компенсатор перемещений трубопровода

Формула изобретения

1. Компенсатор перемещений трубопровода, содержащий сильфон, ограничитель, расположенный снаружи сильфона и предназначенный для ограничения хода гофр сильфона вдоль его продольной оси, один конец которого установлен на входном патрубке сильфона, а другой конец со стороны выходного патрубка сильфона выполнен с возможностью обеспечения продольного и вращательного перемещения гофр сильфона посредством опорного элемента, закрепленного на упомянутом другом конце ограничителя, отличающийся тем, что сильфон выполнен с, по меньшей мере, одной широкой гофрой, расположенной со стороны выходного патрубка, а ограничитель выполнен упругим и его опорный элемент кинематически связан с, по меньшей мере, одной упомянутой широкой гофрой.

2. Компенсатор по п.1, отличающийся тем, что ограничитель выполнен, по меньшей мере, из двух упругих элементов, одни концы которых установлены на входном патрубке сильфона, а другие снабжены упомянутым опорным элементом.

3. Компенсатор по п.2, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен прямоугольного, или квадратного, или овального, или круглого поперечного сечения.

4. Компенсатор по п.2, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде пластины или проволоки, один конец упругого элемента закреплен непосредственно на входном патрубке сильфона, а со стороны гофры, первой со стороны входного патрубка, выполнен плавный изгиб упругого элемента, радиус которого выбран не меньшим, чем радиус выпуклой поверхности упомянутой широкой гофры.

5. Компенсатор по п.2, отличающийся тем, что опорный элемент выполнен в продольном сечении сильфона С-образным, закреплен на конце упругого элемента со стороны выходного патрубка и расположен С-образной впадиной на выпуклости гребня упомянутой широкой гофры сильфона.

6. Компенсатор по п.2, отличающийся тем, что со стороны выходного патрубка сильфон выполнен с двумя широкими гофрами, опорный элемент выполнен в виде кольца, закрепленного на упругих элементах со стороны выходного патрубка и размещенного между упомянутыми широкими гофрами сильфона.

7. Компенсатор по п.1, отличающийся тем, что введен цилиндрический экран, который установлен соосно внутри сильфона с зазором и соединен консольно с входным патрубком сильфона.

8. Компенсатор по п.1, отличающийся тем, что выпуклые поверхности и вогнутые поверхности гофр сильфона выполнены в продольном сечении в виде полуокружностей, отношение радиуса выпуклой поверхности широкой гофры к радиусу выпуклой поверхности узкой гофры выбрано в диапазоне от 1,5 до 2,5, а отношение радиуса вогнутой поверхности между широкой гофрой и узкой гофрой к радиусу вогнутой поверхности между узкими гофрами - в диапазоне от 1,0 до 2,2.

9. Компенсатор по п. 1, отличающийся тем, что введена втулка, закрепленная на входном патрубке сильфона, а конец упругого элемента установлен во втулке с возможностью его вращения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к области компенсации перемещений трубопроводов, и может быть использовано для термических компенсации и компенсации вибраций, передаваемых от двигателя внутреннего сгорания системе выхлопа отработавших газов, снижения нагрузок, а также внутренних и внешних шумов.

В настоящее время используются различные конструкции компенсаторов, содержащих сильфон и расположенный в нем экран, которые применяются в различных областях машиностроения для механизмов и трубопроводов с газовой или жидкостной средой.

Известен компенсатор системы выхлопа отработавших газов, содержащий сильфон, выполненный с различными гофрами, цилиндрический экран, который установлен по ходу газов соосно внутри сильфона с зазором (1).

В этом компенсаторе гофры в средней части сильфона выполнены большего диаметра, чем крайние, но с одинаковой шириной, что позволяет несколько снизить нагрузки на крайние гофры при аксиальном воздействии.

