БЫСТРОРАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ
PIPES SHUTOFF QUICK COUPLING

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для соединения трубопроводов высокого давления, предназначенное для присоединения гибких шлангов или рукавов гидравлических спасательных инструментов.
Аналогами предлагаемого изобретения «Быстроразъемное соединение трубопроводов» являются:
- Устройство для соединения трубопроводов, авторское свидетельство СССР №1560889, кл. F16L 37/28, 1990 г., ОБ №16, стр.161-162, г.Москва;
- Быстроразъемное соединение трубопроводов, авторское свидетельство СССР №1333928, кл. F16L 37/00, 1987 г., ОБ №32, стр.145, г.Москва;
- Быстроразъемное соединение трубопроводов патент РФ №2224942, кл. F16L 37/22, 2004 г., ОБ №6, стр.779-780, г.Москва.
1. Известно устройство для соединения трубопроводов, содержащее два контактирующих между собой клапана, размещенных в корпусах, один из которых подпружинен, а седла в корпусах клапанов выполнены непосредственно из их контактирующих торцов, при этом оно снабжено гайкой, установленной на корпусе второго клапана и соединенной с ним с возможностью их взаимного вращения, и стяжным элементом, установленным на этом корпусе и сочлененным с корпусом первого клапана, при этом гайка частично охватывает стяжной элемент (Устройство для соединения трубопроводов, выполненное по а.с. СССР №1560889, 1990 г., ОБ №16, стр.161-162, г.Москва) (аналог) (1).
2. Известно быстроразъемное соединение трубопроводов, содержащее штуцер с канавкой, в корпусе трубопровода установлены шарики с охватывающей его подпружиненной цилиндрической втулкой, при этом в него введены подпружиненная муфта с клапаном, пиротолкатель, чувствительный элемент в виде пьезоэлектрического датчика силы, пускатель пиротолкателя цепи сигнализации, гермовводы и обратный клапан отсечки рабочего тела, при этом подпружиненная муфта с клапаном установлена в корпусе трубопровода и сообщена с пиротолкателем через чувствительный элемент и пускатель пиротолкателя, цепи сигнализации выведены к пускателю пиротолкателя через расположенные в корпусе штуцера гермовводы, а внутри корпуса штуцера расположен обратный клапан отсечки рабочего тала (Быстроразъемное соединение трубопроводов, выполненное по а.с. СССР №1333928, 1987 г., ОБ №32, стр.145, г.Москва) (аналог) (2).
3. Известно быстроразъемное соединение трубопроводов высокого давления, состоящее из охватываемой и охватывающей частей, первая из которых включает втулку, на наружной поверхности которой выполнена кольцевая канавка, и коаксиально расположенный внутри втулки запорный клапан, а вторая - подпружиненную запорную втулку с расположенной внутри нее втулкой с отверстиями для запорных шариков, и запорный клапан, при этом запорная втулка снабжена внутренним кольцевым выступом, кроме того, в охватываемой части соединения запорный клапан выполнен подпружиненным, кольцевая канавка выполнена в продольном направлении переменного сечения, а втулка заключена в защитную подпружиненную втулку из эластичного материала, перекрывающую в нерабочем положении соединения участок кольцевой канавки, в охватывающей части соединения наружная втулка заключена во втулку из эластичного материала, выполненную в форме цилиндра с осевым отверстием, диаметр которого соответствует наружному диаметру внутренней втулки, запорный клапан выполнен неподвижным и на него посажена подпружиненная подвижная втулка, а между указанной втулкой и внутренней втулкой помещен металлический колпачок, выполненный в виде стакана, отверстие в дне которого охватывает наружную поверхность подпружиненной подвижной втулки, а боковая поверхность колпачка в нерабочем положении соединения перекрывает отверстия внутренней втулки, при этом торцовые поверхности элементов каждой из частей соединения в нерабочем положении образуют сплошную торцовую поверхность, а длина защитной втулки охватываемой части выбрана из условия проникновения ее внутрь полости, образуемой металлическим колпачком при рабочем положении соединения, при этом центральная часть одной из сплошных торцовых поверхностей выполнена в виде выступа, а другой - в виде ответной ему впадины (Быстроразъемное соединение трубопроводов, выполненное по патенту РФ №2224942, 2004 г., ОБ №6, стр.779-780, г.Москва) (ближайший аналог) (3).
Известные конструкции быстроразъемных соединений трубопроводов имеют существенный недостаток - они предназначены для подсоединения лишь одной магистрали гидросистемы инструмента.
Предлагаемое техническое решение направлено на создание конструкции малогабаритного устройства для быстрого одновременного подсоединения напорной и сливной магистралей гидросистемы инструмента без потери рабочей жидкости.
Поставленная задача решается за счет соосного размещения в каждой части присоединительных элементов обеих магистралей разъемного соединения, при этом в каждой части соединения размещены по два неподвижных элемента, являющихся толкателями и по два подвижных элемента запорных клапанов, кроме того, неподвижные элементы разъема при стыковке взаимодействуют с соответствующими им элементами противоположной части соединения, при этом при стыковке обеспечивается одновременное открытие проходного сечения обеих магистралей и наоборот - закрытие проходного сечения обеих магистралей при разъединении.
