УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ СМАЗОЧНЫЙ ФИТИНГ
IMPROVED LUBRICATING FITTING

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к усовершенствованному устройству для соединения выходного отверстия шприца для смазки со стандартным смазочным ниппелем типа Зерка.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известные из уровня техники фитинг Зерка и ниппель Зерка по существу не изменялись на протяжении более полувека. На рынке имеются фитинги и ниппели и других типов, но фитинги и ниппели типа Зерка почти соответствуют международному стандарту.
При присоединении стандартного фитинга Зерка к ответному ниппелю его прижимают рукой к ниппелю, что приводит к перемещению удерживающих зажимов назад против силы пружины в коническую полость, где зажимы разжимаются на головке ниппеля. После снятия прижимной силы внутренняя пружина перемещает зажимы вперед в коническую камеру, в которой они захватывают головку ниппеля. Углы конусности таковы, что на этой стадии фитинг можно легко стянуть с ниппеля. Чтобы этого не происходило при увеличении давления смазки, используют давление в линии подачи смазки с целью сильного зажима ниппеля фитингом. Чем больше давление в линии подачи, тем сильнее зажим.
Недостаток такого решения состоит в том, что когда в конце процесса смазки в линии подачи сохраняется положительное давление, отсоединить фитинг от ниппеля очень трудно. При соединении с ниппелем фитинга Зерка ранних версий имеет место контакт «металл-металл», что может привести к течению смазки в обход и, как следствие, падению давления по окончании процесса смазки, облегчающему разъединение. В большинстве современных версий используется внутренний уплотнительный элемент, уменьшающий «обход» смазки, но затрудняющий процесс разъединения под давлением. В этом случае оператор вынужден или отвинчивать фитинг или сильно раскачивать его относительно ниппеля, чтобы образовать обходной путь и выполнить разъединение. В результате таких действий фитинг и ниппель часто ломаются и их срок службы сокращается.
С целью создания более удачного альтернативного решения заявитель разработал смазочный фитинге эффективным, экономичным и легкосъемным уплотнительным элементом и ручным пусковым устройством, которое можно использовать для отсоединения смазочного фитинга от смазочного ниппеля даже при большом давлении смазки, без необходимости раскачивать фитинг или манипулировать с ним иным образом. Усовершенствованный фитинг должен быть компактным, чтобы был доступ к ниппелям, расположенным неудобно. Испытания показали, что благодаря удобству присоединения к ниппелю и отсоединения от него существенно снижается нервная нагрузка на оператора, срок службы фитинга и ниппеля увеличивается и достигается более тщательная смазка. Кроме того, сменный уплотнительный элемент обеспечивает эффективное уплотнение между смазочным фитингом и ниппелем все время, так что во время смазочной операции потери смазки на ниппеле уменьшаются.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно изобретению, усовершенствованный смазочный фитинг имеет удлиненный корпус, содержащий канал, проходящий по всей его длине. На заднем конце корпус имеет резьбовое впускное отверстие, а передняя (выпускная) часть корпуса содержит зажимное средство для сцепления со смазочным ниппелем, причем зажимное средство может приводиться в действие вручную для сцепления и расцепления с ниппелем.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения зажимное средство позволяет выполнять сцепление и расцепление с ниппелем как при наличии давления смазки, так и при его отсутствии.
Зажимное средство предпочтительно выполнено с возможностью сцепления и расцепления с ниппелем как при наличии давления, так и при его отсутствии.
Также предпочтительно, чтобы зажимное средство содержало несколько зажимных элементов, расположенных радиально вокруг выпускного конца удлиненного корпуса и ограничивающих отверстие для приема головки смазочного ниппеля, и чтобы размер этого отверстия можно было изменять вручную путем перемещения втулки вдоль удлиненного корпуса из первого положения, в котором зажимные элементы сжаты для получения минимального размера указанного отверстия, во второе (раскрытое) положение, в котором размер этого отверстия достаточен для приема ниппеля.
