RU2175093C1 - Pipe line connecting unit - Google Patents
Pipe line connecting unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2175093C1 RU2175093C1 RU2000120287A RU2000120287A RU2175093C1 RU 2175093 C1 RU2175093 C1 RU 2175093C1 RU 2000120287 A RU2000120287 A RU 2000120287A RU 2000120287 A RU2000120287 A RU 2000120287A RU 2175093 C1 RU2175093 C1 RU 2175093C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bellows
- end sections
- cylindrical end
- profile
- annular
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Joints Allowing Movement (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в трубопроводах, подверженных высоким температурам и вибрациям, в частности в системах подвода к двигателям внутреннего сгорания наддувочного воздуха от турбокомпрессора. The present invention relates to the field of engineering and can be used in pipelines subject to high temperatures and vibrations, in particular in systems for supplying to the internal combustion engines of charge air from a turbocharger.
Известен соединительный узел турбокомпрессора с впускным патрубком двигателя внутреннего сгорания КамАЗ-7403.10, выполненный в виде резинового патрубка, стянутого хомутами. (Автомобиль КамАЗ типа 6х4. Руководство по эксплуатации. М. : Машиностроение, 1988 г., с. 30 - 33, рис. 24.). В двигателях с турбонаддувом воздухоочистители установлены в подкапотном пространстве непосредственно на двигателе. Поэтому резиновый соединительный патрубок испытывает вибрации до 40 Гц, осевые перемещения до ±15 мм, а радиальные перемещения до ±20 мм. Кроме того, по резиновому патрубку под избыточным давлением проходит рабочая среда, представляющая собой очищенный воздух с парами моторного масла при температуре до 175oC. При высоком требовании к герметичности данного разъемного соединения, исключающем подсос неочищенного воздуха, оно обладает недолговечностью, малой надежностью и неремонтопригодно.A known connecting node of a turbocharger with an inlet pipe of an internal combustion engine KamAZ-7403.10, made in the form of a rubber pipe, tightened with clamps. (KamAZ automobile of type 6x4. Operation manual. M.: Mechanical Engineering, 1988, pp. 30 - 33, Fig. 24.). In turbocharged engines, air cleaners are installed in the engine compartment directly on the engine. Therefore, the rubber connecting pipe experiences vibrations up to 40 Hz, axial displacements up to ± 15 mm, and radial displacements up to ± 20 mm. In addition, the working medium, which is purified air with engine oil vapors at temperatures up to 175 o C., passes through a rubber pipe under excess pressure. With a high requirement for tightness of this detachable connection, which excludes the intake of untreated air, it has a short life, low reliability and is not repairable .
Известно устройство для соединения трубопроводов (а.с. СССР N 436961, МПК F 16 L 51/02; F 02 B 37/02, БИ N 27 от 25.07.1974 г.). Устройство содержит сильфонный компенсатор, жестко соединенный, например, сваркой с соединяемыми трубопроводами. Кроме того, устройство снабжено ограничителем радиальных колебаний, выполненным в виде цилиндрического корпуса, охватывающего компенсатор и закрепленного на одном трубопроводе, а также ограничительного кольца, закрепленного на втором трубопроводе с зазором относительно корпуса. Данное устройство соединения трубопроводов надежно в работе, однако оно является неразъемным и поэтому непригодно для соединения трубопроводов двигателей внутреннего сгорания, требующих свободный доступ к его элементам с целью их ремонта. A device is known for connecting pipelines (USSR AS N 436961, IPC F 16 L 51/02; F 02 B 37/02, BI N 27 of 07.25.1974). The device contains a bellows expansion joint rigidly connected, for example, by welding with connected pipelines. In addition, the device is equipped with a limiter of radial vibrations, made in the form of a cylindrical body, covering the compensator and mounted on one pipe, as well as a restrictive ring fixed on the second pipe with a gap relative to the body. This device for connecting pipelines is reliable in operation, however, it is one-piece and therefore unsuitable for connecting pipelines of internal combustion engines that require free access to its elements for the purpose of repair.
Известен соединительный узел трубопроводов, который взят в качестве прототипа (патент US N 3820829 A, МПК F 16 L 51/02, опубл. 28.06.1974 г.). Соединительный узел выполнен в виде металлического сильфона с цилиндрическими присоединительными концевыми участками. A known connecting node of pipelines, which is taken as a prototype (patent US N 3820829 A, IPC F 16 L 51/02, publ. 06/28/1974). The connecting unit is made in the form of a metal bellows with cylindrical connecting end sections.