Проведенные патентные исследования не выявили сходных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне заявляемого объекта.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется схемами, где:
на фиг.1 изображена охватываемая часть быстроразъемного соединения трубопроводов,
на фиг.2 показана охватывающая часть быстроразъемного соединения трубопроводов,
на фиг.3 выполнено быстроразъемное соединение в рабочем (состыкованном) положении, где:
1 - охватываемая часть соединения,
2 - охватывающая часть соединения,
3 - сплошная торцевая поверхность части 1,
4 - сплошная торцевая поверхность части 2,
5 - неподвижный толкатель части 1,
6 - неподвижный толкатель части 1,
7 - подвижный элемент запорного клапана части 1,
8 - подвижная втулка запорного клапана части 1,
9 - подвижная втулка запорного клапана части 2,
10 - подвижная втулка запорного клапана части 2,
11 - неподвижный толкатель части 2,
12 - неподвижный толкатель части 2.
Предлагаемое «Быстроразъемное соединение трубопроводов», предназначенное для соединения трубопроводов высокого давления, в частности для присоединения гибких шлангов или рукавов гидравлических спасательных инструментов, состоит из двух частей, охватываемой части соединения 1 и охватывающей части соединения 2, при этом торцевые поверхности элементов каждой из частей соединения в нерабочем положении образуют сплошные торцевые поверхности 3 и 4, а в каждой из частей 1, 2 соосно размещены присоединительные элементы обеих магистралей, а именно в охватываемой части 1 размещены два неподвижных элемента 5 и 6, которые являются толкателями и два подвижных элемента 7 и 8 запорных клапанов, которые взаимодействуют при стыковке с подвижными элементами 9 и 10 запорных клапанов и с толкателями 11 и 12, размещенными в охватывающей части соединения 2, при этом обеспечивается одновременное открытие проходного сечения обеих магистралей или закрытие проходного сечения обеих магистралей при разъединении.
Изготовление и сборка предлагаемого «Быстроразъемного соединения трубопроводов» может быть выполнены, например, следующим образом. Все металлические детали, входящие в соединение, могут быть изготовлены, например, из профилированного сортового проката, обработкой на металлорежущих станках, а сборка конструкции соединения может быть выполнена, например, следующим образом. Вначале производят сборку и настройку отдельных узлов, а затем их установку и скрепление с охватываемой частью соединения 1 и установку и скрепление с охватывающей частью соединения 2, после чего выполняют окончательную настройку и испытание соединения.
Для изготовления деталей соединения не требуется использования специального и дорогостоящего оборудования и материалов.
«Быстроразъемное соединение трубопроводов» работает следующим образом. Перед началом работы соединение скрепляют с рукавами, например, охватываемую часть соединения скрепляют с рукавами аварийно-спасательного инструмента, а охватывающую часть соединения скрепляют, например, с рукавами насосной станции. Стыковку обеих частей соединения выполняют путем введения в соприкосновение торцевых поверхностей охватываемой и охватывающей частей соединения, затем продолжают дальнейшее сближение обеих частей соединения навстречу друг другу, при этом при соединении обеих частей неподвижные элементы клапанов разъема охватываемой части воздействуют на подвижные элементы клапанов охватывающей части и соответственно неподвижные элементы клапанов разъема охватывающей части воздействуют на подвижные элементы клапанов охватываемой части для одновременного открытия и закрытия проходных сечений обеих магистралей.
Скрепление частей соединения может быть выполнено, например, механическим способом с помощью резьбового соединения, с помощью байонетного или шарикового крепления.
Основные размеры, параметры и характеристики
Номинальное давление, МПа (кгс/см<sup>2</sup>)
80 (800)
Габариты охватываемой части соединения, мм
⌀25×15
Габариты охватывающей части соединения, мм
⌀25×20
Масса изделия в состыкованном виде, кг
0,12
Предложенная конструкция «Быстроразъемного соединения трубопроводов» позволяет:
- повысить быстродействие при стыковке и расстыковке соединения за счет соосного размещения в каждой части присоединительных элементов обеих магистралей,
- улучшить эксплуатационные характеристики инструмента за счет возможного поворота инструмента вокруг оси разъема соединения,
- уменьшить габариты конструкции соединения за счет выполнения одного разъема вместо двух,
- снизить расход металла и трудоемкость изготовления соединения.
Предложенная конструкция «Быстроразъемного соединения трубопроводов» в настоящее время находится в стадии подготовки к серийному производству под шифром КБ-2.
Источники информации
1. Устройство для соединения трубопроводов, а.с. СССР №1560889, 1990 г., ОБ №16, стр.161-162, г.Москва (аналог) (1).
2. Быстроразъемное соединение трубопроводов, а.с. СССР №1333928, 1987 г., ОБ №32, стр.145, г.Москва (аналог) (2).
3. Быстроразъемное соединение трубопроводов, патент РФ №2224942, 2004 г., ОБ №6, стр.779-780, г.Москва (ближайший аналог) (3).