УПЛОТНЕНИЕ ДЛЯ ГЕРМЕТИЧНЫХ БЛОКИРОВОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Российский патент 1995 года по МПК F16L17/67 

Изобретение относится к блокировочным соединениям для труб с узким концом и с раструбом с установкой уплотнения из эластомера.

В частности, предметом изобретения является уплотнение для телескопических блокировочных соединений, в которых узкий конец одной из труб проникает в раструб другой трубы, с радиальным сжатием уплотнения.

При выполнении герметичного соединения следует препятствовать осевым перемещениям одной трубы относительно другой, которые впоследствии могут иметь место.

Эти перемещения могут ослабить герметичность соединения и даже полностью разъединить первоначально соединенные трубы.

Известны уплотнения, в которые вставляются с равномерным распределением блокировочные элементы, размещенные в передней части уплотнения со стороны раструба.

Известно такое уплотнение, в котором блокировочные элементы, образованные металлическими прокладками, могут вращаться посредством скольжения по внутренней поверхности раструба (1).

Блокировочные элементы работают в режиме заклинивания одним из своих концов на внутренней стороне раструба, а своим противоположным концом на наружной поверхности узкого конца, в который они проникают своим скошенным профилем.

Таким образом, в зависимости от допусков при изготовлении узкого конца раструба двух соединяемых труб изменяется угол, который составляет острый конец металлического элемента по отношению к наружной поверхности узкого конца, в которую входит элемент.

Однако для получения оптимальной блокировки этот угол должен варьироваться в определенных граничных значениях в зависимости от заданного усилия блокировки, материала, из которого выполняются соединяемые трубы, и от шероховатости поверхности этих труб.

Если угол, который составляет элемент с наружной поверхностью узкого конца, является небольшим, блокировочный элемент проскальзывает у указанного узкого конца, не обеспечивая фактической блокировки.

Если угол является слишком большим, составляющая силы заклинивания параллельно узкому концу становится слишком слабой для обеспечения эффективной блокировки.

Таким образом, оказывается, что при обратном ходе узкого конца по отношению к раструбу блокировочные металлические элементы иногда имеют тенденцию к продолжению их перемещения по наружной поверхности узкого конца.

Это приводит к искусственному уменьшению длины элементов, что способствует их реверсированию за граничные значения наклона, которые должны соблюдаться, что снижает эффект заклинивания.

Кроме того, это вызывает разрушение узкого конца, которое может доходить до его разрыва или отслоения его внутреннего покрытия.

Цель изобретения повышение надежности соединения.

Предметом изобретения является уплотнение из эластомера для соединения трубы с узким концом и трубы с раструбом, в котором поставленная задача решается за счет размещения блокировочных элементов, имеющих один конец, предназначенный для прижатия к внутренней поверхности раструба, а другой конец, предназначенный для прохождения по наружной поверхности узкого конца, причем на конце блокировочных элементов, предназначенном для прохождения по наружной поверхности узкого конца, предусматриваются средства для ограничения прохождения блокировочных элементов по наружной поверхности узкого конца.

На фиг.1 представлено герметичное соединение, снабженное уплотнением согласно изобретению, осевой разрез; на фиг.2 осевой разрез уплотнения согласно изобретению; на фиг.3 детальный разрез блокировочного элемента уплотнения согласно изобретению.

Герметичное соединение содержит узкий конец 1 трубы Т1 и раструб 2 второй трубы Т2, соосных по оси Х-Х, причем между узким концом 1 и раструбом 2 устанавливается уплотнение 3 из эластомера, при этом это уплотнение 3 снабжено элементами блокировки 4 из металла.

Раструб 2 имеет на своем входном конце после фланца 5 цилиндрическую канавку 6 с осевой длиной L, соосную раструбу 2. Эта канавка 6 продолжена после радиальной расточки, образованной заплечиком 7, цилиндрической стенкой 8 раструба 2 с диаметром меньше внутреннего диаметра канавки 6.

Уплотнение 3, показанное на фиг.2, имеет на наружной поверхности анкерный выступ 9 шириной А, соответствующей осевой длине канавки 6 раструба 2. Согласно примеру выполнения, показанному на фиг.2, наружная поверхность анкерного выступа 9 и является цилиндрической по оси Х-Х.

Анкерный выступ 9 подсоединяется к поверхности 10 уплотнения 3 посредством поперечной стенки 11.

Наружный диаметр анкерного выступа 9 соответствует внутреннему диаметру канавки 6 раструба 2, при этом наружная поверхность уплотнения 3, образованного анкерным выступом 9, стенкой 11 и поверхностью 10, имеет профиль, соответствующий внутреннему профилю раструба 2, образованному канавкой 6, заплечиком 7 и стенкой 8.

Уплотнение 3 имеет на своей внутренней поверхности поверхность в форме усеченного конуса 12, которая подсоединяется к поверхности 10 посредством наклонной поверхности 13.

Уплотнение ограничено на конце, противоположном наклонной поверхности 13, радиальной концевой стороной 14, которая подсоединяется к анкерному выступу 9 посредством скошенной кромки 15. Эта радиальная концевая поверхность 14 и скошенная кромка 15 предназначены для вступления в контакт с соответствующей внутренней поверхностью фланца раструба 2.