Преимуществами такого компенсатора является простота конструкции. Его ограничениями являются: такой компенсатор не позволяет в достаточной мере компенсировать термоциклические нагрузки газовой струи; устройство не позволяет уменьшить резонансные колебания сильфона и эффективно погасить радиальные нагрузки от колебаний, передаваемых двигателем; конструкция обладает плохими шумовыми характеристиками.

Известно устройство для гибкого соединения труб для выпуска выхлопных газов, содержащее сильфон, установленный внутри корпуса, и демпферные подушки (2).

Корпус выполняет функцию ограничения перемещения сильфона в осевом направлении. Демпферные подушки выполнены из прессованной металлической проволоки. Внешние торцевые участки стенок корпуса являются подвижными относительно друг друга, что позволяет компенсировать осевое и радиальное перемещение сильфона. Устройство ограничивает осевое перемещение сильфона за счет контропор демпферных подушек. Демпферные подушки из проволоки в настоящее время широко используются в большинстве находящихся в эксплуатации компенсаторов. Преимущество этого технического решения - простота конструкции.

Ограничениями устройства являются: жесткость конструкции корпуса, что не позволяет использовать полезные свойства сильфона и тот имеет ограниченный ход; недостаточная величина компенсации вибраций, поскольку корпус выполнен сплошным, а сильфон не связан с внешней средой и под воздействием газов высокой температуры выходит из строя (прогорает), что является причиной недостаточно высокой надежности и срока эксплуатации; использование демпферных подушек из прессованной металлической проволоки резко уменьшает ход сильфона в осевом направлении, что не позволяет в достаточной мере использовать характеристики сильфона, как основного узла компенсации; применение демпферных подушек из прессованной металлической проволоки приводит к их постепенной усадке в процессе эксплуатации, что уменьшает надежность конструкции и время эксплуатации; конструкция является металлоемкой и обеспечивает только одностороннее восприятие прикладываемой нагрузки.

Известно устройство для гибкого соединения трубопровода системы выпуска выхлопных газов, содержащее сильфон, стенки которого выполнены в виде колец, причем кольца сопряжены между собой выпуклыми поверхностями и вогнутыми поверхностями, соответственно, и, по меньшей мере, два упругих элемента (пластины), установленных снаружи сильфона (3).

Сильфон в этом техническом решении выполнен из двух гофрированных частей, соединенных отрезком трубопровода (площадкой), которая придает дополнительную жесткость устройству. Наличие цилиндрического экрана внутри сильфона в этом техническом решении не описывается. Преимуществом этой конструкции перед аналогичными является связь корпуса сильфона с внешней средой, что позволяет эффективно рассеивать тепловую энергию, а также осуществлять гашение радиальных колебаний.

Ограничениями являются: одностороннее действие сильфона, т.к. при осевых нагрузках тот может работать только на сжатие, ограничение хода сильфона; отрезок трубопровода между двумя гофрированными частями увеличивает жесткость конструкции, что ухудшает восприятие нагрузки при радиальных колебаниях и приводит к неравномерной нагруженности гофр сильфона при осевых и радиальных циклических колебаниях; из-за жесткости крепления упругих пластин к фланцам с двух сторон сильфона устройство практически не воспринимает тангенциальные нагрузки, и при вращении входного и выходного патрубков сильфона происходит поломка упругих пластин и сокращение срока эксплуатации устройства в целом.

Наиболее близким является компенсатор перемещений трубопровода, содержащий сильфон, ограничитель, расположенный снаружи сильфона и предназначенный для ограничения хода гофр сильфона вдоль его продольной оси, один конец которого установлен на входном патрубке сильфона, а другой конец со стороны выходного патрубка сильфона выполнен с возможностью обеспечения продольного и вращательного перемещения гофр сильфона посредством опорного элемента, закрепленного на упомянутом другом конце ограничителя (4).

