Уравновешенный компенсатор

 

Использование: строительство, машиностроение, при производстве гибких трубопроводов. Сущность изобретения: уравновешенный компенсатор содержит соосные рабочие сильфоны 3, 4, 5, 6 и уравновешивающие сильфоны 7, 8, 9. Уравновешивающие сильфоны установлены с чередованием между рабочими сильфонами и имеют больший диаметр. Смежные разнонаправленные торцы рабочих и уравновешивающих сильфонов закреплены соответственно на втулках 17, 18, 19, 20 направляющего стакана 16 и втулках 22, 23, 24, 25 кожуха 21. Стакан 16 выполнен перфорированным, а кожух 21 - в виде оплетки. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано, в частности, при производстве гибких трубопроводов.

Известны уравновешенные компенсаторы, содержащие присоединительные патрубки, уравновешивающую камеру и рабочие камеры, образованные гибкими трубопроводами (сильфонами), где торцы уравновешивающей камеры присоединяются тягой к противоположным наружным торцам рабочей камеры и собственно к присоединительным патрубкам, причем диаметр уравновешивающей камеры (сильфона) выбирается так, чтобы частично или полностью компенсировать осевое усилие рабочей среды, передаваемое на элементы конструкции объекта, в которых применяется этот компенсатор (см. патенты США N2766997 [1] N3241863 [2] N2873984 [3] патент Швейцарии N262367 [4]).

Наиболее близкой по технической сущности является конструкция уравновешенного компенсатора, изложенная в патенте Великобритании N938639 [5] но и этот компенсатор имеет ряд недостатков: велики диаметральные габариты уравновешенных компенсаторов по отношению к выбранному проходному сечению их, сборка компенсаторов с жесткими тягами малотехнологична, пониженная относительная работоспособность из-за перегруженности сильфонов рабочей камеры.

Задачей настоящего изобретения является повышение технологичности и работоспособности уравновешивающих компенсаторов.

Указанная задача решается тем, что уравновешивающий компенсатор, содержащий соединенные рабочим сильфоном присоединительные патрубки, на одном из которых закреплен направляющий стакан с отбортованной втулкой, а на другом кожух, на внутренней поверхности которого закреплена отбортованная втулка, и уравновешивающий сильфон, диаметр которого больше диаметра рабочего сильфона, и соосный с ним, причем смежные разнонаправленные торцы сильфонов закреплены на втулке направляющего стакана, а компенсатор снабжен дополнительными рабочими и уравновешивающими сильфонами, а на направляющем стакане и в кожухе закреплены дополнительные отбортованные втулки, при этом смежные разнонаправленные торцы рабочих и уравновешивающих сильфонов, с чередованием, закреплены на отбортованных втулках направляющего стакана и кожуха, направляющий стакан снабжен перфорацией, а кожух выполнен в виде оплетки.

Множественность числа уравновешивающих камер позволяет уменьшить диаметральные размеры компенсатора по отношению к диаметру рабочей камеры в () раз, исходя из условия уравновешивания, где n число уравновешивающих сильфонов. Это позволяет снизить его жесткость, уменьшить напряжения, следовательно, повысить работоспособность. Повышение технологичности достигается за счет непересекающейся развязки тяг, т.е. направляющего стакана и кожуха.

На чертеже показана предлагаемая конструкция уравновешенного компенсатора, состоящая из присоединительных патрубков 1, 2, сильфонов рабочей камеры (меньшего диаметра) 3, 4, 5, 6, установленных соосно, с промежутками, между присоединительными патрубками, сильфонов уравновешивающих камер (большего диаметра) 7, 8, 9, установленных соосно и концентрично между сильфонами рабочей камеры, торцы этих сильфонов связаны посредством отбуртованных тарельчатых втулок 10, 11, 12, 13, 14, 15 со смежными торцами сильфонов рабочей камеры 3, 4, 5, 6 сварным герметичным швом, причем эти связанные торцы противоположно ориентированы, а наружные торцы наружных сильфонов рабочей камеры 3, 6 приварены герметично к присоединительным патрубкам 1, 2, причем односторонние (правые) торцы сильфонов уравновешивающих камер 7, 8, 9 соединены последовательно друг с другом и с противоположным (левым) патрубком 1 посредством перфорированного внутреннего гибкого направляющего стакана 16 (в данном случае это сетчатая оплетка) с помощью отбортованных втулок 17, 18, 19, 20, привариваемых к ним, а другие (левые) торцы сильфонов уравновешивающих камер 7, 8, 9 соединены последовательно друг с другом и с другим (правым) присоединительным патрубком 2 посредством наружного трубчатого гибкого кожуха 21 (оплетка) с помощью отбортованных втулок 22, 23, 24, 25, привариваемых к ним.

Давление рабочей среды в полости рабочей камеры, образованной сильфонами 3, 4, 5, 6, стремится расширить компенсатор и соответственно раздвинуть присоединительные патрубки 1 усилием, равным произведению площади эффективного сечения этих сильфонов на величину этого давления. А давление в уравновешивающих камерах, образованных сильфонами 7, 8, 9, стремится через направляющий стакан 16 и кожух 21 сжать (сблизить) присоединительные патрубки усилием, равным произведению сумм эффективных сечений уравновешивающих камер (это кольцевые сечения между эффективными диаметрами сильфонов 7, 8, 9 и между эффективными диаметрами сильфонов 3, 4, 5, 6), на величину упомянутого давления, тем самым компенсирует (уравновешивает) усилия от давления в рабочей камере.

Перемещения патрубков 1, 2 компенсатора, к примеру при сжатии его, реализуются в перемещения сжатия сильфонов 3, 4, 5, 6 рабочей камеры и в перемещения растяжения сильфонов 7, 8, 9. Причем величина перемещения каждого из сильфонов 4, 5, 6, 7, 9 равна сумме перемещений сильфонов 3, 6, т.е. сильфоны менее, чем остальные, нагружены при осевых перемещениях. А при изгибах и при поперечных перемещениях компенсатора большую степень нагружения испытывают крайние сильфоны 3, 6.

Таким образом достигается равномерная степень нагружения всех сильфонов, что и обеспечивает повышение его работоспособности, а с учетом уменьшения диаметральных габаритов снижается удельная металлоемкость, следовательно, и себестоимость.

Источники информации 1. Патент США N2766997, кл. 285-228.

2. Патент США N3241863, кл. 285-228.

3. Патент США N2873984, кл. 285-228.

4. Патент Швейцарии N262367, кл. 96е.

5. Патент Великобритании N988639, кл. F2 G5A.

Формула изобретения

Уравновешенный компенсатор, содержащий соединенные рабочим сильфоном патрубки, на одном из которых закреплен направляющий стакан с отбортованной втулкой, а на другом кожух, на внутренней поверхности которого закреплена отбортованная втулка и уравновешивающий сильфон, диаметр которого больше диаметра рабочего сильфона, и соосный с ним, причем смежные разнонаправленные торцы сильфонов закреплены на втулке направляющего стакана, отличающийся тем, что компенсатор снабжен дополнительными рабочими и уравновешивающими сильфонами, а на направляющем стакане и в кожухе закреплены дополнительные отбортованные втулки, при этом смежные разнонаправленные торцы рабочих и уравновешивающих сильфонов с чередованием закреплены на отбортованных втулках направляющего стакана и кожуха, причем направляющий стакан снабжен перфорацией, а кожух выполнен в виде оплетки.

РИСУНКИ

Рисунок 1