Диаметр гребня, образованного сторонами 12 и 13 уплотнения 3, меньше диаметра гребня, образованного сторонами 12 и 14, причем диаметр узкого конца 1 трубы Т1 заключен между этими двумя крайними диаметрами.

Уплотнение 3 снабжено равномерно распределенными по своей периферии выемками, в которых размещаются блокировочные элементы 4, которые проходят от анкерного выступа 9 до поверхности в форме усеченного конуса 12 уплотнения 3.

Согласно другому способу выполнения, уплотнение может быть направлено на блокировочные элементы 4.

Таким образом, каждый блокировочный элемент 4 имеет конец, достигающий уровня анкерного выступа 9, и конец, который выходит за пределы поверхности в форме усеченного конуса 12 внутри уплотнения 3.

Как показано на фиг. 1 и 3, конец каждого блокировочного элемента 4, который выходит за поверхность 12, образован двумя здесь плоскими и параллельными сторонами 16 и 17, оканчивающимися скошенными краем 18, образованным двумя плоскими сторонами 19 и 20.

Плоская сторона 19 соединяется со стороной 16 в то время, как сторона 20 соединяется со стороной 17 посредством поверхности 21, служащей для ограничения проникновения скошенного края 18 на наружной поверхности узкого конца 1, при этом сторона 16 находится со стороны радиальной концевой стороны 14 уплотнения 1, а сторона 17 находится со стороны наклонной поверхности 13 герметичного выступа 9 уплотнения 3.

Согласно другому варианту, стороны 19 и 16 могут совмещаться в одну поверхность.

Согласно примеру, показанному на фиг. 2 и 3, поверхность 21 является плоской поверхностью, которая становится параллельной узкому концу 1 при достижении предельного наклона блокировочного элемента 4 по отношению к указанному узкому концу.

Ниже описывается монтаж соединения, снабженного уплотнением согласно изобретению.

После введения уплотнения 3 в его гнездо в раструб 2 анкерный выступ 9 находится в канавке 6, а поверхность 10 находится в контакте с заплечиком 7 раструба 2, узкий конец 1 трубы Т1 вводится в раструб 2.

Введение этого узкого конца 1 вызывает наклон блокировочных элементов 4, а его контакт с поверхностью 12 уплотнения 3 вызывает его сжатие.

Затем в ходе первого движения обратного хода узкого конца 1 из раструба 2, так как скошенный край 18 каждого блокировочного элемента 4 находится в контакте с наружной поверхностью узкого конца 1, каждый скошенный край 18 проникает на наружную поверхность узкого конца 1.

Это движение проникновения сопровождается легким вращением элемента 4 вокруг его поверхности контакта с внутренней поверхностью раструба 2, что оказывается возможным благодаря проникновению скошенного края 18 в узкий конец 1.

После проникновения скошенного края 18 до конца поверхности 21 этого скошенного края с наружной поверхностью узкого конца 1, эта поверхность 21 препятствует любому дополнительному проникновению скошенного края 18 в узкий конец 1.

Таким образом, остается постоянной рабочая длина прокладки, которая делает возможным явление заклинивания.

Становится невозможным любое дополнительное вращение элемента 4 и достигается эффективная блокировка.

Сущность изобретения: уплотнение снабжено анкерным выступом на наружной поверхности со стороны одного торца, предназначенным для вхождения в кольцевую канавку, выполненную в внутренней поверхности раструба, и наклонной другой торцевой поверхностью. Уплотнение снабжено блокировочными элементами, имеющими один конец, соприкасающийся с выступом, являющимся упором во внутреннюю поверхность раструба, и выступающий конец, проникающий в наружную поверхность узкого конца. Выступающий конец каждого блокировочного элемента снабжен средством ограничения проникновения его в наружную поверхность узкого конца. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. УПЛОТНЕНИЕ ДЛЯ ГЕРМЕТИЧНЫХ БЛОКИРОВОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ из эластомера, предназначенное для соединения трубы с узким концом и трубы с раструбом, содержащее уплотнение между ними с анкерным выступом на наружной поверхности со стороны одного торца, предназначенным для вхождения в кольцевую канавку, выполненную во внутренней поверхности раструба, и наклонной другой торцевой поверхностью, причем указанное уплотнение снабжено блокировочными элементами, имеющими один конец, соприкасающийся с анкерным выступом, являющимся упором во внутреннюю поверхность раструба, и выступающий конец, проникающий в наружную поверхность узкого конца, отличающееся тем, что выступающий конец каждого блокировочного элемента снабжен средством ограничения проникновения его в наружную поверхность узкого конца. 2. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что выступающий конец каждого блокировочного элемента направлен внутрь уплотнения со стороны его внутренней поверхности. 3. Уплотнение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что выступающий конец блокировочного элемента образован двумя поверхностями, заканчивающимися скосом, одна из поверхностей расположена со стороны радиальной концевой поверхности уплотнения, а другая со стороны изогнутой поверхности, при этом указанный скос образован двумя плоскими пересекающимися поверхностями, причем внутренняя плоская поверхность соединена с поверхностью, расположенный со стороны радиальной концевой поверхности уплотнения, а внешняя плоская поверхность соединена с поверхностью, расположенной со стороны наклонной поверхности уплотнения, через поверхность, служащую для ограничения проникновения скоса в наружную поверхность узкого конца.