RU2372546C2 - Compensator (versions) - Google Patents
Compensator (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2372546C2 RU2372546C2 RU2007124871/06A RU2007124871A RU2372546C2 RU 2372546 C2 RU2372546 C2 RU 2372546C2 RU 2007124871/06 A RU2007124871/06 A RU 2007124871/06A RU 2007124871 A RU2007124871 A RU 2007124871A RU 2372546 C2 RU2372546 C2 RU 2372546C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compensator
- cheeks
- eyes
- end flanges
- hinge assembly
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ракетно-космической технике.The invention relates to space rocket technology.
Магистрали пневмогидравлических систем состоят из трубопроводов, клапанов, компенсационных элементов, демпферов, ресиверов, фильтров и других элементов.Highways of pneumohydraulic systems consist of pipelines, valves, compensation elements, dampers, receivers, filters and other elements.
Компенсационные элементы магистрали обеспечивают работоспособность трубопроводов при взаимных деформациях соединяемых ими элементов магистрали, а варианты применения компенсационных элементов зависят как от величины и характера этих деформаций, так и от возможностей самих компенсационных элементов.Compensation elements of the line ensure the operability of pipelines during mutual deformations of the elements of the line connected by them, and the options for using compensation elements depend both on the size and nature of these deformations, and on the capabilities of the compensation elements themselves.
В зависимости от характера деформаций в качестве компенсационных элементов магистрали могут быть использованы трубопроводы с компенсационными лирами, трубопроводы с сильфонными компенсаторами угловых и осевых деформаций, металлорукова и др. в различных комбинациях.Depending on the nature of the deformations, pipelines with compensating lyres, pipelines with bellows-type compensators for angular and axial deformations, metal pipes, etc. in various combinations can be used as compensation elements of the line.
Известен компенсатор по патенту №2224168, содержащий сильфоны и концевые фланцы.Known compensator according to patent No. 2224168, containing bellows and end flanges.
Известен компенсатор по патенту №2227859, содержащий сильфоны и концевые фланцы, выбранный за прототип по первому варианту.Known compensator according to patent No. 2227859, containing bellows and end flanges, selected for the prototype in the first embodiment.
Прототип по первому варианту имеет следующие недостатки:The prototype according to the first embodiment has the following disadvantages:
- устройство, обеспечивающее поворот одного концевого фланца относительно другого, имеет значительную протяженность, т.к. состоит из упругих тяг, соединенных жестко с катушкой, причем катушка размещена между сильфоном и упругими тягами;- a device that provides rotation of one end flange relative to another, has a significant length, because consists of elastic rods connected rigidly to the coil, the coil being placed between the bellows and the elastic rods;
- при длительном вибродинамическом нагружении изогнутого на предельный угол компенсатора катушка, подвешанная на упругих тягах, может войти в соприкосновение с сильфоном и повредить его;- during prolonged vibrodynamic loading of the compensator bent to the maximum angle, the coil suspended on elastic rods can come into contact with the bellows and damage it;
- компенсатор не имеет ограничителей углов поворота одного концевого фланца относительно другого;- the compensator does not have limiters for the rotation angles of one end flange relative to another;
- при повороте любого концевого фланца относительно центра сферы, расположенной на краю компенсатора, включают в работу длинную цепь звеньев, а именно: две пары упругих тяг и катушку между ними, при этом сопротивление повороту концевого фланца определяется трением по сферической поверхности и жесткостью упругих тяг, что может затруднить, например, работу рулевых машин при применении таких компенсаторов в магистралях двигателя ракетного блока;- when turning any end flange relative to the center of the sphere located on the edge of the compensator, a long chain of links is put into operation, namely: two pairs of elastic rods and a coil between them, while the resistance to rotation of the end flange is determined by friction on the spherical surface and the stiffness of the elastic rods, which may complicate, for example, the operation of steering machines when using such compensators in the engine lines of a rocket block;
- при подаче давления в компенсатор возникающая продольная сила замыкается на концевых фланцах через цепь звеньев, описанных выше, что может привести к дополнительным деформациям этих звеньев и, как следствие, к снижению компенсирующих возможностей компенсатора;- when pressure is applied to the compensator, the resulting longitudinal force closes on the end flanges through the chain of links described above, which can lead to additional deformations of these links and, as a result, to a decrease in the compensating capabilities of the compensator;
- компенсатор не имеет возможности растягиваться или сжиматься для выбора технологических перемещений вдоль своей оси.- the compensator does not have the ability to stretch or contract to select technological movements along its axis.
