RU2649169C2 - Сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений (варианты) - Google Patents
Сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2649169C2 RU2649169C2 RU2015151582A RU2015151582A RU2649169C2 RU 2649169 C2 RU2649169 C2 RU 2649169C2 RU 2015151582 A RU2015151582 A RU 2015151582A RU 2015151582 A RU2015151582 A RU 2015151582A RU 2649169 C2 RU2649169 C2 RU 2649169C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- bellows
- angular
- smaller diameter
- larger
- Prior art date
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L51/00—Expansion-compensation arrangements for pipe-lines
- F16L51/02—Expansion-compensation arrangements for pipe-lines making use of bellows or an expansible folded or corrugated tube
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к ракетно-космической технике и используется для компенсации линейных и угловых перемещений трубопроводов в пневмогидравлических магистралях при монтаже и эксплуатации. Сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений содержит сильфон, фланцы, корпус и ограничитель угловых и линейных перемещений. Корпус выполнен в виде двух цилиндров большего и меньшего диаметра, при этом цилиндры соединены между собой телескопически и взаимодействуют между собой посредством сферического выступа на цилиндре меньшего диаметра. На конце цилиндра большего диаметра выполнен кольцевой выступ. Радиус сферического выступа цилиндра меньшего диаметра выполнен равным радиусу внутренней поверхности цилиндра большего диаметра. Ось симметрии сферического выступа цилиндра меньшего диаметра совпадает с осью симметрии сильфона. По второму варианту выполнения компенсатора корпус установлен внутри сильфона и закреплен на фланцах посредством пилонов или непосредственно на фланцах. Технический результат: повышение прочностной и параметрической надежности работы компенсатора. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к ракетно-космической технике и используется для компенсации линейных и угловых перемещений трубопроводов в пневмогидравлических магистралях при монтаже и эксплуатации.
Известен компенсатор линейных и угловых перемещений по патенту ФРГ №886682, содержащий сильфон, сферообразный кожух, образованный оболочками большего и меньшего диаметра, и содержащий зазор, для линейных перемещений.
Недостатком известного компенсатора является то, что в случае совместного действия линейных и угловых перемещений может возникнуть взаиморасположение сферообразных кожухов, сохраняющих зазор между ними, что не позволит изгибаться сильфону, как сильфону, работающему в шарнирном узле. Наличие зазора является риском разрушения кожухов при воздействии вибраций, особо актуальных для изделий ракетно-космической техники (0-2000 Гц).
Известен компенсатор линейных и угловых перемещений по патенту RU №2360176, выбранный за прототип и содержащий сильфон, переходники, снабженные кольцевыми выступами со сферическими поверхностями, фланцы, защитный цилиндр, с одного конца имеющий внутреннюю сферу и состоящий из двух полуцилиндров, крепежные элементы, ограничитель угловых и линейных перемещений.
Недостатком известного компенсатора является то, что при одновременном линейно-угловом перемещении происходит избыточно неравномерное нагружение крайних гофр сильфона, так как именно в этой области парируется поворот с неизбежным накоплением пластических деформаций. В условиях прогнозируемых длительных циклических вибровоздействий в актуальном диапазоне это приведет к снижению надежности работы компенсатора.
Задачей заявленного технического решения является повышение надежности работы сильфонного компенсатора угловых и линейных перемещений.
1. Поставленная задача решается тем, что сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений, содержащий сильфон, фланцы, корпус и ограничитель угловых и линейных перемещений, отличается тем, что корпус выполнен в виде двух цилиндров большего и меньшего диаметра, при этом цилиндры соединены между собой телескопически и взаимодействуют между собой посредством сферического выступа, выполненного на цилиндре меньшего диаметра, при этом на конце цилиндра большего диаметра выполнен кольцевой выступ, при этом радиус сферического выступа цилиндра меньшего диаметра выполнен равным радиусу внутренней поверхности цилиндра большего диаметра, а ось симметрии сферического выступа цилиндра меньшего диаметра совпадает с осью симметрии сильфона.