Втулка предпочтительно установлена с возможностью скольжения вдоль корпуса и имеет внутреннюю коническую поверхность, а передняя часть втулки имеет больший внутренний диаметр, чем ее задняя часть, и расположена вблизи (переднего) выпускного конца удлиненного корпуса.
Втулка предпочтительно смещена к выпускному концу корпуса для удерживания ниппеля в зажимном средстве до тех пор, пока не будет выполнено расцепление путем ее перемещения в направлении, противоположном направлению действия средства смещения. Средство смещения может представлять собой цилиндрическую пружину.
Перемещение втулки осуществляется с помощью пускового элемента, установленного шарнирно на удлиненном корпусе и закрепленного с помощью тягового механизма, связанного с задним концом втулки. Когда оператор нажимает на пусковой элемент, втулка перемещается вдоль корпуса назад, преодолевая силу пружины, и зажимные элементы разжимаются для приема ниппеля. При отпускании пускового элемента пружина перемещает втулку вперед по зажимным элементам для их сцепления со смазочным ниппелем.
Зажимные элементы выполнены из подходящего материала в виде сегментов конуса с загнутыми концами. Задние загнутые концы расположены в радиальной удерживающей канавке, выполненной по окружности удлиненного корпуса, а передние загнутые концы расположены на выпускном конце удлиненного корпуса и определяют отверстие для приема смазочного ниппеля.
Для присоединения сопла к ниппелю втулку перемещают в направлении против хода смазки, позволяя зажимным элементам повернуться в раскрытое положение (вокруг их точек крепления в радиальной удерживающей канавке) для приема конической головки ниппеля Зерка в ответную коническую полость на выпускном конце удлиненного корпуса. После вставки ниппеля в комплементарную по форме полость в удлиненном корпусе втулку перемещают в обратном направлении, при этом передние загнутые концы зажимных элементов входят в приемную канавку ниппеля и сцепляются с ней, препятствуя отсоединению от ниппеля. Когда требуется отсоединение, нужно нажать рукой на пусковой элемент для выполнения указанных действий в обратном порядке.
Для создания надежного уплотнения между смазочным фитингом и смазочным ниппелем в передней части указанной полости за зажимными элементами на оптимальном расстоянии от них установлен сменный уплотнительный элемент.
Управляемый вручную пусковой механизм позволяет посредством механической тяги отводить коническую втулку, преодолевая силу пружины. Пусковой механизм и тяга выполнены так, что рычаг облегчает оператору присоединение к ниппелю и отсоединение от него даже при очень большом давлении.
Известный обратный клапан содержит пружину смещения, шаровой клапан и неподвижное седло клапана.
Устройство согласно изобретению содержит нагруженный пружиной обратный клапан, обеспечивающий течение смазки в одном направлении и создающий в линии подачи противодавление для сведения к минимуму капание смазки из сопла при разъединении. Кроме того, неподвижное седло клапана заменено седлом на плавающем цилиндрическом плунжере, который может совершать возвратно-поступательное движение в расточенном отверстии удлиненного корпуса, плотно прилегая к его стенкам. Плавающий цилиндрический плунжер имеет канал, проходящий по всей его длине и оканчивающийся у седла клапана на выпускном конце. На шаровой клапан действует пружина смещения и он давит на гнездо в плавающем цилиндрическом плунжере и перемещает узел в направлении против хода смазки до тех пор, пока не будет израсходована энергия пружины. Во время смазочной операции поток смазки упирается в закрытый теперь обратный клапан и перемещает узел плавающего плунжера в направлении по ходу смазки до упора, расположенного в отверстии смазочного канала. При увеличении давления смазки обратный клапан открывается и смазка под давлением может течь вперед к ниппелю. Когда смазочная операция заканчивается и давление падает, шаровой клапан под действием пружины смещения прижимается к седлу и плотно закрывает канал в плавающем цилиндрическом плунжере. После разъединения смазка, оставшаяся вблизи места соединения сопла и ниппеля, эффективно отсасывается отрицательным давлением, которое возникает при перемещении плунжера пружиной в направлении против хода смазки.