Известен компенсатор по патенту №2227859, содержащий сильфоны и концевые фланцы.Known compensator according to patent No. 2227859, containing bellows and end flanges.
Известен компенсатор по патенту №2224168, содержащий сильфоны и концевые фланцы, выбранный за прототип по второму варианту.Known compensator according to patent No. 2224168, containing bellows and end flanges, selected for the prototype in the second embodiment.
Прототип по второму варианту имеет следующие недостатки:The prototype of the second embodiment has the following disadvantages:
- компенсатор не имеет ограничителей углов поворота одного концевого фланца относительно другого, в результате чего возможно соприкосновение стенок гофр сильфона, и при длительном вибродинамическом нагружении сильфон может разрушиться;- the compensator does not have limiters for the rotation angles of one end flange relative to the other, as a result of which the walls of the bellows corrugations can come into contact, and with prolonged vibrational loading the bellows can collapse;
- при повороте одного концевого фланца относительно другого включаются в работу упругие тяги, при этом сопротивление повороту концевого фланца определяется жесткостью упругих тяг, что может затруднить, например, работу рулевых машин при применении таких компенсаторов в магистралях двигателя ракетного блока;- when one end flange is turned relative to another, elastic rods are included in the operation, while the resistance to the end flange rotation is determined by the stiffness of the elastic rods, which may complicate, for example, the operation of steering machines when using such compensators in the engine trunks of the rocket block;
- компенсатор имеет возможность изгибаться в плоскости упругих тяг за счет наличия четырех осей шарниров, что может привести из-за отсутствия ограничения поворота к деформации гофр сильфона ребрами упругих тяг;- the compensator has the ability to bend in the plane of the elastic rods due to the presence of four hinge axes, which can lead, due to the lack of rotation restriction, to the deformation of the bellows corrugation by elastic rods;
- компенсатор не имеет возможности растягиваться или сжиматься для выбора технологических перемещений вдоль своей оси.- the compensator does not have the ability to stretch or contract to select technological movements along its axis.
Перечисленные недостатки компенсаторов по первому и второму вариантам снижают надежность компенсаторов и их эксплуатационные возможности.The listed disadvantages of the compensators for the first and second options reduce the reliability of the compensators and their operational capabilities.
Задачей предложенного компенсатора по первому варианту является повышение надежности работы компенсатора за счет введения в конструкцию жесткого шарнирного узла элементов, обеспечивающих поворот в пределах ограниченного телесного угла одного концевого фланца относительно другого, и введения конструктивных элементов, обеспечивающих растяжение или сжатие компенсатора в направлении его продольной оси.The objective of the proposed compensator according to the first embodiment is to increase the reliability of the compensator by introducing elements into the design of the rigid hinge assembly that provide rotation within a limited solid angle of one end flange relative to another, and introduce structural elements that provide expansion or compression of the compensator in the direction of its longitudinal axis.
Задача по первому варианту решается за счет того, что в компенсаторе, содержащем сильфон, концевые фланцы, шарнирный узел, состоящий из кольца с четырьмя пазами и четырьмя отверстиями, оси которых находятся в одной плоскости, расположенной перпендикулярно продольной оси компенсатора, перпендикулярны между собой и пересекают продольную ось компенсатора; из двух щек, каждая из которых имеет две проушины с отверстиями, причем оси отверстий расположены на одной прямой, и из четырех осей шарнирного узла, на наружных поверхностях концевых фланцев выполнены соответственно правая и левая резьбы с продольными пазами, на резьбы навинчены втулки с тонкостенными хвостовиками, контрящимися обжатием в продольные пазы концевых фланцев; на втулки неподвижно установлен шарнирный узел, проушины щек размещены в пазах кольца и соединены с кольцом с помощью осей шарнирного узла, причем пазы кольца имеют опорные поверхности, ограничивающие поворот концевых фланцев друг относительно друга за счет упора в них боковых опорных поверхностей проушин щек.The task according to the first option is solved due to the fact that in the compensator containing a bellows, end flanges, a hinge assembly consisting of a ring with four grooves and four holes, the axes of which are in the same plane, perpendicular to the longitudinal axis of the compensator, are perpendicular to each other and intersect the longitudinal axis of the compensator; of two cheeks, each of which has two eyes with holes, and the axis of the holes are located on one straight line, and of the four axes of the hinge assembly, the right and left threads with longitudinal grooves are respectively made on the outer surfaces of the end flanges, bushings with thin-walled shanks are screwed onto the threads locking contractions in the longitudinal grooves of the end flanges; the hinge assembly is fixedly mounted on the bushings, the eyes of the cheeks are placed in the grooves of the ring and connected to the ring using the axes of the hinge assembly, the grooves of the ring having supporting surfaces restricting the rotation of the end flanges relative to each other due to the abutment of the lateral supporting surfaces of the eyes of the cheeks in them.
