шарнирное соединение трубчатых элементов

Формула изобретения

Шарнирное соединение трубчатых элементов, содержащее расположенные в расточках сопряженных поверхностей соединяемых трубчатых элементов фиксирующие элементы, отличающееся тем, что расточки соединяемых элементов выполнены с торцевыми поверхностями по нормали относительно оси шарнирного соединения, а фиксирующие элементы выполнены в виде цилиндрических роликов, расположенных в расточках с контактом торцевых поверхностей роликов и расточек.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к разъемным соединениям трубопроводов и может быть использовано в различных областях техники, в частности, в сборно-разборных трубопроводах высокого давления для выполнения цементировочных, продавочных и ремонтных работ в нефтяных и газовых скважинах.

С помощью шарнирного соединения обеспечивается свобода относительного поворота частей трубопровода, необходимая на периоды ведения его монтажа и демонтажа. С началом работы трубопровода соединение начинает воспринимать большие осевые нагрузки.

Известно соединение трубопроводов, включающее наружный полуразъем, с размещенными в радиальных отверстиях фиксаторами в виде бочкообразных роликов, и внутренний полуразъем [1]

Недостатком известного соединения является возможность случайного разъединения, что может привести к аварии.

Известно также шарнирное соединение трубчатых элементов, содержащее фиксирующие элементы в виде шаров, расположенные в расточках сопряженных поверхностей соединяемых трубчатых элементов [2, 3]

Недостатком этого узла являются невысокая надежность и стойкость. Низкая несущая способность шаров оказывается недостаточной из-за высоких контактных напряжений, возникающих вследствие высокого (до 70-105 МПа) давления внутри трубопровода.

Целью изобретения является повышение стойкости и надежности шарнирного соединения за счет увеличения несущей способности фиксирующих тел качения.

Шарнирное соединение содержит трубчатый элемент 1, соединенный с трубчатым элементом 2 посредством фиксирующих цилиндрических роликов 3. Ролики 3 размещены в расточках 4 и 5, выполненных на внешней поверхности трубчатого элемента 1 и внутренней поверхности трубчатого элемента 2. Торцевые поверхности расточек 4 и 5 расположены по нормали относительно оси шарнирного соединения. В трубчатом элементе 2 выполнен радиальный канал 6, в котором установлена пробка 7. Кроме того, устройство содержит уплотнительный элемент 8.

Шарнирное соединение может эффективно работать в различных трубчатых соединителях в составе трубопроводов для перекачки газа, жидких продуктов, бурового раствора при давлении 70 МПа и более.