РАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для соединения труб между собой и соединения трубами агрегатов и элементов воздушных, водяных, масляных, топливных и других систем, рабочим телом которых являются жидкостные и газообразные среды.
Известны следующие аналоги данного соединения:
1. Соединения трубопроводов, с конусной муфтой выполненные по ОСТ 37.001.300-85;
2. Соединение, с врезающимся кольцом, приборов и устройств ГСП с внешними пневматическими линиями по ГОСТ 25165-82;
3. Соединение трубопроводов с конусной полумуфтой и уплотнительным кольцом (см. Каталог деталей и сборочных единиц «Автомобиль УРАЛ-4320-41 г. Миасс, 2005 г. Приложение №2, с. 237);
4. Разъемное соединение трубопроводов (патент на полезную модель №8769 от 04.02.1998 г. )
Недостатком аналогов является то, что герметизация соединения и фиксация трубопровода в соединении происходит в результате врезания податливых элементов (кромок) муфты в тело трубопровода при затяжке накидной гайки соединения. В момент врезания происходит местная деформация трубопровода с уменьшением толщины его стенок. В данном сечении труба приобретает концентратор напряжений в зоне максимальной нагрузки на соединение, что является существенным фактором снижения долговечности соединения в условиях колебания давления рабочей среды и вибрации трубопроводов, впоследствии приводящим к ослаблению затяжки и негерметичности соединения. Поскольку все известные трубопроводы в процессе производства получают методом волочения, то на поверхности присутствуют микронеровности. Для получения герметичности соединения необходимо создать необходимую площадь контакта стыкуемых поверхностей либо высокое удельное давление контакта стыкуемых поверхностей.
Наиболее близким аналогом является соединение трубопроводов с конусной муфтой, выполненное по ОСТ 37.001.300-85.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является разделение принципов реализации задачи на соединение элементов и уплотнение элементов конструкции.
Максимально уменьшена местная деформация трубопровода в процессе фиксации (обжимки) муфты на трубопроводе, при этом точка фиксации вынесена из зоны максимальной нагрузки на соединение.
Достижение технического результата происходит за счет применения специальной муфты и установки эластичного элемента.
Суть полезной модели поясняется на чертеже.
Разъемное соединение состоит из муфты 1, например, с наружными коническими поверхностями «А», «Б», поверхностью «В», выполненной в виде обратного конуса; накидной гайки 2 с конической поверхностью «Д»; эластичного элемента 3 и соединительного штуцера 4 с конической поверхностью «Г».
Соединение работает следующим образом.
На трубу 5 поочередно надеваются накидная гайка 2, эластичный элемент (кольцо) 3, конусная муфта 1. После установки муфты, для удобства транспортировки трубопроводов, трубу допускается «развальцевать». Труба 5 с установленными на нее вышеуказанными деталями устанавливается в отверстие соединительного штуцера 5 до упора и производится навинчивание накидной гайки 2. Накидная гайка 2 в процессе навинчивания на штуцер 4 упирается конической поверхностью «Д» в коническую поверхность муфты «Б»; в свою очередь, перемещаясь, муфта 1 упирается конической поверхностью «А» в коническую поверхность «Г» штуцера.
Поскольку внутренняя поверхность «Г» штуцера является охватывающей для наружной конической поверхности «А» муфты, то при осевом перемещении муфты, в момент затяжки накидной гайки будет завальцовываться наружная поверхность «А» муфты 1 с уменьшением внутреннего диаметра и выборкой зазора на поверхности «Е».
В момент сборки соединения эластичное уплотнительное кольцо 3 заполняет пространство между конической поверхностью «В» муфты 1, поверхностью «Е» трубы 4 и конической поверхностью «Д» накидной гайки 2. И обеспечивает достижение герметичности соединения.
Таким образом, фиксация трубопровода в соединении происходит созданием равномерной площади контакта тел за счет обжатия муфты в момент затяжки соединения. В данном случае контактирующие поверхности (муфта и труба) имеют взаимно перпендикулярные микронеровности и достижение герметичности соединения происходит с явным изменением геометрии сечения. Это условие происходит в зоне минимальных нагрузок, так как муфта внешней частью контактирует с внутренней конической поверхностью штуцера, в этом месте контактирующие поверхности имеют совпадение по направлению микронеровностей и герметичность достигается без существенной взаимной деформации тел.
Для разборки соединения необходимо отвернуть гайку 2 со штуцера 4 и вынуть трубу 5 с установленными на нее деталями из отверстия штуцера 4.
Применение предлагаемого технического решения позволит расширить технологические возможности соединения и снизить трудоемкость сборки. Испытаниями доказано, что применение эластичного уплотнительного элемента в данной конструкции выступает в роли демпфера колебаний деталей, повышая тем самым долговечность трубопровода и соединения в целом.
По мнению заявителя, предлагаемое техническое решение соответствует критериям новизны и промышленной применимости.