Задачей предложенного компенсатора по второму варианту является повышение надежности работы компенсатора за счет введения в конструкцию жесткого шарнирного узла элементов, обеспечивающих поворот в пределах ограниченного угла одного концевого фланца относительно другого, и введения конструктивных элементов, обеспечивающих растяжение или сжатие компенсатора в направлении его продольной оси.The objective of the proposed compensator according to the second option is to increase the reliability of the compensator by introducing elements into the design of the rigid hinge assembly that ensure rotation within a limited angle of one end flange relative to the other, and introducing structural elements that provide tension or compression of the compensator in the direction of its longitudinal axis.
Задача по второму варианту решается за счет того, что в компенсаторе, содержащем сильфон, концевые фланцы, шарнирный узел, состоящий из двух осей шарнирного узла и двух щек, каждая из которых имеет две проушины с отверстиями, причем оси отверстий расположены на одной прямой, пересекающей продольную ось компенсатора, и находятся в плоскости, расположенной перпендикулярно продольной оси компенсатора, проушины одной из щек размещены в пазах проушин другой щеки, проушины щек соединены попарно с помощью осей шарнирного узла, на наружных поверхностях концевых фланцев выполнены соответственно правая и левая резьбы с продольными пазами, на резьбы навинчены втулки с тонкостенными хвостовиками, контрящимися обжатием в продольные пазы концевых фланцев; на втулки неподвижно установлен шарнирный узел, причем пазы проушин одной из щек имеют опорные поверхности, ограничивающие поворот концевых фланцев друг относительно друга за счет упора в них боковых опорных поверхностей проушин другой щеки.The problem according to the second option is solved due to the fact that in the compensator containing a bellows, end flanges, a hinge assembly consisting of two axes of the hinge assembly and two cheeks, each of which has two eyes with holes, and the axis of the holes are located on one straight line intersecting the longitudinal axis of the compensator, and are located in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the compensator, the eyes of one of the cheeks are placed in the grooves of the eyes of the other cheek, the eyes of the cheeks are connected in pairs using the axes of the hinge assembly, on the outer the ends of the flanges are respectively made of right and left threads with longitudinal grooves, bushings with thin-walled shanks are screwed onto the threads, which are locked by compression into the longitudinal grooves of the end flanges; the hinge assembly is fixedly mounted on the bushings, and the grooves of the eyes of one of the cheeks have supporting surfaces restricting the rotation of the end flanges relative to each other due to the abutment of the lateral supporting surfaces of the eyes of the other cheek.
На фиг.1 представлен общий вид компенсатора по первому варианту, на фиг.2 представлен общий вид компенсатора по второму варианту, на фиг.3 показано расположение опорных поверхностей, ограничивающих угол поворота компенсатора по второму варианту, где:Figure 1 shows a General view of the compensator according to the first embodiment, Figure 2 shows a General view of the compensator according to the second embodiment, Figure 3 shows the location of the supporting surfaces limiting the angle of rotation of the compensator according to the second embodiment, where:
1 - правая резьба;1 - the right thread;
2 - левая резьба;2 - left-hand thread;
3 - концевые фланцы;3 - end flanges;
4 - сильфон;4 - bellows;
5 - продольные пазы;5 - longitudinal grooves;
6 - втулки;6 - bushings;
7 - хвостовики;7 - shanks;
8 - шарнирный узел;8 - hinge assembly;
9 - кольцо;9 - ring;
10 - пазы;10 - grooves;
11 - отверстия;11 - holes;
12 - продольная ось;12 - longitudinal axis;
13 - оси отверстий;13 - axis of the holes;
14 - щеки;14 - cheeks;
15 - проушины;15 - eyes;
16 - отверстия проушин;16 - eye holes;
17 - оси отверстий проушин;17 - axis of the holes of the eyes;
18 - оси шарнирного узла;18 - axis of the hinge assembly;
19 - опорные поверхности;19 - supporting surfaces;
20 - боковые опорные поверхности.20 - side bearing surfaces.
