СОЕДИНЕНИЕ ТРУБ С КОНЦЕВОЙ АРМАТУРОЙ (ВАРИАНТЫ)

Соединение труб с концевой арматурой (варианты).
Полезная модель относится к области арматуры для соединения труб, преимущественно полимерных и металлополимерных, с концевой арматурой.
Известны резьбовые соединения труб с концевой арматурой (Ри,№2103585,кл.Р161 19/02, 1988г.; а.с.№1634934, кл.Р161 15/00, 1991 г.).Соединение подобного типа непригодно для тонкостенных труб, поскольку проблематичным является нарезание полноценной резьбы. Кроме того, без дополнительной обработки резьбовой поверхности соединение оказывается недостаточно герметичным.
Известны соединения, включающие охватывающую трубу и охватываемую трубой детали (RU,№2057981, кл.Р161 33/00, 1996г.; ас№506723, кл.Р161 33/22, 1976г.). Наиболее близким к заявляемому, совпадающим с ним по наибольщему числу признаков, является соединение, реализующее способ по патенту RU,№2117208, кл.Р161 33/207, 1998г., изображенное на фиг.2 описания к изобретению по упомянутому патенту. Оно содержит трубчатую вставку, охватываемую концевым участком трубы, и охватывающую его трубчатую втулку. Максимальный внутренний диаметр втулки в этом соединении выполнен меньщим наружного диаметра трубы для обеспечения сужения трубы при перемещении по ней втулки. Сужение концевого участка трубы негативно сказывается на ее пропускной способности и ламинарности потока среды. При сборке упомянутого соединения необходимо первоначальное перемещение втулки по трубе на расстояние.
приблизительно равное удвоенной длине вставки, что приводит к сужению трубы, после чего втулка перемещается на концевой участок трубы и деформирующее воздействие с части трубы снимается. Таким образом, использование вышеупомянутого соединения требует оказания знакопеременных деформаций на значительный участок трубы, в том числе не задействованный в соединении и вплотную к нему прилегающий, что может привести к ухудшению ее технических характеристик.
Настоящая полезная модель (варианты) решает задачу создания герметичного соединения труб с концевой арматурой без уменьшения проходного сечения труб и деформации участков труб, не задействованных в соединении, а также упрощения технологического процесса его изготовления путем внесения изменений в конструкцию соединения и соотношение размеров входящих в него элементов.
Задача решается в двух вариантах исполнения полезной модели.
Вариант 1.
Задача решается тем, что в соединении труб, преимущественно полимерных и металлополимерных, с концевой арматурой, включающем трубчатую вставку с концевым ограничителем и трубчатую втулку, на внутренней поверхности втулки со стороны , обращенной к ограничителю, выполнена фаска, при этом внутренний диаметр втулки выполнен большим наружного диаметра трубы, а наружный диаметр вставки выполнен большим внутреннего диаметра трубы. Вставка при этом вызывает некоторое растяжение концевого участка трубы, не создавая в материале
напряжений, вызывающих разрушение. При перемещении в сторону концевого участка трубы втулка производит обжатие трубы на вставке, а своей фаской - частичную деформацию поверхностного слоя материала с образованием наплыва в месте взаимодействия поверхности трубы с ограничителем, обеспечивая надежное герметичное соединение. По окончании этой операции стенка трубы остается зажатой между втулкой и вставкой. Наружная поверхность вставки может быть выполнена с кольцевыми канавками, что придает соединению большую герметичность и одновременно препятствует сползанию трубы со вставки при возрастании давления в трубопроводе. Для крепления трубы с описанным концевым соединением к другим конструкциям (трубам или другой арматуре) в соединение дополнительно введен присоединительный элемент, жестко связанный, например, с ограничителем. Упомянутый элемент может быть выполнен либо в виде фланца, связанного с ограничителем, либо в виде штуцера, либо в виде некоторого комбинированного элемента, соединяемого в процессе стыковки трубы с ответными элементами, являющимися частями другой конструкции. С этой же целью присоединительный элемент может быть жестко связан и с втулкой с стороны, обращенной к концу трубы. При этом он также может быть выполнен в виде фланца, либо в виде штуцера, либо в виде гайки.
Вариант 2.
