РЕЗИНОКОРДНЫЙ ЭЛЕМЕНТ
RUBBER-CORD ELEMENT

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к гибким элементам трубопроводов гидравлических и пневматических систем различного назначения, работающих под давлением.
Известно соединение труб (авторское свидетельство SU 1158812, МПК F16L 23/02, опубл. 30.05.85, бюл. №20), содержащее фланцы и охватывающий их хомут, состоящий из двух сегментов.
Недостатком известного технического решения является невозможность его использования для соединения труб, работающих при больших внутренних давлениях.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому резинокордному элементу является резинокордный элемент (патент RU 2 322 630, F16L 11/08, опубл. 20.04.2008, бюл. №11), содержащий герметизирующий слой, силовой каркас, закрепленный на основном и дополнительном (эластичном) бортовых кольцах, наружный резиновый слой, внутренний фланец, промежуточное кольцо и наружный фланец.
Недостатками известного резинокордного элемента являются невысокая надежность и недостаточный срок службы вследствие большого перемещения дополнительного бортового кольца вдоль конической поверхности канавки основного бортового кольца при работе резинокордного элемента под большими давлениями и сложность его сборки.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности и срока службы резинокордного элемента при упрощении его сборки.
Технический результат достигается за счет обжатия силового каркаса двумя полуфланцами, имеющими профильный выступ напротив конической поверхности углубления основного бортового кольца и диаметры внутренней поверхности, меньшие, чем соответствующие диаметры наружного резинового слоя и силового каркаса в свободном состоянии (до сборки резинокордного элемента) на величину Δ.
Сущность заявленного технического решения поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - общий вид заявляемого резинокордного элемента;
фиг. 2 - сечение заявляемого резинокордного элемента в области крепления;
фиг. 3 - сечение внутреннего фланца;
фиг. 4 - резиновый слой и силовой каркас в свободном состоянии.
Заявленный резинокордный элемент состоит из силового каркаса 1, внутреннего герметизирующего резинового слоя 2, наружного резинового слоя 3 и также содержит на каждом конце бортовое кольцо 4 и эластичное бортовое кольцо 3, вокруг которых завернуты кромки силового каркаса 1; присоединительный фланец 6, соединенный внутренним фланцем 7 с бортовым кольцом 4 (фиг. 1), при этом эластичное бортовое кольцо 5 уложено в канавку бортового кольца 4, имеющую коническую поверхность в области Q перехода с заворота кромок силового каркаса 1 вокруг бортового кольца 4 на заворот вокруг эластичного бортового кольца 5 (фиг. 2). Внутренний фланец 7 заявленного резинокордного элемента для упрощения сборки состоит из двух полуфланцев и содержит выступ 8 напротив конической поверхности Q углубления бортового кольца 4. Присоединительный фланец 6 через болтовое соединение фиксирует резинокордный элемент относительно других элементов трубопровода. Полуфланцы внутреннего фланца 7 соединены любым известным способом, к примеру болтовым или сварным соединением. Диаметры D внутренней поверхности полуфланцев в области обжатия наружного резинового слоя 3 и силового каркаса 1 (фиг. 3) меньше, чем соответствующие диаметры наружного резинового слоя 3 и силового каркаса 1 в свободном состоянии (до сборки резинокордного элемента, фиг. 4) на величину Δ. Величину Δ выбирают при проектировании резинокордного элемента.
Бортовое кольцо 4 соединено с присоединительным фланцем 6 двумя полуфланцами внутреннего фланца 7 соединением по типу бугельного, что упрощает сборку резинокордного элемента, так как бугельное соединение относится к быстроразъемным соединениям. Кроме того, поскольку в заявляемом резинокордном элементе диаметры D внутренней поверхности полуфланцев в области обжатия наружного резинового слоя 3 и силового каркаса 1 (фиг. 3) меньше, чем соответствующие диаметры наружного резинового слоя 3 и силового каркаса в свободном состоянии на величину А, соединение полуфланцев заявленного резинокордного элемента обеспечивает обжатие наружного резинового слоя 3 и силового каркаса 1 на величину А, что предотвращает расслоение резинового слоя 3 и силового каркаса 1 в процессе эксплуатации резинокордного элемента, тем самым повышая его надежность и срок службы.
Заявленный резинокордный элемент работает следующим образом.
Во внутреннюю полость резинокордного элемента под давлением подают рабочую среду. Герметизирующий резиновый слой 2 обеспечивает герметичность резинокордного элемента. Наружный резиновый слой 3 обеспечивает защиту силового каркаса 1 от воздействия внешней среды. Под действием давления рабочей среды в силовом каркасе 1 возникает натяжение, стремящееся вытянуть (сдвинуть) эластичное бортовое кольцо 5 из канавки бортового кольца 4 вдоль конической поверхности Q (фиг. 2). Сдвиг эластичного бортового кольца 5 вдоль конической поверхности Q быстро увеличивает контактное давление между бортовым кольцом 4 и эластичным бортовым кольцом 5 (эффект заклинивания), что предотвращает дальнейший сдвиг эластичного бортового кольца 5. В заявленном резинокордном элементе внутренний фланец 7 имеет выступ 8 напротив конической поверхности Q углубления бортового кольца 4. Поверхность выступа 8 образует угол α с горизонтальной плоскостью, вследствие чего сдвиг эластичного бортового кольца 5 вдоль выступа 8 также имеет эффект заклинивания и быстро повышает контактное давление между внутренним фланцем 7 и эластичным бортовым кольцом 5. Сложение контактных давлений на конической поверхности Q и выступе 8 значительно снижает сдвиг эластичного бортового кольца 5 при работе резинокордного элемента под большими давлениями, что обеспечивает сохранение начальной геометрии резинокордного элемента в процессе его работы, тем самым повышая его надежность и срок службы.
Предприятие имеет положительный опыт изготовления и эксплуатации резинокордных элементов заявляемой конструкции.