В компенсаторе по первому варианту, содержащем сильфон 4, концевые фланцы 3, шарнирный узел 8, состоящий из кольца 9 с четырьмя пазами 10 и четырьмя отверстиями 11, оси 13 которых находятся в одной плоскости, расположенной перпендикулярно продольной оси 12 компенсатора, перпендикулярны между собой и пересекают продольную ось 12 компенсатора; из двух щек 14, каждая из которых имеет две проушины 15 с отверстиями 16, причем оси отверстий проушин 17 расположены на одной прямой, и из четырех осей шарнирного узла 18; проушины 15 щек 14 размещены в пазах 10 кольца 9 и соединены с кольцом 9 с помощью осей шарнирного узла 18, причем пазы 10 кольца 9 имеют опорные поверхности 19, ограничивающие поворот концевых фланцев 3 друг относительно друга за счет упора в них боковых опорных поверхностей 20 проушин 15 щек 14.In the compensator according to the first embodiment, comprising a
Сборка компенсатора по первому варианту производится следующим образом.The expansion joint assembly in the first embodiment is as follows.
На сильфонный узел, состоящий из концевых фланцев 3 и сильфона 4, навинчиваются втулки 6. Собирают шарнирный узел 8 установкой щек 14 своими проушинами 15 в пазы 10 кольца 9 и устанавливают оси шарнирного узла 18 в отверстия 11 кольца 9, совмещенные с отверстиями проушин 16 щек 14.Sleeves are screwed onto the bellows assembly, consisting of
От выпадения оси шарнирного узла 18 могут быть зафиксированы, например, развальцовкой хвостовой части этих осей. Далее шарнирный узел 8 устанавливают неподвижно на втулки 6. Неподвижное соединение шарнирного узла 8 с втулками 6 может быть выполнено, например, в виде резьбового соединения с законтриванием его винтами (как показано на фиг.1 и 2).From the loss of the axis of the
Сборка компенсатора по второму варианту производится следующим образом. На сильфонный узел, состоящий из концевых фланцев 3 и сильфона 4, навинчиваются втулки 6. Собирают шарнирный узел 8 установкой проушин 15 одной щеки 14 в пазы 10 проушинами 15 другой щеки 14 и устанавливают оси шарнирного узла 18 в отверстия проушин 16.The expansion joint assembly in the second embodiment is as follows.
От выпадения оси шарнирного узла 18 могут быть зафиксированы, например, развальцовкой хвостовой части этих осей. Далее шарнирный узел 8 устанавливают неподвижно на втулки 6. Неподвижное соединение шарнирного узла 8 с втулками 6 может быть выполнено, например, в виде резьбового соединения с законтриванием его винтами (как показано на фиг.1 и 2).From the loss of the axis of the
В процессе установки компенсаторов по первому и второму вариантам в магистрали пневмогидросистем возникает необходимость компенсировать технологические отклонения трубопроводов. Это можно обеспечить как частичным поворотом концевых фланцев 3 друг относительно друга, так и растяжением (сжатием) сильфона 4, которое может быть выполнено вращением шарнирного узла 8 вместе с втулками 6 относительно концевых фланцев 3 за счет использования правой 1 и левой 2 резьб на концевых фланцах 3 и втулках 6. После выполнения этой операции производится законтривание шарнирного узла 8 с втулками 6 обжимом тонкостенных хвостовиков 7 втулок 6 в продольные пазы 5, расположенные на резьбовых участках концевых фланцев 3.In the process of installing compensators according to the first and second options in the line of pneumohydrosystems, it becomes necessary to compensate for technological deviations of pipelines. This can be achieved both by partially turning the
Компенсаторы по первому и второму вариантам работают следующим образом.Compensators for the first and second options work as follows.
Гофрированный сильфон 4 работает в обеспечение максимальной расчетной величины относительных перемещений. Например, если учитывать то, что сильфон 4 может работать на растяжение на 2/3 от суммы расстояний между гофр и на сжатие на 1/3 от этой же суммы, с целью максимального использования компенсирующих возможностей сильфона 4 и равномерного его нагружения в процессе эксплуатации, компенсатор при монтаже в составе магистрали пневмогидравлической системы может быть установлен в необходимый размер с предварительным растяжением или сжатием и/или изгибом.