2. Поставленная задача решается тем, что сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений, содержащий сильфон, фланцы, корпус и ограничитель угловых и линейных перемещений, отличается тем, что корпус выполнен в виде двух цилиндров большего и меньшего диаметра, при этом цилиндры соединены между собой телескопически и взаимодействуют между собой посредством сферического выступа, выполненного на цилиндре меньшего диаметра, при этом на конце цилиндра большего диаметра выполнен кольцевой выступ, при этом радиус сферического выступа цилиндра меньшего диаметра выполнен равным радиусу внутренней поверхности цилиндра большего диаметра, а ось симметрии сферического выступа цилиндра меньшего диаметра совпадает с осью симметрии сильфона, при этом корпус компенсатора установлен внутри сильфона и закреплен на фланцах посредством пилонов или непосредственно на фланцах.
Заявленная конструкция поясняется чертежами:
- Фиг. 1 - общий вид сильфонного компенсатора с расположением сильфона внутри телескопического корпуса.
- Фиг. 2 - общий вид сильфонного компенсатора с установкой телескопического корпуса на пилонах внутри сильфона.
- Фиг. 3 - общий вид сильфонного компенсатора с установкой телескопического корпуса непосредственно на фланцах внутри сильфона.
Сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений содержит:
1 - сильфон;
2 - фланцы;
3 - ограничитель угловых и линейных перемещений;
4 - цилиндр корпуса большего диаметра;
5 - цилиндр корпуса меньшего диаметра;
6 - сферический выступ цилиндра меньшего диаметра,
7, 8 - опорные кольца;
9 - кольцевой выступ цилиндра большего диаметра;
10 - крепежный элемент;
11 - крепежные элементы;
12 - кольцо;
13 - пилон;
14 - ось симметрии (сферического выступа цилиндра меньшего диаметра;
15 - ось симметрии (сильфона);
R1 - радиус сферического выступа цилиндра меньшего диаметра;
R2 - радиус внутренней поверхности цилиндра большего диаметра.
По варианту 1. Сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений содержит сильфон 1, который закреплен на фланцах 2, корпус состоит из двух цилиндров большего диаметра 4 и меньшего диаметра 5, соединенных с опорными кольцами 7 и 8 фланцев 2 крепежными элементами 11. Цилиндр корпуса меньшего диаметра 5 имеет сферический выступ 6 с радиусом R1 и сопряжен с внутренней поверхностью цилиндра корпуса большего диаметра 4, имеющего радиус R2, при этом R1 равен R2. Ось симметрии сферического выступа цилиндра меньшего диаметра 14 совпадает с осью симметрии 15 сильфона 1. На свободном конце цилиндра корпуса большего диаметра 4 имеется кольцевой выступ 9, на который устанавливается ограничитель угловых и линейных перемещений 3 с помощью крепежного элемента 10. Параметры сильфона 1 определяются расчетом из условий его компенсационных возможностей и максимальными величинами относительных перемещений, которые нужно компенсировать.
По варианту 2. Конструктивное исполнение аналогично 1 варианту, кроме того, что корпус который состоит из двух цилиндров большего 4 и меньшего 5 диаметров, расположен внутри сильфона 1 и закреплен на фланцах 2 при помощи пилонов 13 или непосредственно на фланцах 2, при этом сильфон 1 закреплен на фланцах 2 при помощи колец 12.
Сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений по варианту 1 и варианту 2 работает следующим образом.
Сильфон 1 работает в обеспечение максимальной расчетной величины относительных перемещений. Сильфон 1 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 1 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.
