СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ

СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ
Нолезная модель относится к области машиностроения, в частности, к резьбовым соединениям трубопроводов гидравлических и пневматических систем, работающих под высоким давлением, и может быть использована на предприятиях пеллюлозно-бумажной, нефтеперерабатывающей, газовой, химической, пищевой и других отраслей промышленности.
Известно соединение трубопроводов, содержащее штуцер, накидную гайку и уплотнительное кольцо, имеющее переднюю кромку, врезаюп1уюся в трубопровод при выполнении соединения, и утолщенную заднюю часть в виде кольцевого выступа с приемным конусом в торцевой части, взаимодействующей с буртом накидной гайки (ГОСТ 23354-87 «Соединения трубопроводов. Кольца врезающиеся.
Недостатком известного устройства является сложность и трудоемкость монтажа соединения, так как для его выполнения требуется предварительное обжатие врезающегося кольца на трубе в специальном технологическом приспособлении, выполненном в виде щтуцеров, закаленных до твердости EDR.C 42-45 при условии контроля повышенного момента затяжки гайки. Кроме того, надежность известного соединения может быть обеспечена только для калиброванных труб при условии, что зазор между наружным диаметром трубы и внутренним диаметром кольца не превышает 0,1-0,15 мм, что ограничивает область применения известного устройства.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является соединение трубопроводов, содержащее штуцер, накидную гайку и уплотнительное кольцо, передней кромкой врезающееся в трубу. Штуцер и накидная гайка выполнены с внутренними поверхностями, имеющими смежные цилиндрический и конический участки, и установлены с возможно,г,-(105)
МПКР16Ь 19/08
стью взаимодействия цилиндрическими участками своей внутренней поверхности с поверхностью трубы, а коническими участками - с коническими участками наружной поверхности уплотнительного кольца. Штуцер установлен с возможностью контакта торцевого участка своей внутренней поверхности с торцом соединяемой трубы (авторское свидетельство СССР № 1634931 , кл. F 16 L 19/08, 1991 г.).
Данное соединение трубопроводов также сложно и трудоемко в монтаже, поскольку для его выполнения требуется предварительное обжатие врезающегося кольца на трубе в специальном технологическом приспособлении. При этом проверка правильности врезания кольца возможна только путем демонтажа соединения и осмотра наружной поверхности соединяемой трубы.
К недостаткам прототипа следует отнести также большую радиальную жесткость уплотнительного кольца, что приводит к увеличению аксиальных усилий при затяжке накидной гайки и, следовательно, к усложнению и повышению трудоемкости монтажа, особенно при работе с толстостенными трубами. Кроме того, выбранное в прототипе соотношение углов конусности внутренней поверхности штуцера и наружной поверхности передней части уплотнительного кольца может стать причиной врезания кольца в штуцер, что отрицательно сказывается на эксплуатационной надежности соединения.
В основу полезной модели положена задача создать такое соединение трубопроводов, в котором за счет выполнения на поверхности каждой из соединяемых труб двух кольцевых канавок на расстоянии от торца трубы, зависящем от геометрических размеров штуцера, накидной гайки и уплотнительного кольца, достигалось бы снижение трудоемкости и упрощение монтажа при обеспечении эксплуатационной надежности соединения трубопроводов.
Для решения поставленной задачи в соединении трубопроводов, содержащем штуцер и накидную гайку с внутренними поверхностями, имеющими смежные цилиндрический и конический участки, и уплотнительное кольцо с коническими участками наружной поверхности, штуцер и накидная гайка установлены с возможностью взаимодействия цилиндрическими участками своей внутренней поверхности с поверхностью соединяемой трубы, а коническими участками - с коническими участками наружной поверхности уплотнительного кольца, при этом штуцер установлен с возможностью контакта торцевого участка своей внутренней поверхности с торцом соединяемой трубы, согласно полезной модели, на поверхности соединяемой трубы выполнены две кольцевые канавки, первая кольцевая канавка расположена от торца соединяемой трубы на расстоянии LI, а вторая кольцевая канавка расположена от торца соединяемой трубы на расстоянии L2, определенном из соотношения:
L2  LI + Ьз + L4, где
LI - длина упомянутого цилиндрического участка внутренней поверхности штуцера,
Ьз - длина уплотнительного кольца,
L4 - длина упомянутого цилиндрического участка внутренней поверхности накидной гайки.
В лучшем примере выполнения полезной модели кольцевые канавки могут быть выполнены путем выдавливания, причем глубина первой кольцевой канавки составляет от 0,15 до 0,20 мм.
Совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели обеспечивает снижение трудоемкости и упрощение монтажа соединения трубопроводов благодаря тому, что наличие и месторасположение первой кольцевой канавки позволяет без значительных усилий осуществить направленную деформацию передней кромки уплотнительного кольца в заранее сформированной полости канавки, в то время как наличие и месторасположение второй кольцевой канавки дает возможность проконтролировать правильность монтажа без использования специальных технологических приспособлений и выполнения предварительного обжатия уплотнительного кольца. При этом обеспечивается высокая эксплуатационная надежность соединения, поскольку вторая кольцевая становится видна лишь в случае равномерного заполнения материалом уплотнительного кольца полости первой кольцевой канавки, что свидетельствует о герметичности соединения.
Указанный технический результат достигается и в случае соединения толстостенных, а также некалиброванных труб, поскольку герметичность соединения обеспечивается не в результате врезания передней кромки уплотнительного кольца в поверхность трубы, а в результате направленной деформации его передней кромки в полости первой кольцевой канавки, поверхность которой может быть заранее обработана давлением, и, следовательно, иметь высокую степень чистоты и соответствующую прочность. Глубина первой канавки в пределах от 0,15 до 0,20 мм, по мнению автора, достаточна для обеспечения герметичности соединения.
На фиг. 1 представлен состав элементов соединения трубопроводов; на фиг. 2 - соединение трубопроводов, предварительная сборка; на фиг. 3 соединение трубопроводов, окончательная сборка.
Соединение трубопроводов содержит штуцер 1, накидную гайку 2, уплотнительное кольцо 3 и соединяемую трубу 4. Штуцер 1 выполнен с внутренней поверхностью, имеюш;ей смежные цилиндрический и конический участки 5 и 6 соответственно. Накидная гайка 2 также выполнена с внутренней поверхностью, имеющей смежные цилиндрический и конический участки 7 и 8 соответственно. Уплотнительное кольцо 3 выполнено с наружной поверхностью, имеющей конические участки 9, 10, и с цилиндрической внутренней поверхностью (фиг. 1). Штуцер 1 и накидная гайка 2 установлены с возможностью контакта цилиндрическими участками 5 и 7,
Щацз
соответственно, своей внутренней поверхности с поверхностью соединяемой трубы 4, а коническими участками 6 и 8, соответственно, - с коническими участками 9 и 10, соответственно, наружной поверхности уплотнительного кольца 3. Штуцер 1 установлен с возможностью контакта торцевого участка своей внутренней поверхности с торцом соединяемой трубы 4.
На наружной поверхности соединяемой трубы 4 выполнены две кольцевые канавки И и 12. Первая кольцевая канавка 11 расположена от торца трубы 4 на расстоянии LI, равном длине LI цилиндрического участка 5 внутренней поверхности штуцера. Вторая кольцевая канавка 12 расположена от торца трубы 4 на расстоянии L2, равном сумме длины LI цилиндрического участка 5 внутренней поверхности штуцера 1, длины Ьз уплотнительного кольца 3 и длины L4 цилиндрического участка 7 внутренней поверхности накидной гайки 2. В лучшем примере выполнения полезной модели глубина кольцевой канавки 11 составляет от 0,15 до 0,20 мм, глубина кольцевой канавки 12 может быть такой же. Кольцевые канавки 11 и 12 целесообразно выполнять путем выдавливания, например, путем перемещения формообразующего ролика по нормали к поверхности трубы 4.
Соединение трубопроводов работает следующим образом.
В процессе предварительной сборки (фиг. 2) на конец соединяемой трубы 4 с канавками 11 и 12 надеваются уплотнительное кольцо 3 и накидная гайка 2, после чего конец трубы 4 помещается в цилиндрической проточке 5 щтуцера 1 до упора в торец последнего. Затем навинчивается гайка 2 на щтуцер 1. Коническим участком 8 своей внутренней поверхности гайка 2 взаимодействует с коническим участком 10 уплотнительного кольца 3, перемещая последнее вдоль оси соединения. При этом конический участок 9 наружной поверхности уплотнительного кольца 3 начинает взаимодействовать с коническим участком 6 внутренней поверхности
штуцера 1. Если предварительная сборка выполнена правильно, то кольцевая канавка 12 находится под накидной гайкой 2.
В процессе окончательной сборки соединения (фиг. 2) передняя кромка уплотнительного кольца 3, находящаяся в месте пересечения конического з астка 9 наружной поверхности и цилиндрической внутренней поверхности кольца 3, в результате взаимодействия с коническим участком 6 внутренней поверхности штуцера 1 деформируется в полости кольцевой канавки 11 и обжимает трубу 4, образуя герметичное уплотнение. О правильности выполнения соединения свидетельствует расположение участка трубы 4 с кольцевой канавкой 12 вне накидной гайки 2.