К недостаткам данного соединительного узла можно отнести его недостаточную герметичность в случае эксплуатации в условиях радиальной и осевой вибрации при избыточном давлении горячей рабочей среды. The disadvantages of this connecting node include its lack of tightness in the case of operation in conditions of radial and axial vibration at overpressure of a hot working medium.
Задачей настоящего изобретения является повышение долговечности, надежности (герметичности) работы разъемного соединительного узла трубопроводов, эксплуатируемых в условиях радиальной и осевой вибрации, при избыточном давлении горячей рабочей среды. Кроме того, изобретение позволяет осуществлять ремонт соединительного узла. The objective of the present invention is to increase the durability, reliability (tightness) of the detachable connecting node of pipelines operated in conditions of radial and axial vibration, with overpressure of a hot working medium. In addition, the invention allows the repair of the connecting node.
Поставленная задача решается тем, что в соединительном узле трубопроводов, выполненном в виде металлического сильфона с цилиндрическими присоединительными концевыми участками, на каждом цилиндрическом концевом участке сильфона на внутренней его поверхности выполнены, по крайней мере, две кольцевые канавки на глубину не менее 1 мм и эквидистантные им кольцевые выступы на внешней его поверхности. Узел снабжен также двумя упругими уплотнительными втулками из тепломорозостойкой резины, размещенными внутри цилиндрических концевых участков сильфона и на внешней поверхности которых выполнены кольцевые выступы, количество, профиль и местоположение которых адекватно количеству, профилю и местоположению кольцевых канавок, выполненных на внутренней поверхности цилиндрических концевых участков сильфона. Причем на каждом цилиндрическом концевом участке сильфона выполнены, по крайней мере, три продольных прорези, равномерно расположенные по его периметру. При этом прорези выполнены от торца сильфона на расстояние с пересечением первого кольцевого выступа и, по крайней мере, доходят до второго кольцевого выступа, но без пересечения последнего. Узел снабжен также хомутами, расположенными на цилиндрических концевых участках сильфона между кольцевыми выступами в области продольных прорезей. The problem is solved in that in the connecting node of the pipelines, made in the form of a metal bellows with cylindrical connecting end sections, on each cylindrical end section of the bellows on its inner surface are made at least two annular grooves to a depth of at least 1 mm and equidistant to them annular protrusions on its outer surface. The assembly is also equipped with two elastic sealing sleeves made of heat-resistant rubber, placed inside the cylindrical end sections of the bellows and on the outer surface of which annular protrusions are made, the number, profile and location of which are adequate to the number, profile and location of the annular grooves made on the inner surface of the cylindrical end sections of the bellows. Moreover, at each cylindrical end section of the bellows made at least three longitudinal slots, evenly spaced around its perimeter. In this case, the slots are made from the end of the bellows at a distance with the intersection of the first annular protrusion and, at least, reach the second annular protrusion, but without crossing the last. The assembly is also provided with clamps located on the cylindrical end sections of the bellows between the annular protrusions in the region of the longitudinal slots.
С целью обеспечения большей надежности работы соединительного узла по герметичности внутренний диаметр цилиндрических концевых участков сильфона больше внутреннего диаметра впадин сильфона, при этом цилиндрические концевые участки сильфонов сопряжены с впадинами соответствующих крайних гофр сильфона с образованием уступа высотой не менее 1 мм. In order to ensure greater reliability of the operation of the connecting unit for tightness, the inner diameter of the cylindrical end sections of the bellows is greater than the internal diameter of the troughs of the bellows, while the cylindrical end sections of the bellows are associated with the troughs of the corresponding extreme corrugations of the bellows with the formation of a ledge with a height of at least 1 mm
С целью обеспечения компенсации неточностей монтажа толщина упругих уплотнительных втулок выбирается из диапазона 1 - 5 мм, а суммарная ширина прорезей на каждом цилиндрическом концевом участке равна не менее 3 мм. In order to compensate for mounting inaccuracies, the thickness of the elastic sealing sleeves is selected from a range of 1 - 5 mm, and the total width of the slots in each cylindrical end section is at least 3 mm.
Профиль кольцевых канавок может быть различным, например, он может быть выполнен в виде прямоугольника, полуокружности или трапеции. Ось симметрии профиля канавок может быть перпендикулярна продольной оси цилиндрических концевых участков. Вместе с тем ось симметрии, по крайней мере, одной кольцевой канавки на каждом цилиндрическом концевом участке, преимущественно наиболее удаленной от соответствующего торца, может быть наклонена к нему. При этом угол между продольной осью цилиндрических концевых участков и осью симметрии профиля этих кольцевых канавок целесообразно выбирать из диапазона: α = 50o - 80o.The profile of the annular grooves may be different, for example, it can be made in the form of a rectangle, a semicircle or a trapezoid. The axis of symmetry of the groove profile can be perpendicular to the longitudinal axis of the cylindrical end sections. At the same time, the axis of symmetry of at least one annular groove in each cylindrical end section, predominantly the most distant from the corresponding end, may be inclined to it. The angle between the longitudinal axis of the cylindrical end sections and the axis of symmetry of the profile of these annular grooves, it is advisable to choose from the range: α = 50 o - 80 o .