Для ограничения угла поворота концевых фланцев 3 компенсатора по первому варианту друг относительно друга и, соответственно, ограничения изгиба сильфона 4 за пределы его работоспособности боковые поверхности 20 проушин 15 упираются в опорные поверхности 19 пазов 10 кольца 9. Компенсатор имеет возможность отрабатывать поворот концевых фланцев 3 относительно друг друга в телесном угле, при этом происходит вращение проушин 15 в пазах 10 относительно кольца 9 на осях шарнирного узла 18.To limit the angle of rotation of the
Для ограничения угла поворота концевых фланцев 3 компенсатора по второму варианту друг относительно друга и, соответственно, ограничения изгиба сильфона 4 за пределы его работоспособности боковые поверхности 19 проушин 15 упираются в опорные поверхности 18 пазов 10 проушин 15 одной из щек 14. Компенсатор имеет возможность отрабатывать поворот концевых фланцев 3 относительно друг друга на расчетный угол, при этом происходит вращение проушин 15 в пазах 10 на осях шарнирного узла 18.To limit the angle of rotation of the
Кроме того, в процессе монтажа компенсаторы по первому и второму вариантам могут компенсировать технологические продольные и угловые перемещения.In addition, during the installation process, compensators according to the first and second options can compensate for technological longitudinal and angular movements.
Продольная сила, возникающая при подаче давления в компенсаторы, замыкается на концевых фланцах 3 по кратчайшему пути через втулки 6 и шарнирный узел 8 без каких-либо дополнительных деформаций, влияющих на компенсационные возможности компенсатора.The longitudinal force arising when pressure is applied to the compensators is closed on the
Введением в конструкцию компенсаторов по первому и второму вариантам жесткого шарнирного узла 8 элементов, обеспечивающих поворот в пределах ограниченного угла одного концевого фланца 3 относительно другого, и введением конструктивных элементов, обеспечивающих растяжение или сжатие компенсатора в направлении его продольной оси 12, повышается надежность конструкции компенсаторов и расширение их эксплуатационных возможностей.By introducing into the design of the compensators according to the first and second variants of the
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007124871/06A RU2372546C2 (en) | 2007-07-02 | 2007-07-02 | Compensator (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007124871/06A RU2372546C2 (en) | 2007-07-02 | 2007-07-02 | Compensator (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007124871A RU2007124871A (en) | 2009-01-10 |
| RU2372546C2 true RU2372546C2 (en) | 2009-11-10 |
Family
ID=40373829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007124871/06A RU2372546C2 (en) | 2007-07-02 | 2007-07-02 | Compensator (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2372546C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690313C1 (en) * | 2018-08-28 | 2019-05-31 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Compensator of angular movements of pipelines |
-
2007
- 2007-07-02 RU RU2007124871/06A patent/RU2372546C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690313C1 (en) * | 2018-08-28 | 2019-05-31 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Compensator of angular movements of pipelines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007124871A (en) | 2009-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2015516592A5 (en) | ||
| EP1946860B1 (en) | Method for bending a pipe by using a pipe-bending machine comprising a mandrel | |
| CN204358327U (en) | A kind of without thrust bend pipe pressure balancing formula FlexbleJoint | |
| JP6529557B2 (en) | Earthquake resistant flexible slip joint device | |
| RU2372546C2 (en) | Compensator (versions) | |
| KR20140043611A (en) | Dual pipe with strain compensation device | |
| CN107250647A (en) | Compensator | |
| KR20100070062A (en) | Bellows type high pressure flexible joint with extension limiting member | |
| JP5826871B2 (en) | Elastic joint for slide block adapter | |
| JP5569029B2 (en) | Cable support device for industrial robot with flexible guide | |
| CN107735594A (en) | Longitudinal vibration damper | |
| RU2649169C2 (en) | Flexible joint of angular and linear displacements (options) | |
| RU2519540C1 (en) | Angular displacement compensator for pipelines | |
| CN106099822B (en) | Line guide device | |
| JP6809807B2 (en) | Piping structure and boiler system | |
| CN109458513A (en) | A kind of external bellows universal compensator | |
| JP2008215607A (en) | Bellows non-thrust expansion pipe joint | |
| SU1048231A1 (en) | Compensator | |
| CN101280836A (en) | Guide mechanism based on elastic element | |
| RU2345270C1 (en) | Compensator of pipeline angular displacement | |
| RU2360176C2 (en) | Displacement expansion joint | |
| JP2021088998A (en) | Fluid pressure actuator | |
| EP3212957A1 (en) | Leaf spring, particularly for articulated mechanical structures | |
| AU2009318277B2 (en) | Improved pipeline support | |
| RU2219420C2 (en) | Bellows |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200703 |