Соответственно, подпружиненный обратный клапан содержит плавающий цилиндрический плунжер, установленный с возможностью скольжения в удлиненном канале фитинга, шаровой клапан и пружину. Удлиненный канал имеет резьбовое впускное отверстие, ведущее во впускной смазочный канал несколько меньшего диаметра, в котором может перемещаться указанный плунжер. Впускной смазочный канал оканчивается у заплечика, ограничивающего вход в канал для пружины, который тоже имеет заплечик, ограничивающий выпускной смазочный канал, ведущий к зажимному средству. Плавающий цилиндрический плунжер имеет центральное продольное отверстие, соединяющее впускное смазочное отверстие с выпускным смазочным каналом. Цилиндрический плунжер снабжен уплотнительным кольцом, не позволяющим смазке протекать в обход плунжера. Передний конец плунжера имеет дугообразное углубление, образующее седло шарового клапана, в которое под действием пружины входит шар.
Таким образом, смазочный канал, ведущий через удлиненный корпус от резьбового впускного отверстия к выпускному концу, выполнен с двумя упорами, первый из которых ограничивает движение плунжера в направлении по ходу смазки, а на второй опирается пружина смещения, которая прижимает шар к седлу клапана в плавающем плунжере и отводит узел в направлении против хода смазки от его конечного упора, расположенного ниже по ходу смазки, в свободное положение.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 изображает общий вид смазочной системы, включающей насос для смазки, усовершенствованный смазочный фитинг, смазочный ниппель и подшипник/вкладыш, требующий смазки,
фиг.2 изображает в разрезе усовершенствованный смазочный фитинг, зажимные элементы которого находятся в полностью сомкнутом положении, а втулка - в крайнем переднем положении,
фиг.3 изображает последовательность соединения смазочного фитинга со смазочным ниппелем в стандартном рабочем цикле.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее усовершенствованный смазочный фитинг описан подробно со ссылками на чертежи.
На фиг.1 показана традиционная смазочная система, включающая шприц (1) для подачи консистентной смазки под давлением по линии (2) подачи через смазочный фитинг (3), соединенный со смазочным ниппелем (4) Зерка, закрепленным на подшипнике/вкладыше (5). Фитинг (3) образует со смазочным ниппелем герметичное соединение. Шприц, приводимый в действие вручную, снабжен гибким шлангом. Существует множество вариантов смазочных устройств, в которых могут достигаться преимущества усовершенствованного фитинга согласно изобретению, когда он соединен со стандартным смазочным ниппелем Зерка.
На фиг.2 показан предпочтительный вариант осуществления изобретения, включающий удлиненный корпус (10) с каналом (11), проходящим по всей его длине, и впускным отверстием (12) на заднем конце корпуса.
На выпускном конце удлиненного корпуса расположен легкосъемный уплотнительный элемент (13), создающий уплотнение по наружной поверхности конической головки (14) смазочного ниппеля (16).
Вокруг выпускного конца корпуса (10) установлены радиально несколько зажимных элементов (17), расположенных в удерживающей канавке (18), но могут поворачиваться внутри нее. Сегменты зажимных элементов (17) образуют коническую поверхность с меньшим диаметром на заднем конце и большим диаметром на выпускном конце удлиненного корпуса (10). На виде спереди на зажимные элементы (17) видно, что их профили ограничивают круглое отверстие (19), диаметр которого в полностью сомкнутом положении несколько меньше диаметра канавки (15), выполненной на смазочном ниппеле за его головкой. Это позволяет соединять фитинг с ниппелем Зерка меньшего размера или допускает износ зажимных элементов, гарантируя при этом прочный и центрированный захват.
