ФЛАНЕЦ ДЛЯ ЗАГЛУШКИ

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для герметизации труб в процессе ремонта трубопроводов под давлением транспортируемого продукта, и может быть использована для герметизации трубопровода во время проведения ремонтных работ на поврежденном участке трубопровода.
Из уровня техники известны устройства для фиксации герметизирующей пробки (заглушки), включающие фланец и заглушку, содержащие кольцевые канавки, при установке которых кольцевая канавка фланца располагается напротив кольцевой канавки заглушки. Внутри кольцевой канавки фланца расположен серповидный сегмент, который может частично выходить из нее и входить в канавку на заглушке. При этом серповидный сегмент приводится в движение при помощи винтовой пары.
Известно устройство, отличающееся тем, что для перемещения сегмента предусмотрена соединенная с ним при помощи штифтового соединения передача типа «винт-гайка», расположенная в радиальном отверстии фланца. [Патент США №4513788, МПК F16L 55/10, дата приоритета 28.11.1983, дата публикации 30.04.1985]
Известно устройство, отличающийся тем, что для перемещения сегмента используется винт с резьбой и уплотнительным кольцом, расположенный в радиальном отверстии фланца с расширениями на концах, соединенный с пазом серповидного сегмента при помощи Т-образного крепления. На выходе отверстие закрыто защитной пробкой, ввинчиваемой в выходное отверстие. [Патент США №2771096, МПК F16L 41/04, F16L 41/00, дата приоритета 05.05.1954, дата публикации 22.11.1956]
В качестве прототипа выбрано устройство, которое отличается тем, что для неподвижного соединения винта и сегмента использовано стопорное кольцо, а на конце винта выполнен выступ квадратной формы, входящий в зацепление с проточкой, имеющей форму, ответную форме выступа, выполненной в серповидном сегменте. [Патент РФ №139472, МПК F16L 55/00, дата приоритета 24.12.2012, дата публикации 20.04.2014]
Общими недостатками известных устройств является низкая надежность фиксации заглушки во фланце и риск поломки соединительных элементов, обеспечивающих движение серповидного сегмента. В ходе эксплуатации устройств для фиксации заглушки может произойти перекос серповидного сегмента, а так как данные решения не обеспечивают свободного вращения сегмента, возможен срез элементов фиксации сегмента. Что, в конечном итоге, приводит к тому, что заглушка остается зафиксированной сегментом, поджимаемая давлением транспортируемого продукта, а вывод сегментов не представляется возможным.
Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности фиксации заглушки во фланце.
Технический результат - устранение риска поломки соединения серповидного сегмента с винтовой парой.
Заявляемый технический результат достигается за счет использования сферического соединение винтовой пары с серповидным сегментом, которое представляет собой соединение сферы, расположенной на конце винтовой пары, с цилиндрическим пазом серповидного сегмента.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем.
Фланец содержит корпус с центральным сквозным отверстием, на внутренней поверхности которого выполнена кольцевая канавка, а на внешней поверхности выполнены сквозные радиальные отверстия. В кольцевой канавке расположены серповидные сегменты, соединенные с винтовыми парами, расположенными в радиальных отверстиях, причем количество серповидных сегментов равно количеству радиальных отверстий и равно количеству винтовых пар. В отличие от прототипа, винтовые пары соединены с серповидными сегментами посредством сферического соединения, которое представляет собой соединение сферы, расположенной на конце винтовой пары, с цилиндрическим пазом серповидного сегмента
Корпус выполнен с радиальными осевыми отверстиями и центральным сквозным отверстием. Кроме того, корпус может иметь различную форму в зависимости от назначения, например, цилиндрическую, квадратную или шестиугольную.
Сферическое соединение представляет собой соединение винтовой пары со сферой на конце с цилиндрическим пазом серповидного сегмента, причем сфера может быть срезана сверху и снизу и/или иметь четырехгранные выемки у основания для исключения возможности проворачивания вокруг своей оси. Размеры сферы подбираются исходя из размера сегмента, а он, в свою очередь, подбирается в зависимости от давления среды.