Этот компенсатор содержит переходники, фланцы, защитный цилиндр, причем защитный цилиндр закреплен с одной стороны на одном из переходников, а на другом переходнике и противолежащей ему стенке цилиндра установлен опорный элемент для ограничения угловых и осевых перемещений сильфона. Фланцы в этом устройстве выполнены в виде подшипников скольжения для компенсации угловых смещений сильфона, а упоры ограничивают перемещение сильфона в осевом направлении.

Ограничениями этого технического решения являются: жесткость конструкции защитного цилиндра, и при наличии осевой вибрации возможно появление стуков или так называемое "пение" сильфона; устройство недостаточно гасит низкие и высокие частоты из-за сплошной конструкции защитного цилиндра; сильфон не связан с внешней средой и под воздействием газов высокой температуры преждевременно выходит из строя, что приводит к недостаточно высокой надежности и сроку эксплуатации из-за значительной термической нагрузки на него из-за отсутствия внутреннего экрана; применение упоров уменьшает ход сильфона в осевом направлении только на величину зазора, что не позволяет высокоэффективно использовать характеристики сильфона и приводит к ограниченности его хода; установка фланцев на патрубках сильфона в виде подшипников скольжения позволяет компенсировать крутящие тангенциальные составляющие перемещения сильфона, однако они в реально эксплуатирующихся устройствах являются незначительными, поэтому использование таких технических элементов не является эффективным, а также усложняет конструкцию в целом; за счет выполнения защитного цилиндра сплошным не удается эффективно компенсировать радиальные составляющие смещения сильфона; отсутствие защитного экрана приводит к невозможности эксплуатации этого устройства для мощных двигателей или подсоединения его непосредственно к выходному коллектору двигателя; конструкция является сложной и использует большое количество деталей.

Решаемая изобретением задача - повышение качества и надежности компенсатора, улучшение технико-эксплуатационных характеристик при его функционировании в условиях осевой, радиальной и тангенциальной неустойчивости.

Технический результат, который может быть получен при выполнении компенсатора, - повышение долговечности и снижение шумовых характеристик, упрощение конструкции и уменьшение габаритов.

Для решения поставленной задачи в компенсаторе перемещений трубопровода, содержащем сильфон, ограничитель, расположенный снаружи сильфона и предназначенный для ограничения хода гофр сильфона вдоль его продольной оси, один конец которого установлен на входном патрубке сильфона, а другой конец со стороны выходного патрубка сильфона выполнен с возможностью обеспечения продольного и вращательного перемещения гофр сильфона посредством опорного элемента, закрепленного на упомянутом другом конце ограничителя, согласно изобретению сильфон выполнен с, по меньшей мере одной, широкой гофрой, расположенной со стороны выходного патрубка, а ограничитель выполнен упругим и его опорный элемент кинематически связан с, по меньшей мере одной, упомянутой широкой гофрой.

Возможны дополнительные варианты выполнения компенсатора, в которых целесообразно, чтобы:

- ограничитель был выполнен, по меньшей мере, из двух упругих элементов, одни концы которых установлены на входном патрубке сильфона, а другие снабжены упомянутым опорным элементом;

- упругий элемент был выполнен прямоугольного, или квадратного, или овального, или круглого поперечного сечения;

- упругий элемент был выполнен в виде пластины или проволоки, один конец упругого элемента был закреплен непосредственно на входном патрубке сильфона, а со стороны гофры первой со стороны входного патрубка был выполнен плавный изгиб упругого элемента, радиус которого был бы выбран не меньшим, чем радиус выпуклой поверхности упомянутой широкой гофры;

- опорный элемент был выполнен в продольном сечении сильфона С-образным, закреплен на конце упругого элемента со стороны выходного патрубка и расположен С-образной впадиной на выпуклости гребня упомянутой широкой гофры сильфона;

- со стороны выходного патрубка сильфон был выполнен с двумя широкими гофрами, опорный элемент был выполнен в виде кольца, закрепленного на упругих элементах со стороны выходного патрубка и размещенного между упомянутыми широкими гофрами сильфона;

