БАЙОНЕТНОЕ СОЕДИНЕНИЕ
BAYONET JOINT

Изобретение относится к общему машиностроению и может использоваться для соединения труб, шлангов, рукавов разного диаметра.
Известно байонетное соединение двух труб разного диаметра (Авт.свид. СССР №241846, М. кл. F16B 21/04, опубликовано 18.04.1969), на одной из которых выполнено ребро, заканчивающееся вырезом, а другая снабжена фиксирующим выступом. Продольное ребро, выполненное на детали с вырезом, повышает жесткость этой детали. Такое соединение обладает повышенной надежностью по сравнению с другими байонетными соединениями.
Однако в вырезе может скапливаться пыль и грязь, что затрудняет разборку соединения и увеличивает его износ. Герметичность такого соединения невелика.
Известно штыковое соединение деталей (Авт.свид. СССР №279261, М. кл. F16B 21/04, опубликовано 21.08.1970), содержащее корпус с закрепленной на нем шпилькой и вставленную в него трубку с фланцевыми выступами, заведенными в проточку обоймы. Обойма выполнена с прорезью, в средней части которой образовано гнездо под головку шпильки. Такое соединение лучше приспособлено для передачи через него жидкости или газа.
Однако его герметичность также невелика.
Известно байонетное соединение (Авт.свид. СССР №458665, М. кл. F16В 21/04, опубликовано 30.01.75), содержащее обхватываемую деталь с двумя пальцами и обхватывающую деталь с двумя прорезями (с двумя пазами), в которых установлены герметичные заглушки. Прорези имеют участок, параллельный оси детали, и участок, расположенный наклонно к оси этой детали. Участок прорези, выполненный наклонно, обеспечивает возможность передачи крутящего момента в одном направлении и автоматическое размыкание деталей при ином соотношении крутящих моментов на соединяемых деталях. Герметичные заглушки, установленные в прорезях обхватывающей детали с наружной стороны и выполненные, например, заодно с упомянутой деталью, защищают соединение от загрязнения. Пальцы герметично вставлены в обхватываемую деталь. Это обстоятельство устраняет утечку через зазор палец-обхватываемая деталь и способствует обеспечению герметичности соединения.
Однако и в этом соединении обхватываемая деталь вставляется в обхватывающую деталь с зазором. Чем больше зазор между деталями, тем ниже герметичность соединения. После сборки устройства зазор между деталями не уменьшается. Конструкция соединения не предусматривает возможности уменьшить этот зазор, через который происходит смешивание сред, расположенных внутри и снаружи деталей. Герметичность этого соединения невелика. Кроме того, такое соединение не защищено от самопроизвольного разъединения.
Задачей заявляемого технического решения является повышение герметичности соединения и исключение возможности непроизвольного разъединения деталей.
Поставленная задача решается тем, что в байонетном соединении, содержащем обхватываемую деталь с герметично установленными пальцами и обхватывающую деталь с пазами, согласно изобретению обхватываемая деталь выполнена с выемкой, имеющей скос в сторону пальцев, в которой установлено эластичное уплотнительное кольцо, поджатое подшипником и пружиной, установленными в выемке обхватывающей детали, выполненной с фиксирующим выступом, профиль каждого паза в обхватывающей детали выполнен в виде крючка.
На фиг.1 изображен вид байонетного соединения с продольным разрезом по герметично установленным пальцам; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.
Байонетное соединение (фиг.1, фиг.2, фиг.3) содержит обхватываемую деталь 1 с пальцами 2 и обхватывающую деталь 3 с пазами 4. Каждый палец 2 одним концом герметично вставлен в обхватываемую деталь 1, а другой конец выступает из нее на величину, равную, например, глубине паза 4 в обхватывающей детали 3. Выступающие концы пальцев 2 могут при сборке и разборке байонетного соединения свободно скользить внутри пазов 4 в обхватывающей детали 3. Наружная поверхность обхватываемой детали 1 выполнена с выемкой, имеющей скос в сторону пальцев 2, в которой установлено эластичное уплотнительное кольцо 5, поджатое подшипником 6 и пружиной 7, установленными в выемке обхватывающей детали 3, выполненной с фиксирующим выступом. Профиль каждого паза 4 выполнен в виде крючка, как показано на фиг.2.
Соединение работает следующим образом. Для сборки байонетного соединения обхватываемую деталь 1 вставляют в обхватывающую деталь 3 до упора, при этом пружина 7 сжимается. Затем обхватываемую 1 и обхватывающую 3 детали проворачивают относительно друг друга, например, по часовой стрелке. Профиль паза 4 выполнен в виде крючка, поэтому поворот обхватываемой детали 1 сопровождается ее возвратно-поступательным движением, сжатием, а затем некоторым ослаблением пружины 7. Надежная фиксация соединения возможна лишь в том случае, когда выступ каждого пальца 2 дойдет до конца каждого паза 4. Герметизация обеспечивается за счет того, что эластичное кольцо 5 сжимается в осевом направлении и, соответственно, выпучивается в радиальном. Сжатие происходит под действием силы, действующей со стороны подшипника 6 и выступа обхватываемой детали 1. Сила, действующая на подшипник 6 сразу после соединения, обеспечивается сжатой пружиной 7. Подшипник 6 предназначен для уменьшения силы трения, возникающей при проворачивании деталей 1 и 3. Если давление внутри деталей повышается, то сила сжатия уплотнительного кольца 5 еще более увеличивается за счет увеличения силы, действующей на торец подшипника 6. Чем больше давление жидкости, находящейся внутри деталей 1 и 3, тем больше сила, сжимающая уплотнительное кольцо 5, и тем выше герметичность соединения. Выемка в обхватываемой детали 1, предназначенная для установки уплотнительного кольца 5, выполнена со скосом в сторону пальцев 2. Благодаря этому уплотнительное кольцо 5 еще более прижимается к обхватывающей детали 3, вдавливается в зазор между деталями 1 и 3 и герметизирует его.