При выполнении профиля кольцевой канавки в виде трапеции целесообразно ее боковую сторону, ближайшую к торцу соответствующего цилиндрического концевого участка, выполнить перпендикулярно его оси. When performing the profile of the annular groove in the form of a trapezoid, it is advisable that its lateral side closest to the end face of the corresponding cylindrical end section be perpendicular to its axis.
На фиг. 1 представлен общий вид соединительного узла трубопроводов в сборе; на фиг. 2 - вариант выполнения цилиндрического присоединительного концевого участка соединительного узла. In FIG. 1 shows a General view of the connecting node of the piping assembly; in FIG. 2 is an embodiment of a cylindrical connecting end portion of a connecting node.
Соединительный узел трубопроводов содержит металлический сильфон 1 с двумя цилиндрическими присоединительными концевыми участками 2. Внутренний диаметр Dуч цилиндрических концевых участков сильфона больше внутреннего диаметра Dвп впадин сильфона, при этом цилиндрические концевые участки сильфонов сопряжены с впадинами 3 соответствующих крайних гофр сильфона 1 с образованием уступа высотой hуст не менее 1 мм.The connector assembly comprises a metal bellows pipeline 1 with two cylindrical connecting
На внутренней поверхности концевых участков 2 выполнены кольцевые канавки 4, по крайней мере, по две на каждом участке. Данные канавки могут быть выполнены, например, раскаткой профильным роликом или раздачей цилиндрических концевых участков 2 в профильной матрице. На внешней поверхности концевых участков 2 выполнены кольцевые выступы 5, конгруэнтные кольцевым канавкам 4. Кроме того, на каждом цилиндрическом концевом участке 2 сильфона выполнены, по крайней мере, три продольных прорези 6 шириной Δ , равномерно расположенные по его периметру. При этом суммарная ширина прорезей на каждом цилиндрическом концевом участке равна не менее 3 мм. Прорези 6 выполнены от торца сильфона на расстояние L с пересечением первого кольцевого выступа 5 и, по крайней мере, доходят до второго кольцевого выступа 5, но без пересечения последнего. On the inner surface of the
Узел снабжен также двумя упругими уплотнительными втулками 7, выполненными из тепломорозостойкой резины, толщиной tвт = 1 - 5 мм. Уплотнительные втулки 7 размещаются внутри цилиндрических концевых участков 2 сильфона 1. На внешней поверхности втулок 7 выполнены кольцевые выступы 8, количество, профиль и местоположение которых адекватно количеству, профилю и местоположению кольцевых канавок 4.The unit is also equipped with two elastic sealing sleeves 7 made of heat and frost resistant rubber, thickness t W = 1 - 5 mm. The sealing sleeves 7 are placed inside the
Соединительный узел снабжен также хомутами 9, расположенными на цилиндрических концевых участках 2 сильфона 1 между кольцевыми выступами 5 в области продольных прорезей 6. The connecting unit is also provided with
Монтаж соединительного узла производят в следующей последовательности. Предварительно упругие уплотнительные втулки 7 размещают внутри цилиндрических концевых участков сильфона 1 до совмещения их выступов 8 с канавками 4. Уступ, образованный в месте сопряжения концевых участков 2 с впадиной 3 гофры сильфона 1, а также кольцевые канавки 4, в которых расположены кольцевые выступы 8 втулки 7, надежно фиксируют ее от осевого перемещения. После чего соединительный узел одним концом надевают на патрубок 10, например, трубопровода турбокомпрессора (на чертеже не показан), а вторым концом соответственно надевают на патрубок 11 трубопровода впускного коллектора двигателя внутреннего сгорания (на чертеже не показан). Хомутами 9 соединительный узел фиксируют на соединяемых патрубках 10 и 11. При этом цилиндрические присоединительные концевые участки 2 за счет продольных прорезей 6 и упругодеформируемой втулки 7 обжимаются на соответствующих патрубках 10 или 11. Выбранные размеры толщины tвт уплотнительных втулок 7 и ширины Δ продольных прорезей 6 компенсируют неточности изготовления соединяемых элементов, что гарантированно обеспечивает герметичность соединительного узла.Installation of the connecting unit is carried out in the following sequence. Pre-elastic sealing sleeves 7 are placed inside the cylindrical end sections of the bellows 1 until their protrusions 8 are aligned with the grooves 4. The ledge formed at the interface between the