- был введен цилиндрический экран, который установлен соосно внутри сильфона с зазором и соединен консольно с входным патрубком сильфона;

- выпуклые поверхности и вогнутые поверхности гофр сильфона были выполнены в продольном сечении в виде полуокружностей, отношение радиуса выпуклой поверхности широкой гофры к радиусу выпуклой поверхности узкой гофры было выбрано в диапазоне от 1,5 до 2,5, а отношение радиуса вогнутой поверхности между широкой гофрой и узкой гофрой к радиусу вогнутой поверхности между узкими гофрами - в диапазоне от 1,0 до 2,2;

- была введена втулка, закрепленная на входном патрубке сильфона, а конец упругого элемента был установлен во втулке с возможностью его вращения.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются лучшими вариантами его выполнения со ссылками на прилагаемые фигуры.

Фиг. 1 изображает компенсатор, с опорным элементом, расположенным между широкими гофрами сильфона.

Фиг. 2 - то же, что фиг.1, с опорным элементом, расположенным на гребне широкой гофры сильфона.

Фиг. 3 - то же, что фиг.1, с концом упругого элемента, установленным во втулке входного патрубка.

Компенсатор перемещений трубопровода (фиг.1, 2) содержит сильфон 1 и ограничитель 2. Ограничитель 2 расположен снаружи сильфона 1. Один конец ограничителя 2 установлен на входном патрубке 3 сильфона 1, а другой конец со стороны выходного патрубка 4 сильфона 1 выполнен с возможностью обеспечения продольного и вращательного перемещения гофр сильфона 1 посредством опорного элемента 5. Опорный элемент 5 закреплен на конце ограничителя 2, ближайшем к выходному патрубку 4.

Сильфон 1 выполнен с, по меньшей мере одной, широкой гофрой 6. Широкая гофра 6 расположена со стороны выходного патрубка 4. Ограничитель 2 выполнен упругим и его опорный элемент 5 кинематически связан с, по меньшей мере одной, широкой гофрой 6.

Возможны дополнительные варианты выполнения компенсатора (фиг.1, 2), в которых целесообразно, чтобы:

- ограничитель 2 был выполнен, по меньшей мере, из двух упругих элементов, одни концы которых установлены на входном патрубке 3 сильфона 1, а другие были снабжены упомянутым опорным элементом 5;

- упругий элемент был выполнен прямоугольного, или квадратного, или овального, или круглого поперечного сечения;

- упругий элемент был выполнен в виде пластины или проволоки, один конец упругого элемента закреплен непосредственно на входном патрубке 3 сильфона 1, а со стороны гофры сильфона 1, первой со стороны входного патрубка 3, был выполнен плавный изгиб 7 упругого элемента, радиус которого был выбран не меньшим, чем радиус выпуклой поверхности упомянутой широкой гофры 6;

- опорный элемент 5 был выполнен (фиг.2) в продольном сечении сильфона 1 С-образным, закреплен на конце упругого элемента со стороны выходного патрубка 4 и расположен С-образной впадиной на выпуклости гребня упомянутой широкой гофры 6 сильфона 1;

- со стороны выходного патрубка 4 сильфон 1 был выполнен с двумя широкими гофрами 6, опорный элемент 5 был выполнен в виде кольца, закрепленного на упругих элементах со стороны выходного патрубка 4 и размещенного между упомянутыми широкими гофрами 6 сильфона 1;

- был введен цилиндрический экран 8, который установлен соосно внутри сильфона 1 с зазором и соединен консольно с входным патрубком 3 сильфона 1;

- выпуклые поверхности и вогнутые поверхности гофр сильфона 1 были выполнены в продольном сечении в виде полуокружностей, отношение радиуса выпуклой поверхности широкой гофры 6 к радиусу выпуклой поверхности узкой гофры 9 было выбрано в диапазоне от 1,5 до 2,5, а отношение радиуса вогнутой поверхности между широкой гофрой 6 и узкой гофрой 9 к радиусу вогнутой поверхности между узкими гофрами 9 - в диапазоне от 1,0 до 2,2;

- была введена втулка 10 (фиг.3), закрепленная на входном патрубке 3 сильфона 1, а конец упругого элемента был установлен во втулке 10 с возможностью его вращения.

