RU2689235C1

RU2689235C1 - Pipeline sliding support

Info

Publication number: RU2689235C1
Application number: RU2018129824A
Authority: RU
Inventors: Артавазд Амасиевич Исабекян
Original assignee: Артавазд Амасиевич Исабекян
Priority date: 2018-08-15
Filing date: 2018-08-15
Publication date: 2019-05-24

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: invention relates to construction of pipelines and can be used for other extended structures, for example, bridges, passages, transport galleries. Sliding support of the pipeline contains lengthwise and crosswise guides, between which there is an anti-friction pad in the form of a tablet, which is made in the form of a cup with a through hole. In the cup there is a compensator made of resilient material having a height less than the height of the cup so that cavities are formed between the upper and lower end faces of the cup and the upper and lower surfaces of the compensator. In said cavities there are antifriction inserts, preferably of fluoroplastic. Placing the antifriction insert in the cavity formed by the surface of the compensator and the walls of the through hole of the cup enables to exclude the adhesive compound of fluoroplastic with the parts of the antifriction pad in the form of a tablet.EFFECT: possibility of movement of antifriction inserts along the through hole of the shell allows compensating for installation and operational misalignment of the pipeline relative to the construction structure due to the elasticity of the compensator.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства трубопроводов и может быть использовано для других протяженных сооружений, например, мостов, переходов, транспортных галерей и т.п.The invention relates to the field of construction of pipelines and can be used for other lengthy structures, for example, bridges, transitions, transport galleries, etc.

Из уровня техники известна скользящая опора трубопровода (патент на полезную модель RU 181051, 2017 г.), включающая стакан с размещенным в его полости компенсатором из упругого материала и антифрикционной прокладкой, которая опирается на лист с зеркальной поверхностью.The prior art known sliding support pipeline (patent for utility model RU 181051, 2017), which includes a glass placed in its cavity with a compensator made of an elastic material and an anti-friction gasket, which rests on a sheet with a smooth surface.

Перемещение подвижных элементов такой скользящей опоры трубопровода происходит за счет скольжения антифрикционной прокладки по листу с зеркальной поверхностью. Размеры в плане листа с зеркальной поверхностью должны составлять не менее суммы любого линейного размера антифрикционной прокладки и заданной величины перемещения в том же направлении. Применение решения по рассматриваемому патенту для снижения трения в опорах трубопровода приводит к увеличению размеров листа с зеркальной поверхностью и возникновению крутящего момента в траверсе опорной строительной конструкции при перемещении антифрикционной прокладки вдоль оси трубопровода за пределы ширины траверсы.The movement of the moving elements of such a sliding support of the pipeline occurs due to the sliding of the anti-friction gasket on the sheet with the mirror surface. The dimensions in terms of a sheet with a mirror surface must be at least the sum of any linear dimension of the anti-friction gasket and the specified amount of movement in the same direction. Applying the solution of the patent in question to reduce friction in pipeline supports leads to an increase in the size of the sheet with a mirror surface and the occurrence of torque in the traverse of the supporting building structure when the anti-friction gasket moves along the axis of the pipeline beyond the width of the traverse.

Рассматриваемое решение приводит к усложнению строительной конструкции и увеличению ее габаритов.The considered solution leads to the complexity of the building structure and the increase in its dimensions.

Известна свободноподвижная опора трубопровода (изобретение SU 556273, 1972 г.), содержащая каретку с антифрикционными элементами, размещенными на поверхностях, изогнутых концентрично ответным направляющим, верхние антифрикционные элементы упираются в продольные направляющие, охватывающие трубопровод, а нижние антифрикционные элементы опираются на поперечную направляющую, расположенную перпендикулярно оси трубопровода и имеющую форму трубы. Такое решение сохраняет положение опорного усилия независимо от величины осевого перемещения трубопровода.Known free-motion pipeline support (invention SU 556273, 1972), containing a carriage with anti-friction elements placed on surfaces bent concentrically with counter-guides, the upper anti-friction elements abut against the longitudinal guides covering the pipeline, and the lower anti-friction elements rest on the transverse guide located perpendicular to the axis of the pipeline and having a pipe shape. This solution maintains the position of the reference force regardless of the magnitude of the axial movement of the pipeline.