При этом скольжение сферического выступа 6, расположенного на цилиндре корпуса меньше диаметра 5, по внутренней цилиндрической поверхности цилиндра корпуса большего диаметра 4 и ее вращение относительно оси этой цилиндрической поверхности обеспечивают как растяжение (сжатие), так и изгиб фланца с установленным на нем цилиндром меньшего диаметра 5 относительно фланца с установленным на нем цилиндром большего диаметра 4. При одновременной работе компенсатора на растяжение (сжатие) и выборе угловых перемещений, нагрузка на гофры сильфона распределяется равномерно, так как ось симметрии 14 сферического выступа 6 цилиндра меньшего диаметра совпадает с осью симметрии 15 сильфона 1. Такое сопряжение поверхностей с совпадением оси симметрии 15 сильфона 1 и оси симметрии 14 сферического выступа 6 цилиндра меньшего диаметра значительно повышает надежность конструкции. Так же при работе компенсатора на максимальное растяжение и одновременном выборе углового перемещения кольцевой выступ 9 предохраняет свободный край цилиндра корпуса большего диаметра 4 от пластических деформаций. Для предохранения сильфона 1 от потери устойчивости при работе на растяжение на кольцевом выступе 9 цилиндра корпуса большего диаметра 4 предусмотрен ограничитель 3. В процессе эксплуатации компенсатора сильфон 1 компенсирует плюсовые и минусовые перемещения в продольном направлении, а также компенсирует и угловые перемещения. Происходит проскальзывание сферического выступа 6 цилиндра корпуса меньшего диаметра 5 относительно внутренней цилиндрической поверхности цилиндра корпуса большего диаметра 4. При этом ось симметрии 14 сферического выступа 6 цилиндра корпуса меньшего диаметра 5 не выходят из зоны оси симметрии 15 сильфона 1, т.е. они совпадают и перемещаются синхронно. Благодаря такой компоновке, компенсатор может работать при длительных вибродинамических нагрузках, что значительно повышает надежность конструкции.
Выбор конструкции компенсаторов по варианту 1 или 2 зависит от назначения магистралей (магистраль слива, продувки, заправки и т.п.).
Технический результат достигается за счет введения в конструкцию телескопического корпуса со скользящим сферическим соединением между цилиндрами корпуса большего и меньшего диаметра.
Использование предложенного технического решения позволяет повысить прочностную надежность (отсутствие отказов в режиме циклов переменного нагружения согласно заданным пределам), а также параметрическую надежность, что особенно важно, так как предоставленная конструкция снижает накопление пластических деформаций сильфона вследствие симметричного нагружения, а значит, минимизирует процесс нестабильности технических параметров сильфона: жесткости, гистерезиса и «ухода» характеристик от номинального значения.
При работе компенсатора на одновременное растяжение - сжатие и изгиб одного фланца относительно другого центр угловой деформации сильфона находится в зоне осей симметрии сильфона, так как сферический выступ 6 цилиндра корпуса меньшего диаметра 5 перемещается так же, как и фланец, на котором он закреплен.
Claims (2)
1. Сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений, содержащий сильфон, фланцы, корпус и ограничитель угловых и линейных перемещений, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде двух цилиндров большего и меньшего диаметра, при этом цилиндры соединены между собой телескопически и взаимодействуют между собой посредством сферического выступа, выполненного на цилиндре меньшего диаметра, при этом на конце цилиндра большего диаметра выполнен кольцевой выступ, при этом радиус сферического выступа цилиндра меньшего диаметра выполнен равным радиусу внутренней поверхности цилиндра большего диаметра, а ось симметрии сферического выступа цилиндра меньшего диаметра совпадает с осью симметрии сильфона.
2. Сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений, содержащий сильфон, фланцы, корпус и ограничитель угловых и линейных перемещений, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде двух цилиндров большего и меньшего диаметра, при этом цилиндры соединены между собой телескопически и взаимодействуют между собой посредством сферического выступа, выполненного на цилиндре меньшего диаметра, при этом на конце цилиндра большего диаметра выполнен кольцевой выступ, при этом радиус сферического выступа цилиндра меньшего диаметра выполнен равным радиусу внутренней поверхности цилиндра большего диаметра, а ось симметрии сферического выступа цилиндра меньшего диаметра совпадает с осью симметрии сильфона, при этом корпус компенсатора установлен внутри сильфона и закреплен на фланцах посредством пилонов или непосредственно на фланцах.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015151582A RU2649169C2 (ru) | 2015-12-01 | 2015-12-01 | Сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015151582A RU2649169C2 (ru) | 2015-12-01 | 2015-12-01 | Сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений (варианты) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015151582A RU2015151582A (ru) | 2017-06-06 |
