ПАТРУБОК ВАКУУМНЫЙ
VACUUM BRANCH PIPE

Изобретение относится к производству резинотехнических изделий, а именно к изготовлению патрубков вакуумных (коротких эластичных вставок длиной от 500 до 1000 мм) в судовые трубопроводы для транспортировки жидких сред, работающих как под давлением, так и при вакууме или только при вакууме, и может быть использовано в других отраслях промышленности.
Известен гибкий армированный рукав с вакуумной вставкой (патент 2322631 РФ, МПК F16L 11/08, опубл. 20.04.08, Бюл. №11), предназначенный для использования в качестве рукава-компенсатора в трубопроводах для транспортирования жидких сред под высоким давлением и подвергающихся периодическим воздействиям вакуума. Гибкий армированный рукав дополнительно имеет специальную вакуумную вставку, представляющую собой резиновый рукав, наружный диаметр которого совпадает с внутренним диаметром резинокордной оболочки или имеет меньший диаметр, снабженную по торцам привулканизованными металлическими наконечниками, а в резиновом массиве завулканизованы металлические кольца, обеспечивающие необходимую радиальную устойчивость рукава при воздействии вакуума.
Недостатком известного гибкого армированного рукава с вакуумной вставкой является некоторое дополнительное увеличение осевой жесткости рукава за счет осевой жесткости вакуумной вставки.
Наиболее близким по конструкции к предлагаемому патрубку вакуумному является шланг для гидротранспортирования рыбы (а.с. 635344, МПК F16L 11/08, опубл. 30.11.78, Бюл. №44), состоящий из соединенных между собой секций эластичного рукава, снабженных жесткими армирующими кольцами с углублениями, расположенными с наружной стороны рукава. На гибком шланге из эластичного материала через определенное расстояние выполнены выступы, на которые надеты армирующие кольца, обеспечивающие сохранение формы и величины проходного сечения при вакууме. Углубления армирующих колец расположены на их внутренней поверхности и контактируют с выступами рукава.
Недостатком известного шланга является невозможность его использования в судовых трубопроводах для транспортировки жидких сред под давлением и при вакууме или только при вакууме из-за того, что армирующие кольца с углублениями на их внутренней поверхности охватывают выступы и частично наружную поверхность известного эластичного шланга и, тем самым, значительно сокращают (на величину, равную суммарной ширине всех армирующих колец) длину патрубка, определяющую жесткостные параметры патрубка и, тем самым увеличивают осевую жесткость патрубка.
Другим недостатком известного шланга является отсутствие жесткого крепления армирующих колец непосредственно с выступами, что при использовании конструкции известного шланга для патрубков судовых трубопроводов приведет к потере устойчивости патрубка, поскольку в условиях транспортировки жидких сред под давлением и при вакууме или только при вакууме резинокордная часть патрубка может не только сплющиться, но и потерять устойчивость из-за образования локальной продольной складки/складок рукава.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является понижение осевой жесткости патрубка вакуумного, и тем самым, повышение работоспособности и долговечности патрубка вакуумного в судовых трубопроводах для транспортировки жидких сред, работающих под давлением и при вакууме или только при вакууме.
Технический результат достигается тем, патрубок вакуумный, содержащий резинокордную часть патрубка, состоящую из герметизирующего слоя, силового каркаса, наружного слоя резины, и бортовые зоны для крепления в металлоарматуре патрубка вакуумного, окружные резиновые выступы на наружном слое резины и металлические кольца, при этом кольца выполнены плоскими без углублений цельнометаллическими, вынесены за пределы наружного слоя резины патрубка вакуумного и своей цилиндрической поверхностью отверстия жестко скреплены только с наружной поверхностью окружных резиновых выступов.
Плоские без углублений цельнометаллические кольца вынесены за пределы наружного слоя резины патрубка вакуумного на высоту, равную высоте окружных резиновых выступов, расположенных между плоскими без углублений цельнометаллическими кольцами и резинокордной частью патрубка вакуумного и выполняющих функцию эластичных подвесок резинокордной части патрубка вакуумного.
Сущность изобретения заключается в том, что в предлагаемой конструкции патрубка вакуумного плоские без углублений цельнометаллические кольца жестко скреплены и контактируют с окружными резиновыми выступами только своей цилиндрической поверхностью отверстия, что увеличивает длину рабочих участков силового каркаса, определяющих жесткостные параметры патрубка вакуумного, и, тем самым, позволяет уменьшить жесткость патрубка, обеспечивает возможность деформации окружных резиновых выступов при относительных перемещениях резинокордной части патрубка, при этом увеличение высоты окружных резиновых выступов и уменьшение их ширины, изменение конфигурации их боковых поверхностей также понижает осевую жесткость патрубка вакуумного при ограниченной его длине, обеспечивает устойчивость к образованию вдоль патрубка вакуумного локальных складок, направленных внутрь полости, т.е. сохраняет форму и величину проходного сечения патрубка вакуумного.