В процессе эксплуатации соединительного узла металлический сильфон 1 компенсирует вибрационные нагрузки, а также осевые и радиальные перемещения, воздействующие на соединяемые трубопроводы. Вместе с тем заявленная конструкция соединительного узла позволяет надежно закрепить его на соединяемых трубопроводах, обеспечивая им полную герметизацию, исключающую подсос неочищенного воздуха. Используемые в соединительном узле резиновые уплотнительные втулки 7 изолируются от транспортируемой агрессивной рабочей среды с одной стороны патрубками соединяемых трубопроводов, а с другой стороны - цилиндрическими концевыми участками 2 металлического сильфона 1. Кроме того, резиновые втулки 7 в процессе эксплуатации не испытывают вибрации, а также радиальные и осевые перемещения, что существенно увеличивает срок эксплуатации всего соединительного узла. During operation of the connecting unit, a metal bellows 1 compensates for vibration loads, as well as axial and radial movements affecting the connected pipelines. However, the claimed design of the connecting node allows you to securely fix it on the connected pipelines, providing them with a complete seal, eliminating the intake of untreated air. The rubber sealing sleeves 7 used in the connecting unit are isolated from the transported aggressive working medium on the one hand by the pipes of the connected pipelines, and on the other hand, by the
Использование заявленной конструкции соединительного узла трубопроводов может найти широкое применение в быстроразъемных соединениях, эксплуатируемых в условиях радиальной и осевой вибрации, при избыточном давлении горячей рабочей среды, к которым предъявляются высокие требования по герметичности, долговечности и надежности их работы, в частности для соединения турбокомпрессора с коллектором двигателя внутреннего сгорания в системе турбонаддува. The use of the claimed design of the connecting node of the pipelines can be widely used in quick couplings operated under radial and axial vibrations, with excessive pressure of a hot working medium, which have high requirements for tightness, durability and reliability of their operation, in particular for connecting a turbocharger to a manifold internal combustion engine in a turbocharger system.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000120287A RU2175093C1 (en) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | Pipe line connecting unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000120287A RU2175093C1 (en) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | Pipe line connecting unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2175093C1 true RU2175093C1 (en) | 2001-10-20 |
Family
ID=20238596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000120287A RU2175093C1 (en) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | Pipe line connecting unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2175093C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109653916A (en) * | 2019-01-31 | 2019-04-19 | 安徽中鼎密封件股份有限公司 | A kind of automobile engine intake tube component |
-
2000
- 2000-08-02 RU RU2000120287A patent/RU2175093C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Автомобиль КамАЗ типа 6Х4. Руководство по эксплуатации. - М.: Машиностроение, 1988 г., с. 30 - 31, рис. 24. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109653916A (en) * | 2019-01-31 | 2019-04-19 | 安徽中鼎密封件股份有限公司 | A kind of automobile engine intake tube component |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3724878A (en) | Flexible connector | |
US7328685B2 (en) | Slip joint exhaust manifolds | |
EP2154408B1 (en) | Sealing joint for connecting adjoining duct pieces in a engine exhaust system | |
EP0491883B1 (en) | Flexible coupling device for exhaust systems | |
JP3077693B1 (en) | Pipe fittings | |
US4597596A (en) | Cylinder end seal | |
US8500172B2 (en) | Double cover-center cushion decoupler | |
RU2709403C2 (en) | Pipe connection system for connection of two pipe ends, in particular, two pipe ends located in exhaust path of internal combustion engine | |
US2219752A (en) | Universal tube joint | |
RU2646166C1 (en) | Pipe assembly for the gaseous media pipeline | |
US4277092A (en) | Supple exhaust coupling | |
RU2175093C1 (en) | Pipe line connecting unit | |
EP0177650A1 (en) | Cylinder end seal | |
CN205445759U (en) | Engine exhaust structure | |
RU16027U1 (en) | PIPELINE CONNECTION ASSEMBLY | |
CN106194490B (en) | Sectional type exhaust manifold gas sealing device | |
US10240508B2 (en) | Decoupler for flexible connection of exhaust pipes | |
KR100783799B1 (en) | Connection duct | |
EP0965015B1 (en) | Knuckle joint for an exhaust system | |
EP2729681B1 (en) | Connection between two pipes in a pipeline | |
RU24262U1 (en) | DEVICE FOR COMPENSATION OF GAS PIPE MOVEMENTS | |
RU2146786C1 (en) | Pipe line shift compensator | |
RU193279U1 (en) | CONNECTION FLANGE-CLIP | |
JPS6339371Y2 (en) | ||
JPS621378Y2 (en) |