RU2649169C2 true RU2649169C2 (ru) | 2018-03-30 |
Family
ID=59031563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015151582A RU2649169C2 (ru) | 2015-12-01 | 2015-12-01 | Сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений (варианты) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2649169C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2686537C1 (ru) * | 2018-06-04 | 2019-04-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Сильфонный компенсатор |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112728271B (zh) * | 2020-12-30 | 2022-08-30 | 沧州鑫泰机械设备有限公司 | 一种弹性减震型补偿器 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU411266A1 (ru) * | 1971-08-30 | 1974-01-15 | А. А. Чернов, Б. Н. Карцев , Б. А. Коновалов | Устройство для компенсации угловых перемещений трубопровода |
US5145215A (en) * | 1991-04-26 | 1992-09-08 | Senior Engineering Investments, B.V. | Flexible coupler apparatus |
US5340165A (en) * | 1990-02-08 | 1994-08-23 | Senior Engineering Investments, B.V. | Flexible connector |
US5370427A (en) * | 1994-01-10 | 1994-12-06 | General Electric Company | Expansion joint for fluid piping with rotation prevention member |
US5967565A (en) * | 1998-01-20 | 1999-10-19 | Sjm Co., Ltd. | Exhaust coupler system |
RU2365807C2 (ru) * | 2007-07-02 | 2009-08-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Компенсатор |
DE102012209835A1 (de) * | 2012-06-12 | 2013-12-12 | MTU Aero Engines AG | Fluidleitungsanordnung mit Kompensator |
-
2015
- 2015-12-01 RU RU2015151582A patent/RU2649169C2/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU411266A1 (ru) * | 1971-08-30 | 1974-01-15 | А. А. Чернов, Б. Н. Карцев , Б. А. Коновалов | Устройство для компенсации угловых перемещений трубопровода |
US5340165A (en) * | 1990-02-08 | 1994-08-23 | Senior Engineering Investments, B.V. | Flexible connector |
US5145215A (en) * | 1991-04-26 | 1992-09-08 | Senior Engineering Investments, B.V. | Flexible coupler apparatus |
US5370427A (en) * | 1994-01-10 | 1994-12-06 | General Electric Company | Expansion joint for fluid piping with rotation prevention member |
US5967565A (en) * | 1998-01-20 | 1999-10-19 | Sjm Co., Ltd. | Exhaust coupler system |
RU2365807C2 (ru) * | 2007-07-02 | 2009-08-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Компенсатор |
DE102012209835A1 (de) * | 2012-06-12 | 2013-12-12 | MTU Aero Engines AG | Fluidleitungsanordnung mit Kompensator |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2686537C1 (ru) * | 2018-06-04 | 2019-04-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Сильфонный компенсатор |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015151582A (ru) | 2017-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3915482A (en) | Externally supported internally stabilized flexible duct joint | |
RU2010134827A (ru) | Двухэлементное тандемное гибкое соединение | |
US3869151A (en) | Internally supported flexible duct joint | |
RU2649169C2 (ru) | Сильфонный компенсатор угловых и линейных перемещений (варианты) | |
US10385624B2 (en) | Bend stiffener | |
US10533483B2 (en) | Compensator | |
US20190144106A1 (en) | Combination elastomeric and ellipsoidal plain bearing | |
ES2795878T3 (es) | Anillo de estanqueidad y su utilización | |
CN106895186B (zh) | 膜片式波纹管 | |
US3133754A (en) | Flexible assemblies for fluid bearing lines | |
JP2019115147A (ja) | 延線ローラ装置およびケーブルの布設方法 | |
JP5055247B2 (ja) | 二重構造のベローズ装置 | |
KR101970172B1 (ko) | 배관용 내진 슬립 조인트 | |
JP6266988B2 (ja) | 壁貫通配管のシール装置 | |
KR102098608B1 (ko) | 진동 저감용 배관 지지장치 | |
US1204650A (en) | Hose-coupling. | |
RU2519540C1 (ru) | Компенсатор угловых перемещений трубопроводов | |
KR101572440B1 (ko) | 배관 추력 발생을 방지하는 신축 이음 장치 | |
RU191264U1 (ru) | Компенсатор многолинзовый с индикаторами хода | |
RU2360176C2 (ru) | Компенсатор перемещений | |
KR101765530B1 (ko) | 신축덕트 | |
RU160716U1 (ru) | Устройство для соединения внутреннего и наружного корпусов турбомашины | |
RU2345270C1 (ru) | Компенсатор угловых перемещений трубопроводов | |
RU2690313C1 (ru) | Компенсатор угловых перемещений трубопроводов | |
RU2372546C2 (ru) | Компенсатор (варианты) |