Недостаток рассматриваемого решения состоит в том, что конструкция не допускает угловых перемещений трубопровода в горизонтальной плоскости и усложняет изготовление опоры.The disadvantage of this solution is that the design does not allow angular movements of the pipeline in the horizontal plane and complicates the manufacture of the support.

Наиболее близким решением к предлагаемому, по совокупности существенных признаков, (прототипом) является подвижная опора трубопровода (изобретение US 3390854, 1968 г. ), послужившая прототипом упомянутому изобретению SU 556273. Подвижная опора трубопровода содержит продольную и поперечную направляющие, между которыми заключена антифрикционная прокладка в форме таблетки, выполненная из стального цилиндра, на торцы которого наклеены пластины из рулонного армированного фторопласта. Опора низкого трения допускает продольные, поперечные и угловые перемещения трубопровода в горизонтальной плоскости. Конструкция такой опоры довольно проста, допускает угловые перемещения трубопровода в горизонтальной плоскости и сохраняет положение опорного усилия независимо от величины осевого перемещения трубопровода.The closest solution to the proposed, by the combination of essential features, (prototype) is a movable support for the pipeline (invention US 3390854, 1968), which served as the prototype for the mentioned invention SU 556273. The movable support for the pipeline contains longitudinal and transverse guides, between which antifriction gasket is placed in the form of a tablet, made of a steel cylinder, on the ends of which there are glued plates from rolled reinforced fluoroplastic. The low friction bearing allows longitudinal, transverse and angular movement of the pipeline in the horizontal plane. The design of such a support is quite simple, allows for angular movement of the pipeline in a horizontal plane and maintains the position of the reference force regardless of the magnitude of the axial movement of the pipeline.

Недостатком рассматриваемой конструкции является отсутствие компенсации монтажных и эксплуатационных перекосов между опорной конструкцией и трубопроводом в вертикальных плоскостях. Перекосы вызывают существенную неравномерность распределения нагрузки по скользящим поверхностям таблетки, что приводит к деформации наклеенных пластин, их быстрому износу и разрушению клеевого соединения. Подвижная опора рассматриваемой конструкции имеет ресурс, не отвечающий требованиям, предъявляемым к трубопроводным системам. Кроме того, технология приклеивания фторопласта крайне сложна и не обеспечивает надежного соединения.The disadvantage of this design is the lack of compensation installation and operational distortions between the support structure and the pipeline in vertical planes. Distortions cause a significant uneven distribution of the load on the sliding surfaces of the tablet, which leads to the deformation of the glued plates, their rapid wear and destruction of the adhesive bond. The movable support of the considered structure has a resource that does not meet the requirements for pipeline systems. In addition, the technology of gluing PTFE is extremely complex and does not provide a reliable connection.

Задачей предполагаемого изобретения является повышение технологичности изготовления опоры трубопровода за счет исключения клеевых соединений фторопласта и увеличение ресурса пар трения за счет компенсации монтажных и эксплуатационных перекосов трубопровода относительно опорной конструкции в вертикальных плоскостях.The objective of the proposed invention is to improve the manufacturability of the pipeline support by eliminating adhesive joints of fluoroplastic and increasing the resource of friction pairs by compensating for the installation and operational distortions of the pipeline relative to the supporting structure in vertical planes.

