РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ Российский патент 1997 года по МПК F16B7/18 F16L15/00 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в соединениях труб, в частности, резьбовых, применяемых в горнодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.

Известны резьбовые соединения труб, в которых использовано уплотнительное кольцо с наружной резьбовой поверхностью, взаимодействующей с резьбовой нарезкой законцовки трубы [1]
Недостатком известного технического решения, является смятие деформированием и срез сбеговых витков наружной резьбовой поверхности уплотнительного кольца и преждевременный выход его из строя при многократной сборке-разборке резьбового муфтового соединения из-за высокого контактного давления, приходящегося на их сбеговые витки, расположенных в зонах повышенного краевого эффекта, недостаточна надежность и герметичность стыков труб.

Известно резьбовое соединения трубчатых деталей, охватываемые одна другую резьбовыми поверхностями [2]
Упругое уплотнительное кольцо, установленное между ними примыканием к торцу охватываемой детали, имеет симметричные кольцевые проточки и торцевые выступы по конгруэнтным поверхностям разъемов с торцами соединенных деталей.

Недостатком соединения является деформирование крайних витков резьбы резьбовой нарезки по наружному диаметру уплотнительного кольца при его многократном монтаже и демонтаже.

Цель изобретения повышение надежности и герметичности разьбового соединения.

Поставленная задача и указанная цель достигаются за счет изменения конструкции уплотнительного кольца по отношению к его резьбовой поверхности и расположенных в этих зонах взаимосвязанных элементов резьбовых законцовок труб.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид резьбового соединения труб в аксиальном сечении, на фиг. 2 - особенности выполнения сбеговых витков резьбовой поверхности упругого уплотнительного кольца со стороны охватывающей трубы, на фиг. 3 аналогично со стороны охватывающей трубы, на фиг. 4 поперечное сечение упругого уплотнительного кольца.

Резьбовое соединение включает охватываемую и охватывающую трубчатые детали 1 и 2 с резьбовыми нарезками 3 и 4, упругое уплотнительное кольцо 5 с наружной резьбовой поверхностью 6, расположенное с возможностью взаимодействия с резьбовой нарезкой 4 охватывающей 2 трубы.

Торцевые поверхности упругого уплотнительного кольца выполнены асимметричными. Так со стороны охватываемой трубчатой детали по внутреннему контуру упругое уплотнительное кольцо имеет удлиненный выступ 7 и выступ 8 по наружному контуру, между которыми образован плоскостной стык 9.

Со стороны охватывающей трубчатой детали 2 упругое уплотнительное кольцо 5 также имеет выступы 10 и 11 по его внутреннему и наружному контурам с образованием плоскостного стыка 12.

Торцевые поверхности охватываемой и охватывающей деталей выполнены с кольцевыми проточками, образующими конгруэнтные поверхности разъема с торцевыми поверхностями упругого уплотнительного кольца.

Сбеговые витки 13 резьбовой нарезки упругого уплотнительного кольца 5 расположены на его обоих торцевых выступах 8 и 11 наружного контура. Указанные торцевые выступы 8 и 11 имеют длину, не превышающую ширину и глубину проточек под их торцах охватываемой и охватывающей трубчатых деталей, т.е. образуют плоскостные стыки 9 и 12.

Позицией 14 обозначены защитные герметизирующие слои труб из термопластичного материала, например, полиэтилена.

Порядок сборки и работы резьбового соединения труб заключается в следующем.