При нажатии на пусковой элемент (30) он поворачивается вокруг фиксированной точки (31) и с помощью тяги (32) отводит втулку (33) назад преодолевая силу пружины (34) смещения. Передний конец втулки (33) имеет внутреннюю коническую поверхность, соответствующую поверхности зажимных элементов (17). Когда втулка (33) втягивается, точка контакта между ее внутренней поверхностью и зажимными элементами перемещается в направлении против хода смазки, позволяя зажимным элементам постепенно поворачиваться вокруг их точки крепления в удерживающей канавке (18) в раскрытое положение. Теперь коническая головка (14) на переднем конце ниппеля (16) Зерка может раздвинуть зажимные элементы, имеющие возможность свободно поворачиваться, и войти в полость на выпускном конце удлиненного корпуса до упора в уплотнительный элемент (13).
В этот момент оператор отпускает пусковой элемент (33) и пружина (34) смещения сдвигает втулку (33) в направлении по ходу смазки, при этом точка контакта между внутренней конической поверхностью втулки и зажимными элементами продвигается вперед, перемещая зажимные элементы радиально внутрь с постепенно увеличивающейся силой до тех пор, пока они не войдут в канавку (15) на смазочном ниппеле, обеспечивая контакт с уплотнительным элементом и правильную центровку.
После введения в ниппель Зерка заданного количества смазки оператор нажимает на пусковой элемент (30), отводящий втулку (33) назад для освобождения ниппеля. Благодаря выигрышу в силе, обеспечиваемому рычагом, эту операцию можно успешно выполнить даже при высоком давлении смазки.
Новый обратный клапан содержит нагруженный пружиной (40) шаровой клапан (41), свободно плавающий цилиндрический плунжер (42), седло (43) клапана, канал (44), проходящий по всей длине плунжера, и заплечик (45) в канале (11). Плунжер (42) совершает скользящее возвратно-поступательное движение в канале (11). При работе смазка поступает во впускное отверстие (12) и упирается в цилиндрический плунжер с шаровым клапаном (41), надежно закрывающим канал (44) под действием пружины (40) смещения. При увеличении давления смазки в процессе смазочной операции весь узел плунжера перемещается по ходу смазки до тех пор, пока плунжер (42) не достигнет своего конечного положения, определяемого заплечиком (45) (это положение плунжера показано на фиг.2). При дальнейшем увеличении давления смазка продавливается через канал (44), давит на шаровой клапан (41) и преодолевает сопротивление пружины (40), открывая обратный клапан для прохода смазки вперед к смазочному ниппелю.
Давление, необходимое для продвижения вязкой смазки через узкий канал (44), действует на поверхность цилиндрического плунжера (42), обращенную против хода смазки, благодаря чему смещенный цилиндрический плунжер остается в плотном контакте с заплечиком (45) во время операции смазки.
Когда операция смазки окончена и давление снизилось до атмосферного, при отсоединении фитинга от ниппеля пружина (40) действует на шар (41), который давит на свободно плавающий цилиндрический плунжер (42) и перемещает весь узел в направлении против хода смазки, при этом отсасывается смазка, оставшаяся вблизи ниппеля или переднего отверстия фитинга, и после отсоединения не остается грязи.
Особенность конструкции состоит в том, что фитинг можно отсоединить от ниппеля даже при высоком остаточном давлении после окончания смазки. Это достигается путем оптимизации наклона конической поверхности зажимных элементов. При слишком большом наклоне обусловленные давлением результирующие силы, действующие на поверхность с такой геометрией, могут сдвинуть втулку в направлении против хода смазки, что может привести к преждевременному отсоединению. Если наклон слишком мал, то для отсоединения нужно очень сильно давить на пусковой элемент.
На фиг.3 показан цикл смазки, иллюстрирующий последовательность операций соединения фитинга с ниппелем Зерка и отсоединения от него.