Шарнирное быстроразъемное устройство для трубопровода

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к быстроразъемным шарнирным устройствам (соединениям), допускающим значительную угловую подвижность труб относительно друг друга, и может быть использовано при сооружении линий трубопроводов.
Известно шарнирное соединение труб, содержащее раструб, в котором выполнены паз (с установленным уплотнением) и дополнительный паз, в котором установлены эластичная прокладка (например, из микропористой резины) и стальной запорный элемент в виде разрезного кольца. Шаровой элемент имеет сферическую поверхность большого радиуса, равного радиусу внутренней поверхности манжеты, выполненной в виде кольца с наружным криволинейным выступом, и концентричную ей сферическую поверхность малого радиуса, контактирующую с уплотнением, выполненным в виде самоуплотняющегося резинового кольца. Резиновое кольцо в сечении имеет форму ласточкина хвоста (патент RU 2191948, F16L 27/067, 27.10.2002).
Известно шарнирное соединение трубопроводов, имеющее в своем составе внутреннюю и внешнюю обоймы, уплотнение шарнирного соединения и шарики, устанавливающиеся в сепаратор, причем внешняя обойма прикреплена к фланцу и обхватывает внутреннюю обойму, прикрепленную ко второму фланцу. При этом уплотнение шарнирного соединения (манжета) может быть закреплено пружинным кольцом и дополнительно защищено бандажной втулкой (патент RU 38036 U1, F16L 27/02, 20.05.2004).
Недостатком всех вышеприведенных соединений является недостаточная надежность и недолговечность конструкций шарнирных соединений с точки зрения влияния на стабильность работы при компенсации осевых нагрузок в месте соединения трубопроводов.
Задачей полезной модели является создание шарнирного быстроразъемного устройства для компенсации осевых нагрузок в месте соединения сварного шва и возможности поворота секций трубопровода относительно друг друга на угол от 0° до 6° на трубопроводах, предназначенных для транспортировки как агрессивных, так и не агрессивных сред.
Технический результат заключается в повышении надежности и увеличении долговечности трубопроводов.
Указанная техническая задача решается, а технический результат достигается за счет того, что шарнирное быстроразъемное устройство для трубопровода содержит обойму и гидравлическую манжету, а также гильзу и гайку, при этом обойма и гильза установлены соосно с возможностью взаимного отклонения и скреплены гайкой, причем контактные поверхности обоймы, гайки и гильзы имеют сферическую форму, а гидравлическая манжета расположена в канавке, выполненной в обойме.
Дополнительно в шарнирном быстроразъемном устройстве гидравлическая манжета может быть выполнена лепестковой.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. представлен общий вид шарнирного быстроразъемного устройства для трубопровода.
На чертеже позиции имеют следующие числовые обозначения:
1 - обойма;
2 - гильза;
3 - гайка;
4 - гидравлическая манжета.
Шарнирное быстроразъемное устройство представляет собой стальную шарнирно-сочлененную конструкцию, состоящую из обоймы 1 и гильзы 2, скрепленных между собой гайкой 3, при этом в обойме 1 выполнена канавка (проточка), в которой расположена резиновая гидравлическая манжета 4. Гайка 3 стягивает обойму 1 и гильзу 2, при этом обеспечивается герметичность соединения за счет обжатия установленной гидравлической манжеты без потери подвижности шарнира.
Поверхности обоймы 1, гильзы 2 и гайки 3 в местах сочленения имеют сферические поверхности, за счет которых происходит смещение секций трубопровода относительно друг друга и плавный радиальный поворот указанных секций друг относительно друга от 0° до 6°, что исключает возможность появления больших напряжений в месте соединения трубопроводов. Поворот секций трубопровода друг относительно друга осуществляется за счет веса секций трубопровода, который в свою очередь находится на поверхности грунта и принимает его наклоны.
Установка лепестковой гидравлической манжеты обеспечивает стойкость шарнирного быстроразъемного соединения к агрессивным средам.
Таким образом, выполнение поверхностей обоймы, гильзы и гайки сферическими обеспечивает возможность радиального поворота, что исключает возможность появления больших напряжений в месте сварного шва трубопроводов (сварной шов - самый большой концентратор напряжений в сварных конструкциях), а наличие стойкой к агрессивным средам лепестковой гидравлической манжеты, которая обеспечивает герметичность соединения при транспортировке агрессивных сред, позволяет транспортировать агрессивные среды. Все вышесказанное в совокупности показывает, что полезная модель упрощает конструкцию и повышает ремонтопригодность, а также обеспечивает надежность и долговечность трубопроводов, предназначенных для транспортировки, как агрессивных, так и не агрессивных сред.