На профилированную поверхность упругого уплотнительного кольца 5 со стороны его торца, обращенного в сторону, и на профилированной поверхности охватываемой трубы со стороны плоскостного стыка наносят клеевую композицию. Упругое уплотнительное кольцо 5 подводят к трубчатой детали 1, базируют посадочными поверхностями удлиненного выступа 7 по профилированной торцевой поверхности трубчатой детали 1. Затем посадочной поверхностью выступа 8 консольного наружного контура, имеющего на наружной поверхности сбеговые витки 13 резьбовой поверхности 6 уплотнительного кольца 5, с полностью примыкают до упора к кольцевой торцевой проточке в резьбовую нарезку 3 трубчатой детали 1. При этом избыток выдавливаемой клеевой композиции заполняет свободное пространство от взаимного базирования трубчатой детали 1 и уплотнительного кольца 5 и обеспечивает их прочное, надежное и герметичное соединение. При базировании уплотнительного кольца 5 относительно трубчатой детали 1 соответственно обеспечивается заходность витков резьбовой поверхности 6 уплотнительного кольца 5 трубчатой детали 1 и свободное свинчивание с ними витков резьбовой нарезки 4 охватывающей трубчатой детали 2. После отверждения клеевой композиции трубчатая деталь 1 готова к свинчиванию с трубчатой деталью 2.

Охватывающая часть трубы подводится к уплотнительному кольцу 5 и своей резьбовой нарезкой 4 навинчивается на его резьбовую поверхность 6 с постепенным переходом на резьбовую нарезку 3 трубчатой заготовки 1 до тех пор, пока на кольцевой выступ охватывающей трубчатой детали 2 будет находить и продвигаться по нему посадочной поверхностью консольный концевой выступ наружного контура уплотнительного кольца 5, имеющий на наружной поверхности сбеговые витки 13 резьбовой поверхности 6. Торец выступа охватывающей трубчатой детали при соприкосновении с плоским стыком 12 (фиг. 4) уплотнительного кольца 5 не обеспечит упругий натяг витков резьбовой нарезки 3, резьбовой поверхности 6 с витками разьбовой нарезки 4 охватывающей трубчатой детали 2. Для надежности герметизации при свинчивании указанных деталей между ними размещается консистентный герметик. В результате затяжки разьбового соединения уплотнительное кольцо 5 находится в условиях торцевого и поверхностного упругого сжатия, благодаря введенным коструктивным особенностям резьбовая поверхность 6 уплотнительного кольца 5, выполненного из более податливого материала, по сравнению с материалом, из которого изготовлены соединенные трубы, не создает искажений витков резьбовой поверхности 6, находящихся над стыками 7 и 8, витки не выпучиваются, а равномерно затягиваются в глухие кольцевые пазовые замки, соответственно образованные посадочными кольцевыми поверхностями, концом резьбовой нарезки 3 и резьбовой нарезкой 4 в зоне посадочной поверхности с одной стороны, и торцевым кольцевым выступом охватывающей детали и резьбовой нарезкой с другой стороны.

Резьбовое соединение труб обеспечивает многократное свинчивание - развинчивание с повышенной надежностью герметизации стыков.

Использование: соединения труб, в частности, резьбовых применяемых в горнодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Сущность изобретения: разьбовое соединение включает охватываемые одна другую трубчатые детали законцовки с уплотнительным кольцом между ними, с наружной резьбовой поверхностью, расположенное с возможностью взаимодействия с резьбовой нарезкой охватывающей трубы. Упругое уплотнительное кольцо имеет сбеговые витки резьбовой поверхности, выполненные на его торцевых выступах. Торцевые поверхности упругого уплотнительного кольца выполнены асимметричным с удлиненным выступом по внутреннему контуру со стороны охватываемой трубчатой детали. 4 ил.

Резьбовое соединение, содержащее охватываемые одна другую резьбовыми поверхностями трубчатые детали с упругим уплотнительным кольцом между ними, выполненным с кольцевыми проточками и торцевыми выступами по конгруэнтным поверхностям разъемов, с наружной резьбовой поверхностью, взаимодействующей с резьбовой поверхностью охватывающей трубчатой детали, отличающееся тем, что упругое уплотнительное кольцо соединения выполнено с асимметричным расположением торцевых поверхностей и удлиненным выступом по внутреннему контуру со стороны охватываемой трубчатой детали, с расположением сбеговых витков резьбовой поверхности на его обоих торцевых выступах наружного контура, имеющих длину, не превышающую соответственно ширину и глубину проточек под них в охватываемой и охватывающей трубчатых деталях.