Сущность предлагаемого патрубка вакуумного поясняется следующими чертежами:
фиг.1 - патрубок вакуумный, продольный разрез;
фиг.2 - поперечный разрез патрубка по кольцам;
фиг.3, 4 - продольный разрез патрубка вакуумного по окружным резиновым выступам с разной высотой, шириной и конфигурацией их боковых поверхностей;
фиг.5 - схема окружных резиновых выступов, выполняющих функцию эластичной подвески резинокордной части патрубка вакуумного.
Патрубок вакуумный 1 содержит резинокордную часть патрубка 2, состоящую из герметизирующего слоя 3, силового каркаса 4, наружного слоя резины 5 и бортовые зоны 6 для крепления в металлоарматуре патрубка вакуумного 1, окружные резиновые выступы 7 на наружном слое резины 5 и плоские без углублений цельнометаллические кольца 8 с цилиндрической поверхностью отверстия (фиг.1, фиг.3 и фиг.4).
На наружном слое резины 5 патрубка вакуумного 1 выполнены через определенные расстояния окружные резиновые выступы 7, выполняющие функцию эластичных подвесок (фиг.5).
На наружной поверхности окружных резиновых выступов 7 жестко закреплены плоские без углублений цельнометаллические кольца 8, вынесенные за пределы наружного слоя резины 5 патрубка вакуумного 1 на высоту, равную высоте окружных резиновых выступов 7, которые обеспечивают уменьшение осевой жесткости патрубка вакуумного и устойчивость к образованию вдоль патрубка вакуумного локальных складок, направленных внутрь полости, т.е. сохраняют форму и величину проходного сечения патрубка вакуумного (фиг.2).
Кольца 8 выполнены плоскими без углублений цельнометаллическими и своей цилиндрической поверхностью отверстия жестко закреплены только с наружной поверхностью окружных резиновых выступов 7, расположенных между плоскими цельнометаллическими кольцами 8 и резинокордной частью 2 патрубка вакуумного 1 (фиг.1).
Предлагаемый патрубок вакуумный работает следующим образом.
При наличии вакуума внутри патрубка вакуумного 1, предлагаемый патрубок вакуумный 1 снаружи обжимается атмосферным давлением. Плоские без углублений цельнометаллические кольца 8 за счет жесткого крепления своей цилиндрической поверхностью отверстия только с наружной поверхностью окружных резиновых выступов 7 сохраняют круговую форму поперечного сечения резинокордной части 2 патрубка вакуумного 1 (фиг.2).
Под давлением и при вакууме во внутренней полости патрубка вакуумного при осевых перемещениях патрубка, вызываемых качкой судна на волнах и вибрацией судового оборудования, когда происходит изменение диаметральных размеров резинокордной части 2 патрубка вакуумного 1, предлагаемые плоские без углублений цельнометаллические кольца 8, жестко скрепленные своей цилиндрической поверхностью отверстия только с наружной поверхностью окружных резиновых выступов 7, являющихся своеобразными эластичными подвесками, позволяют изменять диаметральные размеры резинокордной части 2 патрубка вакуумного 1, находящейся под плоскими без углублений цельнометаллическими кольцами 8, тем самым снижая осевую жесткость патрубка вакуумного 1.
Под давлением и при вакууме или только при вакууме цилиндрическая поверхность отверстия цельнометаллических колец 8 обеспечивает возможность окружной и боковой деформации окружных резиновых выступов 7 при относительных перемещениях резинокордной части 2 патрубка вакуумного 1, тем самым увеличивает длину рабочих участков силового каркаса 4, определяющих жесткостные параметры патрубка вакуумного при работе по растяжению-сжатию силового каркаса 4, что приводит к снижению осевой жесткости патрубка вакуумного.
Конструкция предлагаемого патрубка вакуумного 1, работающего на сжатие-растяжение, позволяет уменьшить осевую жесткость за счет окружной и боковой эластичности окружных резиновых выступов 7, а также за счет возможности варьирования высотой и формой боковой поверхности окружных резиновых выступов 7, т.е. за счет изменения конфигурации боковой поверхности окружных резиновых выступов 7.
Осевая жесткость патрубка вакуумного 1 снижается также за счет уменьшения ширины «L» плоских без углублений цельнометаллических колец 8, за счет увеличения высоты «h» окружных резиновых выступов 7, уменьшения ширины «в» окружных резиновых выступов 7 и изменения конфигурации боковых поверхностей окружных резиновых выступов 7 резинокордной части 2 патрубка вакуумного 1 (фиг.3, 4).
Предприятие имеет положительный опыт изготовления предлагаемых патрубков вакуумных, обеспечивающих понижение осевой жесткости, повышение работоспособности и долговечности патрубка вакуумного.