Стальное разрезное пружинное кольцо

СТАЛЬНОЕ РАЗРЕЗНОЕ ПРУЖИННОЕ КОЛЬЦО
Изобретение относится к запорным устройствам кольцевого типа и может быть использовано в комплекте соединения труб типа Раструб 1, моносферического 2 и бисферического 3 соединений, оборудованных стальными запорными кольцами.
Известно соединение труб типа Раструб 1, содержащее манжету 1, раструб 2, резиновую микропористую подкладку 3, стальное запорное кольцо 4 и резиновое уплотнительное кольцо 5. Каждое стальное запорное кольцо (фиг. 1) представляет собой разрезное пружинное кольцо круглой (а) или плоскоовальной (б) формы сечения 1, имеющего постоянный диаметр. На концах кольца выполнены фаски 2.
Недостатком существующего разрезного пруж шного кольца является необходимость значительного внешнего силового воздействия со стороны инструмента для разведения кольца до заданного д аметра при демонтаже соединения, что обусловлено неравномерным сопротивлением различных участков кольца деформации изгиба.
Предлагаемое изобретение решает задачу расширения технологических возможностей соединения труб за счет снижения энергозатрат при его демонтаже и повышения надежности работы запорного кольца в соединении.
Решение указанной задачи достигается оптимизацией формы и геометрических характеристик сечения стального разрезного пружинного кольца в определенных участках без нарушения прочностных и эксплуатационных характеристик кольца.
На фиг. 2 представлена конструкция предлагаемых запорных колец. Предлагаемое стальное разрезное пружинное кольцо, на внешней поверхности которого симметрично относительно оси, лежащей в плоскости кольца и проходящей через его разрез и центр кривизны, в определенных сечениях выполнены выточки 1, при этом форма и глубина выточек устанавливаются в соответствии с диаметром кольца и диаметром сечения стержня кольца.
Отличительные признаки предлагаемого разрезного кольца от прототипа приведены в табл. 1.
5Таблица 1
После возникновения силового контакта между рабочими выступами инструмента и разрезным пружинным кольцом последнее, являясь незакрепленной частью системы, оказывается зажатым между неподвижной плоскостью, образованной деталью соединения, с одной стороны и конусной поверхностью рабочих выступов инструмента с другой. При этом кольцо, оставаясь неподвижным относительно воздействующей на него поступательно движущейся конусной поверхности рабочих выступов, упруго деформируется в радиальном направлении. При деформации кольца происходит увеличение его диаметра в определенных зонах, причем на первом этапе увеличение диаметра наблюдается в области его разреза, на втором этапе - в области, наиболее удаленной от разреза. В остальных зонах кольца увеличение диаметра незначительно. В результате деформации диаметр кольца увеличивается до заданной величины, соответствующей переходу конусной поверхности рабочих выступов в цилиндрическую.
Применение стальных разрезных пружинных колец обеспечивает снижение требуемого усилия их разведения при демонтаже соединения в 1,6 раза за счет уменьшения сопротивления определенных участков кольца деформации изгиба путем ослабления его сечений в данных участках.
Техническая эффективность предлагаемого разрезного кольца для соединений труб, оборудованных кольцевыми запорными устройствами, заключается в снижении энергозатрат при разведении о помощью монтажного инструмента стальных запорных колец в процессе демонтажа соединения.
Авторы: тщ Щипакин А. А.
Носов Е.Е.
ХудынинС.В. Кузнецов А.И.
1.Руководство по эксплуатации полевых магистральных трубопроводов повышенной проходимости. М: Воениздат. 1982, - 368 с. прототип.
2.Елькин А.В. Моделирование работы и совершенствование конструкции подвижных соединений труб полевых магистральных трубопроводов. Дис... канд. техн. наук. - Ульяновск: УВВТУ, 2000. - 183 с. Инв. № 2147а.
3.Швецов В.А. Повышение живучести и надежности полевых магистральных трубопроводов в составе трубопроводно-складской системы. - Дис... канд. техн. наук. - Ульяновск: УФВАТТ, 2001. - 182 с. Инв. № 2189а.
4.Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1965, - 856 с.
ЛИТЕРАТУРА