3 заходит под бортовое кольцо 4, а затем нить слоя вывернута в продольном направлении на бортовое кольцо 4 и оборачивается вокруг бортового кольца 5.
Угловой армированный резиновый компенсатор для подвижных гибких патрубков работает следующим образом. При подаче рабочей среды под давлением во внутреннюю полость компенсатора, на слой/слои силового каркаса воздействуют распорные (радиальные) усилия. Слой или слои силового каркаса с продольным расположением нитей (шнуров) воспринимает/ют распорное осевое усилие компенсатора, а слой/слои силового каркаса, расположенные между либо над слоями силового каркаса с окружным направлением нитей (шнуров), воспринимает/ют радиальные усилия, возникающие в компенсаторе, находящемся под внутренним давлением рабочей среды.
Один или несколько обрезиненных кордных слоев 2 силового каркаса (фиг.2) выполнен/выполнены с продольным расположением нитей (шнуров), например, из высокомодульных волокон типа «Русар» и один обрезиненный кордный слой 3 силового каркаса, расположенный между либо над слоями силового каркаса с продольным направлением нитей, выполнен с поперечным (окружным) направлением нитей (шнуров).
Для обеспечения возможности больших сдвиговых перемещений в трех плоскостях и достижения заявленного технического результата армированный резиновый компенсатор выполнен угловым в виде дуги под углом от 0° до 180° с отличающейся структурой силового каркаса.
Предложенная конструкция позволяет изготавливать угловые армированные резиновые компенсаторы различного диаметра при минимальных габаритах. Выполнение армированного резинового компенсатора в форме дуги обеспечивает сохранение внутреннего диаметра компенсатора при монтаже в трубопроводы, расположенные под углом от 0° до 180° друг к другу.
Таким образом, предлагаемая структура силового каркаса увеличивает его гибкость и тем самым обеспечивает возможность больших сдвиговых перемещений в трех плоскостях при транспортировании рабочей среды по трубам, упрощает монтаж в трубопроводы, находящиеся под углом от 0° до 180° друг к другу, а также уменьшает жесткостные и распорные усилия, действующие на трубопровод.
В ходе исследования на предприятии была разработана и изготовлена простая в использовании и надежная в эксплуатации конструкция углового армированного резинового компенсатора для подвижных гибких патрубков.