СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ
PIPELINE CONNECTION

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для соединения трубопроводов, и может быть использовано в пневмогидравлических системах космических ракет.
Известны соединения трубопроводов (авторское свидетельство СССР №423975, F16L 37/00, патент РФ №2094689 F16L, 37/28, патент РФ №2433330, F16L 37/40). Недостатками этих устройств являются:
1) большой пролив рабочей среды при расстыковке частей устройств;
2) сложность конструкции;
3) низкая надежность герметизации.
А также известно "Быстроразъемное соединение трубопроводов высокого давления" (патент РФ №2129684, F16L 37/00), включающее две полумуфты, соединенные подпружиненной запорной втулкой с фиксирующим элементом, выполненным в виде накидной гайки. На наружных поверхностях обоих полумуфт в диаметральной плоскости вдоль окружности выполнены сквозные окна произвольной формы, совмещаемые при стыковке полумуфт и перекрываемые подпружиненными поршнями в разомкнутом состоянии, при этом поршень одной из полумуфт выполнен в виде подпружиненного изнутри полого стакана, перемещаемого внутри данной полумуфты и установленного с возможностью взаимодействия с торцом другой полумуфты, а поршень другой полумуфты выполнен в виде подпружиненной полой втулки, охватывающей наружную поверхность полумуфты, причем оба поршня снабжены ограничителями осевого перемещения в виде механических упоров.
Существенными недостатками этого соединения являются:
1) образование при стыковке большого объема "воздушного пузыря" между запорными элементами, попадающего в систему;
2) необходимость большого хода на стыковку и расстыковку, что ведет к увеличению габаритов и массы устройства;
3) низкая надежность герметизации соединений.
Наиболее близким по технической сущности (прототипом) является "Устройство для соединения трубопроводов" (авторское свидетельство СССР №771405 F16L 37/28), содержащее два соединяемых накидной гайкой корпуса, внутри которых выполнены направляющие для размещения запорных клапанов со штоками, взаимодействующих с толкателями, выполненными в виде вентилей, установленных в стыкуемых корпусах и контактирующих со штоками клапанов.
Недостатками данного устройства являются:
1) сложность конструкции;
2) сложность обслуживания при эксплуатации;
3) большие габариты и масса;
4) низкая надежность герметизации.
Эти недостатки в предлагаемом соединении трубопроводов устраняются тем, что в полуразъемах дополнительно установлены штоки и резьбовые втулки, причем штоки одним концом шарнирно соединены с клапанами, а другим концом - с резьбовыми втулками.
Таким образом, предлагаемое соединение трубопроводов:
1) позволяет создать соединение трубопроводов, конструктивно более простое, с минимальными габаритами и минимальной массой;
2) повышает удобство обслуживания при стыковке и расстыковке соединения;
3) позволяет значительно уменьшить пролив рабочей среды при расстыковке полуразъемов;
4) позволяет повысить надежность герметизации соединений.
На фиг.1 изображено устройство соединения трубопроводов в состыкованном положении, на фиг.2 - в промежуточном, с закрытыми клапанами перед расстыковкой, на фиг.3 - в расстыкованном положении.
Соединение трубопроводов состоит из левого и правого полуразъемов, фиксация которых осуществляется накидной гайкой 1. Каждый полуразъем состоит из корпусов 2 и 3, торцевые поверхности которых являются седлами клапанов 4 и 5. В корпусы 2 и 3 ввернуты направляющие 6 и 7. В направляющие 6 и 7 ввинчены резьбовые втулки 8 и 9, соединенные со штоками 10 и 11 клапанов 4 и 5, обеспечивающих открытие каналов для перетекания рабочей среды из полости одного полуразъема в полость другого полуразъема или перекрытие этих каналов.
Работает устройство следующим образом. При стыковке полуразъемы совмещаются друг с другом и фиксируются накидной гайкой 1. После этого вывинчиванием резьбовых втулок 8 и 9 клапаны 4 и 5 через штоки 10 и 11 перемещаются до упора в направляющие 6 и 7, открывая при этом каналы для свободного перетекания рабочей среды из полости одного полуразъема в полость другого.
Перед расстыковкой соединителя завинчиванием втулок 8 и 9 клапаны 4 и 5 через штоки 10 и 11 перемещаются до посадки их на седла корпусов 2 и 3 полуразъемов, перекрывая при этом каналы для перетекания рабочей среды. После этого отвинчивается накидная гайка 1 и разъединяются полуразъемы соединителя.
Предложенное соединение трубопроводов позволяет создать устройство, более простое и надежное в эксплуатации, уменьшить массу пневмогидравлических систем ракет космического назначения.
Предложенное соединение трубопроводов находится на стадии эскизного проекта.