УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ АРМИРОВАННЫХ ПЛАСТМАССОВЫХ ТРУБ Российский патент 1997 года по МПК F16L47/00 

Изобретение относится к области соединительных средств для труб, изготовленных из пластических масс.

Известен фланцевый узел для соединения труб из армированной волокном пластмассы, содержащий фланцевые втулки, закрепленные на армирующих оболочках посредством круглой резьбы, вставное кольцо между фланцевыми втулками, кольцевые элементы, герметично скрепленные с пластмассовыми трубами и закрывающие торцы труб, стяжные кольца с болтами (см. например патент США N 4619470 F 16 L 58/00). Такое устройство имеет малые надежность и ремонтопригодность.

Малая надежность такого устройства объясняется, во-первых, значительным (>10) количеством технологически сложных деталей, входящих в устройство; во-вторых, ограниченной податливостью трубопровода с такими соединениями труб при эксплуатации (из-за жесткого стягивания стыков для герметизации и суммированием вследствие этого осевых нагрузок по длине трубопровода на отдельных его участках), и, в-третьих, значительными поперечными размерами устройства, усиливающими осевые и изгибные напряжения в трубопроводе при температурных перепадах в нем и окружающей среде, а также иных механических сдвигах последней.

Малая ремонтопригодность такого устройства объясняется отсутствием доступа к его герметизирующим элементам (в состоянии герметизации), что делает невозможным ремонт устройства в полевых условиях.

Известно другое устройство для соединения армированных пластмассовых труб, содержащее полуцилиндры, охватывающие армирующие оболочки труб, и устройство крепления полуцилиндров (заявка ЕПВ (EP) N 0152752 кл. F 16 L 47/00). На армирующих трубах и полуцилиндрах выполнены по плавной волнообразной линии канавки и выемки; устройство крепления полуцилиндров выполнено в виде двух зажимных конических колец; стыкуемые трубы герметично соединены посредством приваренного или приклеенного к ним изнутри трубного штуцера. Устройство обеспечивает жесткое соединение стыкуемых труб при наличии зазора между их торцами.

Это устройство состоит из значительно меньшего количества и технологически более простых деталей и имеет меньшие поперечные размеры, за счет чего несколько повышена надежность. Ремонтопригодность устройства повышена благодаря возможности доступа к герметизирующему элементу соединения трубному штуцеру (при снятых зажимных кольцах и полуцилиндрах). Однако достигнутый положительный эффект недостаточен, т.к. сохранились недостатки, обусловленные жестким соединением стыкуемых труб.

Задачей изобретения является повышение надежности устройства.

Для достижения этой задачи усовершенствуется устройство для соединения армированных оболочками пластмассовых труб, содержащее полуцилиндры, охватывающие оболочки, установленные с зазором между торцами, и устройство крепления полуцилиндров.

Это усовершенствование состоит в том, что оболочки и полуцилиндры выполнены с буртиками на концах, а устройство крепления полуцилиндров выполнено в виде охватывающей их трубы.

Пластмассовые трубы могут быть выполнены с неармированными оболочками концами, а устройство снабжено разрезным кольцом или намоткой, расположенными между оболочками.

Выполнение оболочек труб и полуцилиндров с буртиками на концах, а устройства крепления полуцилиндров в виде охватывающей их трубы обеспечивает "гибкое" соединение труб с возможностью осевого, радиального и углового смещения в стыке, за счет чего происходит самоустановка элементов трубопровода под нагрузкой (при засыпке и эксплуатации), исключается суммирование напряжений на отдельных участках трубопровода от нагрузок, действующих на других его участках, обеспечивается работа трубопровода при минимальных напряжениях в нем и, тем самым, повышается надежность.

Выполнение пластмассовых труб с неармированными оболочками концами и снабжение устройства разрезным кольцом или намоткой, расположенными между оболочками, позволяет увеличить диапазон самоустановки пластмассовых труб под нагрузкой и улучшить доступ к стыку при монтаже (ремонте) и, тем самым, еще больше повысить надежность устройства.

На фиг. 1 изображено устройство с армированными концами пластмассовых труб; на фиг. 2 с неармированными концами пластмассовых труб и разным кольцом (намоткой).

Устройство для соединения пластмассовых труб 1 и 2, армированных соответственно оболочками 3 и 4, установленными с зазором 5 между торцами, содержит полуцилиндры 6 и 7, устройство крепления полуцилиндров 6 и 7 в виде охватывающей их трубы 8, втулку 9, установленную по посадке или на клею внутри труб 1 и 2.

Оболочки 3 и 4, полуцилиндры 6 и 7 выполнены соответственно с буртиками 10, 11 и 12, 13 на концах; полуцилиндры 6 и 7 с зазорами охватывают оболочки 3 и 4 с буртиками 10 и 11, благодаря чему обеспечивается возможность самоустановки труб под нагрузкой.

В предложенном варианте (фиг. 2) пластмассовые трубы 1 и 2 выполнены с неармированными оболочками 3 и 4 концами 14 и 15, а устройство снабжено разрезным кольцом (или намоткой) 16, расположенными между оболочками 3 и 4, что обеспечивает армирование концов 14 и 15 пластмассовых труб 1 и 2 и позволяет повысить надежность устройства при расширении возможности самоустановки труб.

Концы 14 и 15 соединены друг с другом сварочным швом 17. Полуцилиндры 6 и 7 и труба 8 выполнены из того же материала, что и оболочки 3 и 4, разрезное кольцо (или намотка) 16 из материала пластмассовых труб 1 и 2 или материала оболочек 3 и 4. Труба 8 закреплена на полуцилиндрах 6 и 7, например, посредством клеевой композиции. Полуцилиндры 6 и 7 для уменьшения податливости устройства под нагрузкой могут быть в отдельных случаях установлены на оболочках 3 и 4 или только на одной из них, например, на оболочке 3, на клеевой композиции.

Устройство работает следующим образом. В процессе засыпки трубопровода оболочки 3 и 4 с трубами 1 и 2 и труба 8 (вместе с полуцилиндрами 6 и 7 как одно целое) смещаются под действием грунта относительно друг друга и занимают каждая в отдельности равновесное положение в грунте, т.е. с минимальными напряжениями в элементах трубопровода.

При эксплуатации трубопровода под действием перепадов температуры происходит независимое (не передаваемое друг на друга) изменение длины оболочек 3 и 4 и трубы 8 (с полуцилиндрами 6 и 7), за счет чего практически исключается накопление (суммирование) температурных напряжений на отдельных участках трубопровода от всей (или значительной) его длины.

Выполнение устройства по изобретению повышает его надежность, а также обеспечивает удобство ремонта, особенно в полевых условиях, и, кроме того, позволяет проложить трубопровод на криволинейных участках трассы без использования специальных радиусных элементов.

Использование: в области машиностроения. Сущность изобретения: в устройстве для соединения армированных пластмассовых труб оболочки и полуцилиндры выполнены с буртиками на концах, а устройство крепления полуцилиндров выполнено в виде охватывающей полуцилиндры и концы труб трубы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для соединения армированных пластмассовых труб, содержащее полуцилиндры, охватывающие оболочки, установленные с зазором между торцами, и устройство крепления полуцилиндров, отличающееся тем, что оболочки и полуцилиндры выполнены с буртиками на концах, а устройство крепления полуцилиндров выполнено в виде охватывающей их трубы. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластмассовые трубы выполнены с неармированными концами, а устройство снабжено разрезным кольцом или намоткой, расположенными между оболочками.