Для этого в предлагаемой скользящей опоре трубопровода, включающей продольную и поперечную направляющую, между которыми заключена антифрикционная прокладка в форме таблетка, выполненная в виде стакана со сквозным отверстием, в котором размещен компенсатор из упругого материала, имеющий высоту меньше высоты стакана так, что между верхним и нижним торцами стакана и верхней и нижней поверхностями компенсатора образованы полости, в которых размещены антифрикционные вкладыши - предпочтительно из фторопласта. Размещение антифрикционного вкладыша в полости, образованной поверхностью компенсатора и стенками сквозного отверстия стакана, позволяет исключить клеевое соединение фторопласта с деталями антифрикционной прокладки - таблетки, а возможность перемещения антифрикционных вкладышей вдоль сквозного отверстия стакана позволяет компенсировать монтажные и эксплуатационные перекосы трубопровода относительно строительной конструкции за счет упругости компенсатора.To do this, in the proposed sliding support of the pipeline, including a longitudinal and transverse guide, between which lies an anti-friction pad in the form of a tablet, made in the form of a glass with a through hole, in which a compensator of elastic material is placed, having a height less than the height of the glass, so that between the upper and the lower ends of the glass and the upper and lower surfaces of the compensator are formed by cavities in which the antifriction liners are placed - preferably fluoroplastic. Placing the antifriction liner in the cavity formed by the surface of the compensator and the walls of the through hole of the glass eliminates the adhesive bonding of the fluoroplastic with the details of the antifriction gasket - the tablet, and the ability to move the antifriction liners along the through hole of the glass to compensate for the installation and operational distortions of the pipeline relative to the building structure due to the elasticity of the compensator .

На фиг. 1 представлен аксонометрический вид скользящей опоры трубопровода с фрагментом траверсы опорной строительной конструкции и вырывом, показывающим положение прокладки в форме таблетки. На фиг. 2 представлен вид сверху и осевой разрез таблетки, показывающий расположение деталей внутри таблетки в свободном состоянии. На фиг. 3 представлен вид, иллюстрирующий расположение деталей таблетки под нагрузкой в положении компенсирования перекоса между направляющими.FIG. 1 shows an axonometric view of the pipeline sliding support with a fragment of the traverse of the supporting building structure and a pull-out showing the position of the gasket in the form of a tablet. FIG. 2 is a top view and an axial section of the tablet showing the location of the parts inside the tablet in a free state. FIG. 3 is a view illustrating the arrangement of the parts of the tablet under load in the position of compensating for skew between the guides.

На траверсу строительной конструкции 1 неподвижно установлена поперечная направляющая 2, в желобе которой размещена антифрикционная прокладка в форме таблетки 3 с возможностью перемещения вдоль желоба. На верхнюю поверхность таблетки 3 опираются неподвижно связанные между собой продольная направляющая 4 опоры 5 трубопровода 6. Внутренняя поверхность 7 желоба продольной направляющей и внутренняя поверхность 8 желоба поперечной направляющей, по которым происходит скольжение таблетки 3, выполнены из полированной нержавеющей стали - предпочтительно 12Х18Н10Т.On the traverse of the building structure 1, a transverse guide 2 is fixedly mounted, in the gutter of which an anti-friction gasket in the form of a tablet 3 is placed with the possibility of moving along the gutter. The upper surface of the tablet 3 is supported by a fixedly connected longitudinal guide 4 of the support 5 of the pipeline 6. The inner surface 7 of the longitudinal guide groove 7 and the inner surface 8 of the transverse guide groove along which the tablet 3 slides is made of polished stainless steel - preferably 12X18H10T.

Прокладка в форме таблетки 3 состоит из стакана 9, в сквозном отверстии которого размещен компенсатор 10 из упругого материала, а в полостях, ограниченных внутренними стенками стакана 9 и нижней и верхней поверхностями компенсатора 10, установлен нижний вкладыш 11 и верхний вкладыш 12 из антифрикционного материала - предпочтительно фторопласта-4. Вкладыши 11 и 12 имеют возможность перемещения вдоль внутренних стенок стакана 9 под воздействием нагрузок, за счет упругой деформации компенсатора 10.The pad in the form of a tablet 3 consists of a cup 9, in the through hole of which a compensator 10 of elastic material is placed, and in cavities bounded by the inner walls of the cup 9 and the lower and upper surfaces of the compensator 10, the lower liner 11 and the upper pad 12 of antifriction material are installed preferably fluoroplast-4. Inserts 11 and 12 have the ability to move along the inner walls of the glass 9 under the influence of loads, due to the elastic deformation of the compensator 10.

