ПОВОРОТНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована преимущественно в топливных и гидравлических трубопроводах.
Известно соединение трубопровода, между уплотнительными поверхностями которого установлена манжета с внутренними пружинящими кольцами, прижимающими ее к уплотняемым поверхностям, при этом на одном из трубопроводов выполнены фланцы образующие канавку, в которой размещена манжета, причем между фланцами и манжетой установлены защитные пружинящие кольца радиального давления (а.с. 585363)
Недостатком известного соединения является то, что оно может быть использовано только в напорных трубопроводах, а в трубопроводах, работающих на слив, герметичность трубопровода данным соединением не обеспечивается.
Указанный недостаток устраняется в известном техническом решении. Это поворотное соединение трубопровода (патент RU №2216675), которое принято за прототип, содержит охватывающую обойму с цилиндрической сопрягаемой поверхностью, которая соединена с патрубком посредством фланца. Сопрягаемая с ней охватываемая обойма имеет ступенчатую поверхность, на части которой, имеющей меньший диаметр, выполнен выступ. Уплотнительный элемент внутренней поверхностью прокладки в виде гильзы расположен на выступе, а наружной в месте соединения торцов охватывающей обоймы и фланца. Манжета уплотнительного элемента своими лепестками опоясывает выступ, а между сопрягаемыми поверхностями обойм установлены в оппозитпо выполненных кольцевых проточках поворотные элементы в виде тел качения - шариков. При этом уплотнительный элемент состоит из прокладки и манжеты, выполненных за одно целое. Прокладка обеспечивает герметичность соединения обоймы с фланцем, а манжета препятствует перетеканию рабочей среды из полости высокого давления в полость низкого при знакопеременном приложении давления. Таким образом, устраняется недостаток аналога, в тоже время конструкция уплотнительного элемента требует специального изготовления, не позволяет использовать типовые детали, а это усложняет конструкцию. Па надежность соединения влияет использование поворотных элементов в основном в виде шариков, малая контактная поверхность последних с сопрягаемой поверхностью приводит к появлению выработки в проточках, что в свою очередь приводит к появлению зазоров влияющих па работу манжеты. В целом эти недостатки приводят к быстрому износу соединения и выходу из строя последнего.
Технический результат, па который направленно заявляемое техническое решение, является устранение недостатков прототипа, а именно упрощение конструкции и технологии изготовления, а также повышение
надежности конструкции и срока службы соединения в целом. Указанный технический результат достигается тем, что в соединении, содержащем охватывающую и охватываемую обоймы, на сопрягаемых поверхностях которых выполнены оппозитно расположенные кольцевые канавки для установки поворотных элементов в виде шариков, относительно этой кольцевой канавки симметрично расположены две кольцевые канавки, выполненные па сопрягаемой поверхности охватываемой обоймы для установки в них поворотных элементов в виде роликов, уплотнительный элемент состоит из прокладки в виде уплотнительного кольца, манжеты и опорного кольца, выполненных раздельно, в охватывающей обойме в плоскости кольцевой канавки для установки шариков выполнено отверстие для засыпки шариков, которое закрыто пробкой в виде болта, на торце охватывающей обоймы установлен фланец, па том же торце выполнена проточка, для установки уплотнителя в виде резинового кольца, со стороны горца охватывающей обоймы расположенного противоположно фланцу, установлена крышка, в крышке со стороны наименьшего диаметра выполнена кольцевая для установки уплотнителя защищающее сопрягаемые поверхности поворотного соединения.
Упрощение конструкции поворотного соединения трубопровода заключается в выполнении уплотнительного элемента, состоящего из раздельно изготовленных деталей с упрощенной, близкой к типовой конфигурацией, это прокладка в виде резинового кольца и манжета из стандартного ряда. Такое упрощение выполнения уплотнительного элемента дает возможность повысить надежность соединения в целом при эксплуатации, путем быстрой замены вышедшей из строя детали. На надежность конструкции влияет использование роликов в качестве основных поворотных элементов, имеющих большую контактную площадь с сопрягаемыми элементами соединения, что уменьшает их износ и повышает надежность соединения в целом.
Предложенная конструкция соединения поясняется чертежом. Поворотное соединение трубопровода устроено следующим образом. Оно содержит охватываемую обойму 1 и охватывающую обойму 2. Па охватываемой обойме 1 выполнены кольцевые канавки, в которых установлены ролики 3. Эти канавки расположены симметрично относительно оппозитно расположенных канавок выполненных на сопрягаемых поверхностях обойм 1 и 2.Через отверстие, выполненное на охватывающей обойме 2 в полость образуемую оппозитно расположенными канавками загружают шарики 4, после чего отверстие закрывается болтом 5 с медной шайбой 6. Соединение снабжено фланцем 7, который установлен на торце охватывающей обоймы и закреплен на нем болтами. Па сопрягаемой с фланцем 7 поверхности охватывающей обоймы 2 выполнена проточка, в которой установлена прокладка 8 уплотнительного элемента, в виде резинового кольца, со стороны противоположного торца обоймы 2 установлена крышка 9 с уплотнителем 10, уплотняющимся на поверхности охватываемой обоймы 1 и защищающим сопрягаемые поверхности
соединения. Крышка 9 закреплена на торце обоймы 2 болтами. В торце охватываемой обоймы 1 со стороны фланца 7 выполнена проточка, в которой установлены опорное кольцо 11 и манжета 12 уплотнительного элемента. Охватываемая обойма 1 имеет подвижное сопряжение с охватывающей обоймой 2 посредством двух групп роликов 3 и группы шариков 4.
Поворотное соединение трубопровода работает следующим образом. После сборки поворотное соединение готово к использованию. Обеспечивается поворот обоймы 2 с фланцем 7 и крышкой 9 относительно обоймы 1, либо обоймы 1 относительно обоймы 2 с фланцем 7 и крышкой 9. При прокачке рабочей среды с определенным давлением, последнее разжимает лепестки манжеты 12 (например, производства фирмы «ECONOMOS») тем самым, увеличивая их прижим к рабочим поверхностям обойм. Конструкция манжеты 12 (армирующее кольцо, у типоряда K19-F) обеспечивает падежную герметизацию полости соединения одинаково как при сливе, так и при закачке рабочей среды. Герметичность соединения фланца 7 с охватывающей обоймой 2 обеспечивается уплотнительным кольцом 8 и позволяет упростить обслуживание при ремонтных работах применением стандартных элементов. Поворот обойм относительно друг друга осуществляется за счет роликов 3 несущих основную радиальную нагрузку, а шарики 4 препятствуют осевому смещению обойм относительно друг друга.
По сравнению с прототипом предложенное выполнение уплотнительного элемента и применение тел качения в виде роликов позволяет повысить надежность соединения в целом и увеличить срок его службы.