Работает компенсатор перемещений трубопровода (фиг.1, 2) следующим образом.

Вибрации от работающего двигателя и прерывистый поток горячих газов воздействуют на компенсатор через входной патрубок 3. Вибрационные колебания воздействуют на цилиндрический экран 8 (при его наличии) или непосредственно на сильфон 1. Эти колебания имеют осевые, радиальные и тангенциальные составляющие. Поскольку ограничитель 2 выполнен упругим он производит компенсацию этих составляющих для различных направлений колебаний относительно продольной оси сильфона 1. Так, поскольку опорный элемент 5 кинематически связан с, по меньшей мере одной, упомянутой широкой гофрой 6, то для гашения осевых составляющих при расширении или сужении узких гофр 9 и, по меньшей мере, одной широкой гофры 6 сильфона 1, ограничитель 2 функционирует как демпфер в обоих направлениях вдоль продольной оси сильфона 1. Для гашения радиальных составляющих ограничитель 2 смещается вместе с гофрами сильфона 1 относительно его продольной оси, а т.к. другой его конец кинематически связан непосредственно с широкой гофрой 6, обладающей большей жесткостью, то осуществляется компенсация перемещения узких гофр 9 на величину, пропорциональную меньшей величине перемещения широкой гофры 6 относительно продольной оси сильфона 1. При гашении тангенциальных составляющих узкие гофры 9 сильфона 1 подвержены большему крутящему моменту, чем широкая гофра 6. При этом узкие гофры 9 должны были бы перемещаться на большую величину, чем широкая гофра 6, а узкие гофры 9, расположенные ближе к месту приложения вращающей силы, перемещаются на большую величину, чем узкие гофры 9, расположенные дальше от места ее приложения. Однако поскольку ограничитель 2 через свой опорный элемент 5 кинематически связан с широкой гофрой 6, в меньшей степени подверженной вращению, то происходит выравнивание прикладываемых вращательных моментов на каждую из узких гофр 9. Таким образом, каждая из узких гофр 9 имеет практически равную величину вращательного перемещения относительно продольной оси сильфона 1.

В зависимости от технико-эксплуатационных характеристик компенсатора количество широких гофр 6 со стороны выходного патрубка 4 может быть выбрано в количестве от одной и более. Понятно, что при этом сами узкие и широкие гофры 6, 9 сильфона 1, при использовании непосредственно самого сильфона 1, как компенсатора колебаний, за счет выполнения его стенок гофрированными, участвуют в гашении указанных составляющих вибрационных колебаний за счет упругости материала стенок сильфона 1, подвижности гофр и способности сильфона 1 к реакции на перемещения входного и выходного патрубков 3, 4.

Таким образом, особенностью настоящего изобретения является отсутствие каких-либо дополнительных демпфирующих элементов, которые обычно используются в известных технических решениях, например, таких как, демпферные подушки из прессованной металлической проволоки, упоры хода ограничителя и т. п. , которые подвержены быстрому износу и сокращению срока эксплуатации устройства, а также усложняют конструкцию в целом. В заявленном техническом решении основным элементом гашения вибрации является непосредственно сильфон 1, ход которого в различных направлениях для различных составляющих колебаний вибрации ограничен непосредственно упругим ограничителем 2. Кинематическая связь опорного элемента 5 с, по меньшей мере одной, широкой гофрой 6, расположенной со стороны выходного патрубка 4 сильфона 1, позволяет устранить неодинаковость хода гофр сильфона 1 в различных направлениях относительно его продольной оси и обеспечить функционирование каждой из гофр сильфона 1 в равномерно нагруженном режиме (а сам сильфон 1 становится конструктивным элементом, обеспечивающим максимальную возможность гашения вибраций и максимально проявляет свои технические и эксплуатационные возможности). Упругость ограничитель 2 может быть достигнута за счет выбора соответствующего материала или изготовлением на ограничителе 2 изгиба. Этот изгиб может быть выполнен в виде плавного изгиба, витка, петли, С-образный, -образный и т.п.