Винтовая пара предназначена для передачи поступательного движения серповидному сегменту в направлении кольцевой канавки заглушки и состоит из последовательно соединенных элементов: сферического резьбового толкателя, гайки уплотнительной, игольчатого подшипника, удерживающей и защитной гаек.
Серповидный сегмент расположен в кольцевой канавке корпуса, соединен с винтовой парой при помощи сферического соединения. При этом на концах каждого серповидного сегмента расположен ограничительный буртик.
Внутри кольцевой канавки вертикально расположены не менее четырех штифтов, предотвращающих выпадение сегментов из кольцевой канавки. Причем каждый штифт расположен напротив каждого буртика серповидного сегмента.
Заявляемая полезная модель характеризуется следующими существенными отличительными признаками, которые заключаются в использовании сферического соединения, представляющего собой соединение сферы, расположенной на конце винтовой пары, с цилиндрическим пазом серповидного сегмента, обеспечивающего свободное вращение сегмента во всех плоскостях, что исключает риск среза элемента фиксации. За счет применения сферического соединения достигается технический результат, заключающийся в устранении риска поломки элементов, обеспечивающих движение серповидного сегмента во фланце, а именно соединения серповидного сегмента с винтовой парой.
Наличие отличительного существенного признака позволяет судить о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Заявляемая полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что позволяет судить о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Заявляемое устройство поясняется чертежами.
Фиг. 1 - Тело фланца.
Фиг. 2 - Общий вид фланца с заглушкой.
Фиг. 3 - Сферическое соединение винтовой пары с серповидным сегментом (вид спереди, вид сверху).
Фиг. 4 - Сферический резьбовой толкатель.
Фланец содержит корпус 1 цилиндрической формы с центральным осевым отверстием, на внутренней поверхности которого выполнена кольцевая канавка, а на внешней поверхности выполнены сквозные радиальные отверстия, внутри которых расположены винтовые пары 3, соединенные при помощи сферического соединения с серповидными сегментами 4, расположенными в кольцевой канавке. Также в кольцевой канавке расположены штифты 5.
Винтовая пара 3, предназначенная для частичного вывода серповидного сегмента 4 из кольцевой канавки корпуса 1 в кольцевую канавку на заглушке 6. Винтовая пара 3 содержит сферический резьбовой толкатель 7, гайку уплотнительную 8, игольчатый подшипник 9, удерживающую гайку 10, защитную гайку 11. Винтовая пара 3 соединена с серповидным сегментом 4 при помощи сферического резьбового толкателя 7, а гайка уплотнительная 8 установлена без возможности перемещения вдоль своей продольной оси. Торец гайки уплотнительной 8 со стороны серповидного сегмента 4 упирается в выступ, выполненный в радиальном отверстии корпуса 1, а с противоположной стороны упирается в игольчатый подшипник 9, который, в свою очередь упирается в удерживающую гайку 10. Для исключения возможного засорения образуемого отверстия в удерживающую гайку 10 ввинчена защитная гайка 11.
Гайка уплотнительная 8 может вращаться вокруг своей продольной оси, что обеспечивается свободной посадкой гайки уплотнительной 8 в радиальном отверстии и тем, что между гайкой уплотнительной 8 и удерживающей гайкой 10 имеется игольчатый подшипник 9. Торец защитной гайки 11 выполнен таким образом, чтобы его можно было зацепить ключом.
Принцип работы заявляемого устройства заключается в следующем.
В случае необходимости проведения работ к трубопроводу приваривают фланец. Через корпус 1 фланца производится вырезка отверстия в трубе. В зависимости от потребности производят подключение, обвод аварийного участка или перекрытие полости трубы. После работ устанавливают заглушку 6 в центральное сквозное отверстие корпуса 1. Выкручивают защитную гайку 11, потом в отверстие гайки уплотнительной 8 вставляют ключ и, совершая вращательные движения посредством винтовой пары 3, производят поступательное перемещение сегмента 4 до тех пор, пока серповидный сегмент не упрется в кольцевую канавку заглушки 6, данную процедуру повторяют для каждой винтовой пары 3. Потом на корпус 1 устанавливают глухой фланец 2 и закрепляют при помощи резьбовых элементов.