УГОЛЬНИК ДЛЯ БЫСТРОРАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к машиностроению, и предназначена для быстрой сборки трубопроводов высокого давления, обвязки манифольдов и насосных агрегатов с устьем нефтяных и газовых скважин при гидропескоструйной перфорации, гидравлическом разрыве пластов, цементировании скважин в процессе бурения и капитального ремонта, промывке песчаных пробок, кислотных обработках и других технологических операциях интенсификации добычи.
Известно Шарнирное соединение трубчатых элементов, содержащее расположенные в расточках сопряженных поверхностей соединяемых трубчатых элементов фиксирующие элементы, причем расточки соединяемых элементов выполнены с торцевыми поверхностями по нормали относительно оси шарнирного соединения, а фиксирующие элементы выполнены в виде цилиндрических роликов, расположенных в расточках с контактом торцевых поверхностей роликов и расточек.(патент РФ №2073813). Недостатком известного соединения является сложность конструкции и повышенное гидравлическое сопротивление, т.к рабочая среда дважды меняет направление потока в зоне поворотных участков трубчатых элементов.
Наиболее близким к заявляемому является Быстроразъемное шарнирное соединение, состоящее из двух изогнутых патрубков - патрубка с гнездом конуса и патрубка с конусом уплотнения, соединенные посредством замково-поворотного узла, включающего два кольцевых ряда фиксирующих элементов, оси поворотных участков патрубков расположены под углом 30-60° по отношению к центральным осям патрубков и уплотнительного элемента, отличающееся тем, что замково-поворотный узел выполнен из муфты и фиксирующих элементов, расположенных в сопряженных расточках муфты и патрубков, на внутренней поверхности муфты выполнены кольцевые канавки для размещения уплотнительного элемента, соединение патрубка с конусом уплотнения осуществлено посредством дополнительного замково-поворотного узла, состоящего из кольцевого ряда фиксирующих элементов, размещенных в сопряженных расточках патрубка и конуса уплотнения и уплотнительного элемента, установленного в кольцевой канавке патрубка, а другой патрубок изготовлен цельно с гнездом конуса.(см. патент РФ №32568)
Недостатком данного соединения является высокая трудоемкость эксплуатации при монтаже трубопроводов, а также недостаточная надежность и ресурс, обусловленные сложностью конструкции. Действительно, конструкция не рассчитана на повышенное механическое воздействие, в частности удары, что неизбежно при монтажных работах в полевых условиях. Кроме того, прототип обладает недостаточными функциональными возможностями, поскольку не позволяет при его использовании изменить направление монтируемого трубопровода в горизонтальной плоскости. Вместе с тем некоторые функции соединения могут быть избыточными, т.е. не всегда использоваться в конкретных условиях.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель является устранение указанных недостатков, а именно упрощение эксплуатации при монтаже трубопроводов, расширение функциональных возможностей, а также диапазона допустимых механических воздействий за счет упрощения конструкции, и повышения прочностных характеристик.
Поставленная задача решается тем, что в угольнике для быстроразъемного соединения труб, содержащего корпус с двумя патрубками, оси которых расположены под углом друг к другу, один патрубок заканчивается конусом, а другой гнездом конуса, в отличие от прототипа, корпус выполнен кованым, методом штамповки, угол между осями патрубков составляет 90°, причем конус снабжен накидной гайкой, установленной через упор, зафиксированной стопорным кольцом и снабженной внутренней соединительной трапецеидальной резьбой, а гнездо конуса снабжено наружной соединительной трапецеидальной резьбой и имеет на внутренней поверхности канавку для установки уплотнения.(1 вариант).
Вариант 2. Поставленная задача решается тем, что в угольнике для быстро-разъемного соединения труб, содержащего корпус с двумя патрубками, оси которых расположены под углом друг к другу, один патрубок заканчивается конусом, в отличие от прототипа, корпус выполнен кованым, методом штамповки, угол между осями патрубков составляет 90°, второй патрубок также заканчивается конусом, причем конусы снабжены накидными гайками, установленными через упор, зафиксированными стопорными кольцами и снабженными внутренней соединительной трапецеидальной резьбой.
Вариант 3. Поставленная задача решается тем, что в угольнике для быстро-разъемного соединения труб, содержащего корпус с двумя патрубками, оси которых расположены под углом друг к другу, один патрубок заканчивается гнездом конуса, в отличие от прототипа корпус выполнен кованым, методом штамповки, угол между осями патрубков составляет 90°, второй патрубок также заканчивается гнездом конуса, причем гнездо конуса снабжено наружной соединительной трапецеидальной резьбой и имеет на внутренней поверхности канавку для установки уплотнения.
При анализе патентной и научно-технической литературы авторами не обнаружено решений, полностью совпадающих с заявляемым, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна». В то же время заявляемое решение не вытекает с очевидностью их уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень». На фиг.1 представлен общий вид угольника для быстроразъемного соединения труб (1-й вариант). На фиг.2 представлен общий вид угольника для быстро-разъемного соединения труб (2-й вариант). На фиг.3 представлен общий вид угольника для быстроразъемного соединения труб (3-й вариант).
Угольник (см. фиг.1) состоит из корпуса 1 снабженного патрубками 2 и 3, продольные оси которых пересекаются под углом 90°. Корпус имеет прямоугольную форму со скругленными углами. На наружном конце патрубка 2 выполнен конус, снабженный накидной гайкой 4, установленной через упор 5 и зафиксированной стопорным кольцом 6. На внутренней поверхности накидной гайки выполнена соединительная трапецеидальная резьба 7. На наружном конце патрубка 3 выполнено гнездо конуса 8, которое снабженное наружной трапецеидальной соединительной резьбой 9 и имеет на внутренней поверхности канавку 10 для установки уплотнения.
Угольник (см. фиг.2) также состоит из корпуса 1 снабженного патрубками 2 и 3, продольные оси которых пересекаются под углом 90°. Корпус имеет прямоугольную форму со скругленными углами. На наружном конце патрубков 2 и 3 выполнены конусы, каждый из которых снабжен накидной гайкой 4, установленной через упор 5 и зафиксированной стопорным кольцом 6. На внутренней поверхности накидной гайки выполнена соединительная трапецеидальная резьба 7.
Угольник (см. фиг.3) также состоит из корпуса 1 снабженного патрубками 2 и 3, продольные оси которых пересекаются под углом 90°. Корпус имеет прямоугольную форму со скругленными углами. На наружном конце каждого из патрубков 2 и 3 выполнено гнездо конуса 8, которое снабженное наружной трапецеидальной соединительной резьбой 9 и имеет на внутренней поверхности канавку 10 для установки уплотнения.
Заявляемый угольник для быстроразъемного соединения труб используется следующим образом. На концах соединяемых труб имеются соединительные элементы (конус и гнездо конуса), ответные конусу и гнезду конуса на наружном конце каждого из патрубков 2 и 3. С помощью накидных гаек конуса соединяют усилием руки части временного трубопровода. Если усилия руки недостаточно, чтобы до конца завернуть накидную гайку, то допустимо использовать вспомогательный ударный инструмент, поскольку угольник выполнен кованными (методом штамповки), что позволяет исключить появление технологических раковин и других дефектов литья, снижающих запас прочности.
Благодаря исключению избыточных функциональных возможностей, не задействованных на конкретном участке монтируемого трубопровода и вариантности исполнения заявляемого устройства снижается его себестоимость, трудоемкость изготовления, вес и повышается надежность.