МУФТА ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ Российский патент 1997 года по МПК F16L19/03 

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии монтажа трубопроводов для систем водоснабжения, отопления и других инженерных коммуникаций.

Известны устройства для соединения труб и трубопроводов [1, 2, 3] которые обеспечивают возможность монтажного соединения труб.

Недостатком известных устройств является то, что концы соединяемых труб требуют специальной подготовки, а сами устройства сложны в изготовлении.

Наиболее близкими из известных устройств является [4] состоящее из штуцера с накидными гайками уплотнителей, нажимных шайб и фиксирующих элементов, выполненных в виде эластичной синтетической ленты с жесткими вставками.

Недостатком известного устройства является низкая надежность соединения труб из-за применения эластичной ленты в качестве фиксирующих элементов. Обжатие труб, которое достигается посредством эластичных фиксирующих элементов с жесткими вставками не обеспечивает надежность прочности и долговечности соединения, т.к. в процессе эксплуатации трубы подвергаются температурным и влажностным воздействиям (трубы для горячего и холодного водоснабжения и отопления). Наличие эластичной синтетической ленты, посредством которой происходит обжатие труб не обеспечивает жесткости соединения, и трубопроводы в местах расположения фиксаторов дают протечки особенно при разных температурно-влажностных условиях, под давлением и наличии механических воздействий, способствующих деформированию труб. Кроме того, фиксаторы из эластичной ленты с жесткими вставками требуют специальной технологии их изготовления, так как необходимо качественное соединение двух разнородных материалов эластичной ленты и жестких вставок с определенным шагом их установки.

Задачей изобретения является повышение надежности соединения труб.

Поставленный технический результат достигается тем, что фиксирующие элементы
выполнены в виде колец треугольного сечения и вставлены в накидные гайки, имеющие опорные конические поверхности, обращенные вовнутрь. Кольца выполнены в форме усеченного конуса как по наружной, так и по внутренней поверхностям таким образом, чтобы между наружной поверхностью соединенной трубы и контуром кольца по одной из вершин треугольника образовался кольцевой зазор величиной 1-3 мм, а по двум другим вершинам свободно соприкасался с внутренней поверхностью накидной гайки и наружной поверхностью трубы. При этом кольца выполнены из мягких металлов или сплавов, что обеспечивает их деформацию без образования трещин или хрупкого разрушения при стягивании накидных гаек и обжатии соединяемой трубы, тем самым, заклиниваясь в пространстве между гайкой и трубкой.

Существенным отличием предлагаемого устройства является то, что муфта снабжена кольцевыми фиксаторами, имеющими треугольное радиальное сечение с наружным и внутренним поверхностями в виде усеченных конусов, а в качестве материала фиксатора использован мягкий металл или сплав (например бронза). При этом фиксирующие элементы расположены между уплотнителями и опорными поверхностями накидных гаек таким образом, чтобы наружная поверхность фиксирующего элемента была обращена к опорной поверхности накидной гайки.

В патентной и научно-технической литературе нами не обнаружены устройства для соединения труб, в которых использовано приведенное конструктивное решение устройства.

На чертеже изображена муфта. Она состоит из штуцера 1, двух накидных гаек 2, установленных с двух сторон штуцера, фиксирующие кольцо треугольного радиального сечения 4, уплотнители 5 и уплотнительные нажимные шайбы 6.

Муфту устанавливают следующим образом. В муфту поочередно вставляют соединяемые трубы 3 с двух сторон, затем затягивают накидные гайки. При этом накидные гайки прижимают уплотнители 5, через кольцевые фиксаторы 4 и уплотнительные шайбы 6. При достижении определенного усилия зажатия уплотнителей внутренние скосы накидных гаек попадают на наружный конус кольцевых фиксаторов и при дальнейшем затягивание гаек кольцевые фиксаторы радиально деформируются на величину фиксированного зазора и обжимают соединяемую трубу. При этом наружная кольцевая грань фиксатора, соприкасающаяся с внутренней поверхностью накидной гайки, деформируется в сторону увеличения диаметра кольца по наружной поверхности и распирает внутреннюю поверхность накидной гайки по линии соприкосновения, тем самым обеспечивает заклинивание кольцевого фиксатора. Мягкий металл или его сплав, являющийся материалом кольцевого фиксатора, обеспечивает его деформативность, достаточно для закаливания кольцевого фиксатора без образования трещин и разрушения колец. Такое соединение позволяет обеспечивать надежность трубопроводов, при котором воздействие усилия разрыва труб в местах их соединения муфтами будет способствовать еще большему заклиниванию кольцевых фиксаторов, тем самым обеспечивать их надежное соединение.

Пример конкретного выполнения.

Устройство было изготовлено в механической мастерской АО "СТРЭКС" в г. Махачкала. Она изготовлена для соединения труб наружным диаметром 22 мм. Для этого был изготовлен штуцер с внутренним диаметром 28 мм длиной 120 мм и нарезкой с обеих концов длиной по 40 мм. Затем были подготовлены две накидные гайки, устанавливаемые с двух сторон штуцера. Накидные гайки имеют с внутренней стороны скосы под углом 45^o. Из бронзы были выточены кольцевые фиксаторы с коническими поверхностями. Радиальное сечение кольцевого фиксатора было выполнено в виде прямоугольного треугольника с большим катетом, расположенным под углом к образующей наружной поверхности соединяемой трубы. Зазор между вершиной треугольника кольцевого фиксатора и образующей наружной поверхности трубы составил 1 мм, а внутренней поверхностью накидной гайки 2 мм. Угол наружной конической поверхности к образующей трубы составил 23-25^o. В штуцер были установлены просмоленные пенковые уплотнители и уплотнительные шайбы. Испытание муфты были проведены под давлением 2 и 4 атм, для чего предварительно были соединены отрезки труб длиной по 1 м. Результаты испытаний показали отсутствие протечек воды в том числе и горячей воды, нагнетаемой в трубы. Муфтовое соединение имело достаточно большую механическую прочность о чем свидетельствовали испытания на разрыв, при котором разрывное усилие составило 3,8-4,4 Тн.

Использование: в области строительства, а именно в технологии монтажа трубопроводов для систем водоснабжения, отопления и других инженерных коммуникаций. Сущность изобретения: муфта содержит штуцер, накидные гайки с опорной конической поверхностью. Между гайками установлены уплотнители и фиксирующие элементы. Фиксирующие элементы выполнены в виде колец треугольного радиального сечения, образованного внутренними и наружной поверхностями в форме усеченных конусов. Наружная поверхность фиксирующего элемента обращена к опорной поверхности накидной гайки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Муфта для соединения труб, содержащая штуцер, накидные гайки с опорной конической поверхностью и установленными между ними уплотнителями и фиксирующими элементами, причем последние расположены со стороны накидных гаек, отличающаяся тем, что фиксирующие элементы выполнены в виде колец треугольного радиального сечения, образованного внутренними и наружной поверхностями в форме усеченных конусов, причем наружная поверхность фиксирующего элемента обращена к опорной поверхности накидной гайки. 2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что фиксирующие элементы выполнены из мягких металлов или сплавов.