СТАЛЬНАЯ МУФТА
STEEL COUPLING

Изобретение относится к производству стальных муфт, предназначенных для обеспечения соединения труб из композитного материала, а также иных композитных фасонных деталей.
Область применения таких муфт обширна. Они могут использоваться для соединения труб из композитного материала в составе трубопровода, как при монтаже, так и в период эксплуатации трубопровода, в том числе: для соединения микрощитовых труб при микротоннелировании; для соединения труб при санации существующих трубопроводов; для соединения фасонных деталей и фитингов; для соединения иных изделий и конструкций. Муфты предназначены для применения в системах: инженерных коммуникаций; водоснабжения; канализации; технологических трубопроводов; гидроэнергетики; охлаждения и другого назначения, согласно проектной документации.
Предпосылкой к созданию настоящего изобретения послужил патент на полезную модель № 175166, дата приоритета 21.12.2016, МПК F16L 21/00 (2006.01). В настоящей полезной модели, стальная муфта для соединения стеклопластиковых труб из армированных термореактивных полимеров при микротоннелировании и при релайнинге трубопроводов, содержит прочный стальной корпус обтекаемой формы, причем корпус выполнен из стальной нержавеющей ленты со сварным швом и завальцованными краями и имеет поперечное сечение по высоте, которое полностью скрывается в проточке трубы под муфту, а также посредством вклеивания профиля из эластомера по внутреннему периметру образованы уплотнительные кольца соединительной муфты, обеспечивающие герметичность, причем уплотнитель вклеен в стальной корпус с помощью водостойкого клея на основе эластомера.
Основным недостатком настоящей полезной модели, является то, что при соединении секций труб такой муфтой, глубина введения трубы в муфту ничем не регулирована. Таким образом, край трубы может быть введен слишком или, наоборот, недостаточно глубоко в тело муфты, что может привести к смещению оси трубы с превышением допустимого угла отклонения, вызывая тем самым, протечки и иные поломки. Более того, ориентация при введении края трубы в муфту, к примеру, по специальной ограничительной метке, увеличивает время сборки трубопровода, а, следовательно, стоимость монтажных работ.
Еще одним существенным недостатком, является небольшой угол поворота трубы в месте муфтового соединения и его недостаточная герметизация.
Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков аналога, а техническим результатом - упрощение конструкции и способа муфтового соединения, повышение его надежности, а также увеличение угла поворота трубы.
Техническая задача, решается, а технический результат достигается за счет того, что стальная муфта, содержащая прочный корпус обтекаемой формы, причем корпус выполнен из стальной нержавеющей ленты со сварным швом и завальцованными краями и имеет небольшое по высоте поперченное сечение, которое полностью скрыто в проточке трубы под муфту, а также посредством вклеивания профиля из эластомера по внутреннему периметру стального корпуса муфты, который образует уплотнительное кольцо муфты, содержащее центральный ограничитель, а также две уплотнительные губки, выполненные из эластомера.
При этом эластомер выполнен на основе этилен-пропилен-диенового каучука или бутадиен-нитрильного каучука.
При этом стальной корпус изготовлен из полосы холоднокатаного стального листа.
При этом склейка корпуса муфты и уплотнительного кольца осуществляется при помощи водостойкого клея на основе эластомера.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение подробно объяснено ниже со ссылкой на чертежи, на которых:
На фиг. 1. изображено сечение стальной муфты.
На фиг. 2 изображено сечение стальной муфты с введенной в нее трубой.
На фиг. 1 изображено сечение стальной муфты (1), с вклеенным кольцевым уплотнителем (2) при помощи любого подходящего клеящего состава, в данном варианте осуществления изобретения - водостойкий клей на основе цианоакрилата. Кольцевой уплотнитель (2) имеет направляющую губку (3). Основная задача направляющей губки (3) - центровка трубы при ее введении, для обеспечения фиксации трубы, в целях исключения отклонения от заданного направления.
После центровки труба проходит через уплотнительные губки (4) и (5). Как показано на фиг. 2, уплотнительные губки (4) и (5), выполненные из эластомера, под воздействием давления, создаваемого вводимой трубой (7), загибаются по направлению ее введения. Благодаря такому загибу, обеспечивается плотное примыкание уплотнительных губок (4) и (5) к корпусу трубы (7), что создает равномерное распределение плотности соединения и его герметизацию.
При том, что губка (5), имеет меньший размер, чем губка (4), что обусловлено большей прижимной плотностью за счет уменьшенного зазора между трубой и муфтой, кроме того при загибе, уплотнительные губки (4) и (5) укладываются в верхние пазы кольцевого уплотнителя (2), где размер пазов, идентичен размеру самих уплотнительных губок (4) и (5), для исключения закусывания с последующим повреждением губок при введении трубы в муфту.
После прохождения через уплотнительные губки (4) и (5), труба (7) упирается в центральный ограничитель (6), который не допускает возможность дальнейшего движения трубы (7). Для более плотного примыкания трубы (7) к центральному ограничителю (6), заходная фаска вводимой трубы (7) имеет верхний угловой срез. Благодаря наличию такого среза, обеспечивается облегченный проход трубы (7) в кольцевой уплотнитель (2), а также наиболее плотное примыкание проходной фаски трубы (7) к центральному ограничителю (6), за счет наличия у него паза аналогичного размера.
Отличительной особенностью заявляемой стальной муфты, от известных ранее аналогов, является увеличение количества конструктивных элементов в виде дополнительной уплотнительной губки (5), а также центрального ограничителя (6).
Возможность наличия дополнительных элементов обусловлена увеличением ширины стальной муфты до 200 мм.
Ширина корпуса известной стальной муфты, имеет диапазон от 120 до 140 мм. Результаты практического применения стальной муфты такого размера, показали, что угол поворота, который может быть ей обеспечен, является недостаточным для эффективной эксплуатации конструкции в целом при всех видах прокладки трубопроводов с учетом допустимых допусков, кроме прокладки трубопровода методом микротоннелирования.
Так, например, в случае увеличение угла поворота более 1,0 градуса, на диаметрах менее 900 мм приводит к разгерметизации муфтового соединения, что становится причиной протечек и иных поломок.
Стальная муфта шириной 200 мм, имеющая дополнительную уплотнительную губку (5), а также центральный ограничитель (6) позволяет увеличить угол поворота до 3,0 градусов и сократить время монтажных работ, снизив процент брака при соединении элементов, а также улучшить герметичность и эффективность муфтового соединения.
Таким образом, испытания опытного образца, при использовании предложенного к патентованию устройства показали, что достигается упрощение конструкции и способа муфтового соединения, повышение его надежности, а также увеличение угла поворота трубы.
Анализ совокупности всех существенных признаков предложенного изобретения доказывает, что исключение хотя бы одного из них приводит к невозможности полного обеспечения достигаемого технического результата.
Анализ уровня техники показывает, что неизвестно такое устройство, которому присущи признаки, идентичные всем существенным признакам данного технического решения, что свидетельствует о его неизвестности и, следовательно, новизне.
Вышеперечисленное доказывает также соответствие заявленного устройства критерию изобретательского уровня.
Предложенный объект уже был реализован в виде пилотного проекта, что свидетельствует о его промышленной применимости.