Для улучшения рассеивания тепловой энергии от поверхности сильфона 1 в термически нагруженных режимах функционирования компенсатора ограничитель 2 может быть выполнен, по меньшей мере, из двух упругих элементов, одни концы которых установлены на входном патрубке 3 сильфона 1, а другие снабжены опорным элементом 5. В отличие от использования упругой втулки в качестве ограничителя 2 этот вариант позволяет осуществить отвод тепла непосредственно с поверхности сильфона 1, что особенно важно в системах выхлопа двигателей внутреннего сгорания, где возможно осуществить под днищем автомобиля обдув сильфона 1 потоками воздуха окружающей среды. Это позволяет использовать сильфон 1, подсоединенный непосредственно к выходному коллектору двигателя внутреннего сгорания, с возможностью термокомпенсации выходных газов и колебания их струи.

Упругий элемент ограничителя 2 может быть выполнен прямоугольного, или квадратного, или овального, или круглого поперечного сечения, что по существу не влияет на характеристики функционирования сильфона 1, снабженного ограничителем 2 с кинематической связью через опорный элемент 5 с выходной широкой гофрой 6.

Упругий элемент может быть выполнен в виде пластины или проволоки, один конец этого упругого элемента (фиг.1, 2) ограничителя 2 закреплен непосредственно на входном патрубке 3 сильфона 1, а со стороны гофры первой (узкой или широкой) со стороны входного патрубка 3 выполнен плавный изгиб 7 упругого элемента. Радиус плавного изгиба 7 выбран не меньшим, чем радиус выпуклой поверхности широкой гофры 6. Требуемые упругие характеристики ограничителя 2 в общем случае могут быть получены применением соответствующего материала для его изготовления. Однако поскольку сильфон 1 подвержен термоциклическим нагрузкам, меньшим, но сопоставимым с термическими нагрузками на упругий элемент, то желательно сильфон 1 и ограничитель 2 выполнять из одного и того же материала. При изготовлении ограничителя 2 его упругость может быть достигнута за счет различных технических средств, например за счет изгиба упругого элемента под углом, или с соответствующим радиусом и т.п. Однако чтобы не увеличивать поперечные габариты конструкции, как показали испытания, достаточно выполнить радиус плавного изгиба 7 не меньшим, чем радиус выпуклой поверхности широкой гофры 6. В этом случае линейное увеличение или уменьшение упругого элемента ограничителя 2 оказывается вполне достаточным для обеспечения эффективного гашения различных составляющих вибраций, передаваемых от двигателя сильфону 1.

Опорный элемент 5 может быть выполнен в продольном сечении сильфона 1 С-образным (фиг.2). Этот опорный элемент 5 закреплен на конце упругого элемента ограничителя 2 со стороны выходного патрубка 3 и расположен С-образной впадиной на выпуклости гребня упомянутой широкой гофры 6 сильфона 1. Этот опорный элемент 5 может быть выполнен в виде втулки С-образного сечения или в виде отдельных деталей, что не является принципиальным.

В другом варианте со стороны выходного патрубка 4 сильфон 1 выполнен с двумя широкими гофрами 6 (фиг.1). Опорный элемент 5 выполнен в виде кольца (или стойки), закрепленного на упругих элементах со стороны выходного патрубка 4 и размещенного между упомянутыми широкими гофрами 6 сильфона 1. Эта конструкция также позволяет обеспечить кинематическую связь ограничителя 2 с широкой гофрой 6. Однако она отличается большей подвижностью опорного элемента 5 и ее предпочтительно использовать при наличии большинства составляющих вибрационных колебаний двигателя и при их большой амплитуде.

