ШТУЦЕРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ Российский патент 1997 года по МПК F16L37/28 

Изобретение касается штуцерного соединения, предназначенного для подключения внешних устройств к находящейся под давлением гидросистеме и может быть применено в гидроприводах широкого круга действия, используемых в строительных, дорожных, сельскохозяйственных и других машинах.

В частности соединения этого типам находят широкое применение в испытательных и измерительных приспособлениях, а более конкретно при подключении манометра, а также при отборе проб жидкости и удалении воздуха из гидросистемы.

Известно штуцерное соединение, содержащее: защитный колпачок или гайку наконечника присоединяемого устройства с проходящим через ее отверстие штырем; штуцер с соединительной резьбой, взаимодействующей с защитным колпачком, и проходным каналом, в котором установлен подпружиненный обратный клапан; причем штырь имеет бурт и цилиндрический стержень, входящий в проходной канал штуцера вплоть до примыкания к запорному органу обратного клапана: а между защитным колпачком и штуцером в канавке на сбеге резьбы штуцера установлено эластичное кольцо для стопорения гайки-колпачка [1]
Наиболее близким из известных к предложенному является штуцерное соединение, содержащее: штуцер с соединительной резьбой и подпружиненным обратным клапаном, размещенным в его проходном канале; муфту в виде накидной гайки с проходным отверстием, взаимодействующую с соединительной резьбой штуцера; ступенчатый штырь с цилиндрическим участком, проходящим через проходное отверстие муфты, буртом, опирающимся на торец штуцера, и цилиндрическим стержнем, герметично входящим в направляющую поверхность проходного канала штуцера и размещаемым непосредственно над запорным органом обратного клапана
В обоих известных штуцерных соединениях главной проблемой является обеспечение герметичности и предохранение от самопроизвольного отворачивания муфты. Эта проблема решается введением внутреннего уплотнения, расположенного в зоне направляющего участка проходного канала штуцера и введением эластичного кольца, размещенного при сбеге резьбы штуцера между ним и накидной гайкой.

Однако в известных соединениях внутренняя полость муфты не предохранена от попадания загрязнений (пыли, влаги и т.п.), т.к. между сопряженными поверхностями колпачка и штыря имеется зазор. Загрязнение внутренней полости колпачка приводит к снижению надежности и долговечности соединения в целом, ухудшает условия стыковки штыря и штуцера.

Задача изобретения состоит в том, чтобы создать надежное и простое штуцерное соединение, позволяющее обеспечить герметичность внутренней полости муфты при одновременном предотвращении самопроизвольного отворачивания муфты.

Поставленная задача решается тем, что в штуцерном соединении, содержащем штуцер с соединительной резьбой и подпружиненным обратным клапаном, размещенным в его проходном канале, муфту в виде накидной гайки с проходным отверстием, взаимодействующую с соединительной резьбой, ступенчатый штырь с цилиндрическим участком, проходящим через отверстие муфты, буртом, расположенным во внутренней полости муфты и опирающимся на торец штуцера, и цилиндрическим стержнем, герметично входящим в направляющий участок проходного канала штуцера непосредственно у запорного органа обратного клапана; цилиндрический участок штыря входит в отверстие муфты с малым зазором, обеспечивающим компенсацию несоосности расположения коаксиальных сопрягаемых поверхностей муфты, штуцера и штыря, причем соединение цилиндрического участка штыря с муфтой уплотняется эластичным кольцом, размещенным в выточке, выполненной в муфте или штыре.

Решению задачи способствует то, что направляющий участок проходного канала выполнен с заходным конусом на длине, равной 1/2.5/6 общей длины участка. Такое выполнение позволяет герметизировать внутреннюю полость муфты, исключив тем самым ее загрязнение, и повысить надежность устройства. Кроме того упругое кольцевое уплотнение, введенное в зону сопряжения штыря и муфты, предотвращает самопроизвольное отворачивание муфты, и необходимость в специальном контрящем устройстве в этом случае исключается. Относительно малый зазор между муфтой и цилиндрическим участком штыря способствует центрированию стержня штыря в муфте и легкости стыковки штуцерного соединения: при этом исключается упор стержня в торец штуцера.

На фиг. 1 представлено штуцерное соединение с защитным колпачком, а на фиг. 2 то же самое при подключении к штуцеру измерительного прибора (не показан на чертеже).

Штуцерное соединение содержит штуцер 1 с соединительной резьбой 2. В проходном канале 3 штуцера 1 расположен обратный клапан 4 с запорным органом 5, поджатым к седлу 6 посредством пружины 7. На штуцер 1 надета муфта 8 в виде накидной гайки, взаимодействующей с соединительной резьбой 2 штуцера 1. Муфта 8 имеет проходное отверстие 9 и снабжена ступенчатым штырем 10, состоящим из цилиндрического участка 11, бурта 12 и цилиндрического стержня 13. Цилиндрический участок 1 проходит через проходное отверстие 9 муфты 8 с относительно малым зазором, необходимым для компенсации неточностей и несоосности поверхностей сопряжения штуцера 1, муфты 8 и штыря 10.