Нагрузка от трубопровода 6 передается на неподвижно связанную с ним опору 5 и продольную направляющую 4. Поверхность 7 продольной направляющей 4 опирается на верхний вкладыш 12 таблетки 3, передавая нагрузку от трубопровода через компенсатор 10 и нижний вкладыш 11 поперечной направляющей 2 и траверсе строительной конструкции 1.The load from the pipeline 6 is transmitted to the fixed support 5 and the longitudinal guide 4. The surface 7 of the longitudinal guide 4 rests on the upper liner 12 of the tablet 3, transferring the load from the pipeline through the compensator 10 and the lower liner 11 of the transverse guide 2 and the traverse of the building structure 1.

Перекос, возникающий при монтаже, приводит к отклонению поверхности 7 продольной направляющей 4 от параллельности поверхности 8 поперечной направляющей 2. Непараллельность поверхностей 7 и 8 вызывает неравномерность давления на наружные поверхности вкладышей 11 и 12, в результате чего компенсатор 10 упруго деформируется подобно несжимаемой жидкости - высота компенсатора в зоне действия повышенного давления уменьшается, а в зоне пониженного давления - увеличивается, при сохранении объема, - позволяя вкладышам 11 и 12 расположиться друг к другу под углом, соответствующим углу перекоса между направляющими.The distortion arising during installation leads to a deviation of the surface 7 of the longitudinal guide 4 from the parallelism of the surface 8 of the transverse guide 2. The non-parallelism of surfaces 7 and 8 causes uneven pressure on the outer surfaces of the liners 11 and 12, as a result of which the compensator 10 elastically deforms like an incompressible fluid - height compensator in the zone of increased pressure decreases, and in the zone of reduced pressure - increases, while maintaining the volume - allowing the liners 11 and 12 to be positioned to each other od angle corresponding to the skew angle between the guides.

Высота компенсатора 10, меньше высоты стакана 9 настолько, что при любом допустимом угле перекоса между верхним и нижним торцами стакана 9 и верхней и нижней поверхностями компенсатора 10 сохраняются полости, в которых вкладыши 11 и 12 удерживаются в таблетке 3 внутренними стенками стакана 9, что приводит к повышению технологичности изготовления опоры трубопровода за счет исключения клеевых соединений фторопласта.The height of the compensator 10 is less than the height of the glass 9 so that at any allowable skew angle between the upper and lower ends of the glass 9 and the upper and lower surfaces of the compensator 10, cavities remain in which the liners 11 and 12 are held in the tablet 3 by the inner walls of the glass 9, which results to improve the manufacturability of the manufacture of the pipeline support by eliminating the adhesive joints of the fluoroplastic.

В процессе эксплуатации нагрузки от трубопровода вызывают местные деформации продольной направляющей 4 и, отчасти - поперечной направляющей 2. Возникающие при этом отклонения формы и расположения поверхностей 7 и 8 приводят к соответствующим изменениям формы компенсатора 10 и расположения вкладышей 11 и 12, скользящие поверхности которых, сохраняют плотное прилегание к поверхностям 7 и 8, что обеспечивает равномерное распределение нагрузки и увеличивает ресурс пар трения.During operation, the load from the pipeline causes local deformations of the longitudinal guide 4 and, in part, the transverse guide 2. The resulting deviations of the shape and location of the surfaces 7 and 8 lead to corresponding changes in the shape of the compensator 10 and the location of the liners 11 and 12, the sliding surfaces of which retain tight fit to the surfaces 7 and 8, which ensures uniform load distribution and increases the resource of friction pairs.

Claims

Sliding support pipe, including longitudinal and transverse guides, between which lies an anti-friction pad in the form of a tablet, characterized in that the tablet is made in the form of a glass with a through hole, in which is placed a compensator made of an elastic material, having a height less than the height of the glass so that between the upper and the lower ends of the glass and the upper and lower surfaces of the compensator are formed by cavities in which antifriction liners are placed, preferably fluoroplastic.