Для первичной термокомпенсации выхлопных газов двигателя и при соединении заявленного компенсатора непосредственно к его выходному коллектору в конструкцию введен цилиндрический экран 8, который установлен соосно внутри сильфона 1 с зазором и соединен консольно с входным патрубком 3 сильфона 1. При прохождении газов через сильфон 1 первичную термо- и вибрационную нагрузку воспринимает на себя цилиндрический экран 8. Этот экран препятствует прогоранию сильфона 1 и увеличивает срок эксплуатации компенсатора, не влияя на его другие указанные, улучшенные эксплуатационные характеристики. Цилиндрический экран 8 желательно использовать для мощных двигателей, обладающих повышенной температурой газовой струи на выходе коллектора.

Выпуклые поверхности и вогнутые поверхности гофр сильфона 1 могут быть выполнены в продольном сечении сильфона 1 в виде полуокружностей. Отношение радиуса выпуклой поверхности широкой гофры 6 к радиусу выпуклой поверхности узкой гофры 9 выбрано в диапазоне от 1,5 до 2,5. Отношение радиуса вогнутой поверхности между широкой гофрой 6 и узкой гофрой 9 к радиусу вогнутой поверхности между узкими гофрами 9 - в диапазоне от 1,0 до 2,2.

Как показали испытания, подобная геометрия узких гофр 9 и широкой гофры 6 изменила характер нагрузки на узкие гофры 9 и в целом на сильфон 1 независимо от длины и диаметра сильфона 1, а также места расположение широкой гофры 6. Увеличилась устойчивость сильфона 1, нагруженного внутренним давлением и осевым усилием. Узкие гофры 9 (фиг.1, 2), расположенные от широкой гофры 6 слева или справа, стали работать с симметричным распределением нагрузки и с одинаковой величиной хода независимо от других геометрических размеров гофр, их количества и симметрии расположения. Выполнение выпуклых поверхностей и вогнутых поверхностей узких гофр 9 и широких гофр 6 в продольном сечении сильфона 1 в виде полуокружностей позволяет уменьшить концентрацию напряжений в вершинах гребня упомянутых гофр. При различных сочетаниях давления и осевой силы (или заданного хода) цикл напряжений распределяется равномерно по всем гофрам, уменьшая критические напряжения в отдельных точках и увеличивая время наработки сильфона 1 на отказ. Сам сильфон 1 приобретает улучшенные эксплуатационные характеристики и становится долговечней.

Для уменьшения трения опорного элемента 5 о широкую гофру 6 при тангенциальных колебаниях введена втулка 10 (фиг.3), закрепленная на входном патрубке 3 сильфона 1, а конец упругого элемента установлен во втулке 10 с возможностью его вращения. Таким образом, со стороны как входного, так и выходного патрубков 3, 4 ограничитель 2 приобретает возможность перемещения своих концов по окружности, что является важным при больших вращательных нагрузках, а данный вариант конструкции не может привести к поломке ограничителя 2 или истиранию широкой гофры 6.

Наиболее успешно заявленный компенсатор перемещений трубопровода промышленно применим в системах выхлопа отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, однако он может быть успешно использован и в других гидропневмосистемах для транспортировки жидкостей или газов.

Источники информации

1. Патент Германии 893734, F 16 L 51/02, опубл. 1949 г.

2. Заявка на выдачу патента Российской Федерации 94017845, F 01 N 7/08, опубл. 1996 г.

3. Патент Великобритании 1450555, F 16 L 51/00, опубл. 1976 г.

4. Патент Российской Федерации 21467865, F 16 L 51/02, опубл. 2000 г.