Бурт 12 штыря 10 размещен во внутренней полости 14 муфты 8 и опирается на торец 15 штуцера. Цилиндрический стержень 13 штыря 10 входит в направляющий участок 16 проходного канала 3 штуцера 1 с обеспечением герметизации посредством уплотнения 17. Стержень 13 расположен непосредственно у запорного органа 5 обратного клапана 4 с сохранением зазора между своим торцом и запорным органом 5 (фиг. 1) или с возможностью взаимодействия с запорным органом 5 (фиг. 2). В зоне сопряжения цилиндрического участка 11 штыря 10 и отверстия 9 муфты 8 размещено эластичное уплотнение 18, установленное в кольцевой канавке одной из сопрягаемых деталей: штыре 10 или муфте 8. Направляющий участок 16 проходного канала 3 выполнен с заходным конусом 19 и может быть образован в отдельном элементе в виде направляющей втулки 20, зафиксированной в штуцере 1. Высота заходного конуса 19 составляет 1/2.5/6 длины L направляющего участка 16. Ступенчатый штырь 10 в случае подсоединения к штуцеру 1 измерительного приспособления выполнен полым (фиг. 2) с возможностью взаимодействия торцом цилиндрического стержня 13 с запорным органом 5 обратного клапана 4. Цилиндрический участок 11 фиксируется на муфте 8 стопорным кольцом 21. Штуцер со стороны, противоположной муфте 8, имеет установочную резьбу 22 для присоединения к гидравлической системе (не показана).

Штуцерное соединение работает следующим образом.

Муфту 8 вместе с размещенным в ее проходном отверстии 9 штырем 10 навинчивают на соединительную резьбу 2 штуцера 1. Цилиндрический участок 11 штыря 10 входит в отверстие 9 муфты 8 с малым зазором, что улучшает центрирование штыря 1, и уплотняется эластичным кольцом 18, благодаря чему обеспечивается защита внутренней полости 14 муфты 8 от загрязнений и предотвращается самопроизвольное отворачивание муфты 8.

При стыковке ступенчатый штырь 10 входит своим цилиндрическим стержнем 13 в начальную часть проходного клапана 3, образованную направляющим участком 16, который может быть выполнен, как на штуцере, так и на направляющей втулке 20. Вводу и центрированию цилиндрического стержня 13 благоприятствует заходной конус 19 на направляющем участке 16. Благодаря уплотнению 17 и плотной посадке обратного клапана 4 на седло, гидравлическая система (не показана) изолирована от внешней среды. При прохождении стержня 13 внутрь проходного канала 3 штуцера 1 в процессе навинчивания муфты 8 на штуцер 1 бурт 12 зажимается во внутренней полости муфты 14 муфты 8, опираясь на торец 15 штуцера 1.

Штуцерное соединение может быть применено для измерения параметров гидравлической систем и подключено, например, к манометру. В этом случае должна быть осуществлена связь измерительного приспособления с гидросистемой через полый штырь 10, причем цилиндрически стержень 13 при поступательном движении по проходному каналу 3 взаимодействует своим торцом с запорным органом 5 обратного клапана отжимая последний против действия пружины 6.

В случае, когда внешнее устройство, например, приспособление для контроля давления, отключено, муфта 8 играет роль защитного колпачка, а штырь 10 выполняют без сквозного канала.

Во всех случаях применения изобретения предусмотрено выполнение зоны сопряжения цилиндрического участка 11 штыря 10 и отверстия 9 муфты 8 с малым зазором и введение эластичного кольцевого уплотнения 18. Это позволяет надежно изолировать внутреннюю полость 14 муфты 8 от внешней среды, а также компенсировать неточности других сопряжений и обеспечить центровку штыря 10 и легкую стыковку соединения, чему способствует также и выполнение направляющего участка 16 проходного канала 3 с заходным конусом 19.

Использование: в арматуростроении, для подключения внешних устройств к находящейся под давлением гидросистеме. Сущность изобретения: штуцерное соединение содержит штуцер с подпружиненным обратным клапаном, муфту в виде накидной гайки и ступенчатый штырь. Штырь выполнен с цилиндрическим участком, буртом, опирающимся на торец штуцера и стержнем. Цилиндрический участок штыря размещен в проходном отверстии муфты с образованием зазора. В муфте или в штыре выполнена кольцевая канавка, в которой установлено эластичное уплотнительное кольцо. Направляющий участок проходного канала штуцера выполнен с заходным конусом. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Штуцерное соединение, содержащее штуцер с соединительной резьбой и подпружиненным обратным клапаном, размещенным в его проходном канале, муфту, выполненную в виде накидной гайки с проходным отверстием, соединенную по резьбе со штуцером, и ступенчатый штырь с цилиндрическим участком, проходящим через проходное отверстие муфты, буртом, опирающимся на торец штуцера, и цилиндрическим стержнем, герметично входящим в направляющий участок проходного канала штуцера, отличающееся тем, что цилиндрический участок штыря размещен в проходном отверстии муфты с образованием зазора, обеспечивающего возможность компенсации несоосности расположения коаксиальных сопрягаемых поверхностей муфты, штуцера и штыря, причем в проходном отверстии муфты установлено эластичное уплотнительное кольцо, размещенное в кольцевой канавке, выполненной в муфте или в штыре. 2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что направляющий участок проходного канала штуцера выполнен с заходным конусом. 3. Соединение по п.2, отличающееся тем, что заходной конус выполнен на длине направляющего участка, составляющей 1/2 5/6 его общей длины.