Задача решается тем, что в соединении труб, преимущественно полимерных и металлополимерных, с концевой арматурой, включающем трубчатую вставку с концевым ограничителем и трубчатую втулку, на внутренней поверхности
втулки со стороны, обращенной к ограничителю, выполнена фаска, при этом внутренний диаметр втулки выполнен большим наружного диаметра трубы, а наружный диаметр вставки - большим внутреннего диаметра трубы. Кроме того, в него дополнительно введен натяжной элемент с возможностью взаимодействия с втулкой . Натяжной элемент выполняет роль инструмента перемещения втулки по поверхности трубы и может быть выполнен произвольной формы и взаимодействовать с втулкой, например, по ее внешнему диаметру. Он может быть выполнен, например, в виде втулки либо аналогичной детали, взаимодействующей с первой втулкой по ее торцевой поверхности, обращенной от конца трубы. При этом внутренний минимальный размер натяжного элемента должен быть выполнен меньшим наружного и большим внутреннего диаметров первой втулки. Натяжной элемент одновременно служит и для подсоединения трубы к другим конструкциям, для чего он выполнен в виде втулки с резьбой со стороны, обращенной к концу трубы. Резьба может быть как внешней, так и внутренней, в зависимости от вида соединительных элементов ответной конструкции. Втулка может быть также снабжена фланцем, если ответная конструкция имеет фланцевое соединение. Аналогично первому варианту полезной модели присоединительный элемент может быть жестко связан и с ограничителем. Кольцевые канавки на поверхности вставки выполняют те же функции, что и в первом варианте соединения.
Полезная модель поясняется описанием и приложенными к нему чертежами. На фиг.1 представлен разрез 1-го варианта полезной модели, на фиг.2- разрез 2-го варианта. На фиг.З - фиг.6
приведены примеры соединения по п.2 и п.З, а на фиг. 7 и фиг. 8 - по п.8 и п.9 соответственно.
Соединение (вариант 1) включает трубчатую вставку 1 с ограничителем 2, охватываемую концевым участком трубы 3 и трубчатую втулку 4, на внутренней поверхности которой выполнена фаска 5. Наружный диаметр вставки 1 выполнен большим внутреннего диаметра трубы, а внутренний диаметр втулки 4 большим наружного диаметра трубы. На наружной поверхности вставки 1 выполнены кольцевые канавки 6. Для присоединения трубы к ответным деталям других конструкций соединение снабжено присоединительным элементом, жестко связанным с ограничителем и выполненным, например, в виде штуцера 7 (фиг.З), либо фланца 8 (фиг.4). Присоединительный элемент может быть жестко связан с втулкой 4 и выполнен, например, в виде гайки с резьбой 9 (фиг.5), либо также в виде фланца 10 (фиг.6). Соединение (вариант 2) также содержит трубчатую вставку 1 с ограничителем 2, охватываемую концевым участком трубы 3, и трубчатую втулку 4 с фаской 5. Соотношения диаметров упомянутых элементов приняты аналогичными первому варианту. На наружной поверхности втулки 4 выполнен кольцевой уступ 11. Кроме того, в соединение дополнительно введен натяжной элемент 12, в частности, в виде втулки, на внутренней поверхности которой выполнен кольцевой буртик 13, взаимодействующий либо с уступом 11, либо непосредственно с втулкой 4 со стороны, противоположной концу трубы. Внутренний диаметр буртика 13 выполнен меньшим наружного диаметра первой втулки и большим ее внутреннего диаметра. Для соединения с ответными деталями других конструкций
натяжной элемент, в частности втулка 12, выполнена либо с резьбой
14со стороны, обращенной к концу трубы (фиг.7), либо с фланцем
15(фиг.8). Так же, как и в первом варианте соединения, вставка 1 может быть выполнена с канавками 6.
Соединение собирается следующим образом. Втулка 4 свободно надевается на трубу 3. Вставка 1 с усилием вводится в концевой участок трубы, после чего с помощью приспособления, охватывающего втулку 4, либо опирающегося на уступ 6 производится натягивание втулки 4 на концевой участок трубы до соприкосновения с ограничителем 2. При этом происходит обжатие трубы на вставке 1 и деформация поверхности трубы фаской 5 за счет пластичности материала с образованием буртика в месте соприкосновения материала трубы с ограничителем. Во втором варианте соединения на трубу свободно надеваются сначала натяжной элемент 12, затем втулка 4, после чего в концевой участок трубы с усилием вводится вставка 1. Натягивание втулки 4 производится посредством натяжного элемента 12, выполненного, например, в виде втулки.
В заявленной полезной модели обеспечивается возможность увеличения проходного сечения вставки по сравнению с прототипом и, следовательно, уменьшения динамического сопротивления системы в целом.
Соединение используется для труб из металлополимеров и других материалов, обладающих минимальной пластичностью, а также шлангов, независимо от их назначения.