ТРУБНОЕ СОЕДИНЕНИЕ Российский патент 1998 года по МПК F16L23/02 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к раструбным соединениям, и может быть использовано в высоконапорных нефтегазопроводах, в системах по транспортировке гидроабразивных и сыпучих сред, а также в системах пароводоснабжения городов и промышленных предприятий.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является трубное соединение, включающее охватывающую раструбную трубу и охватываемую цилиндрическую трубу, в коническом зазоре между которыми размещен упругий металлический уплотнительный элемент - спиральная пружина, которая под воздействием нажимного и накидного фланцев и элементов крепежа скручивается и уплотняет зазор между стыкуемыми охватывающей трубой по неподвижной конической посадке и цилиндрической частью охватываемой трубы по подвижной посадке (Авт.свид. N 1456681, 1989 - прототип).

Недостатком известного трубного соединения является нарушение герметичности за счет осевого перемещения охватываемой трубы при транспортировке под давлением жидкостей или газов, при изменении температуры окружающей среды, изменения размеров труб под воздействием эксплуатационного перепада температуры транспортируемой среды, воздействия допускаемых отклонений и формы расположения поверхностей элементов соединения и наличия угловых отклонений осей стыкуемых труб при монтаже трубопроводов.

Задачей изобретения является обеспечение герметичности и надежности эксплуатации трубного соединения.

Поставленная задача решается тем, что в трубном соединении, содержащем внутреннюю трубу с цилиндрической поверхностью, имеющую раструб с конической расширяющейся в сторону торца поверхностью, уплотнительный элемент, поджатый в конический зазор между концами труб с помощью накидного фланца, нажимной муфты и элементов крепежа, на поверхности раструба выполнен упорный уступ, а на цилиндрической поверхности внутренней трубы - кольцевая проточка, в которой расположено разрезное стопорное кольцо, установленное с осевыми зазорами и с радиальным зазором относительно внутренней поверхности нажимной муфты, при этом уплотнительный элемент выполнен эластомерным, коническая часть нажимной муфты сопряжена с аналогичной поверхностью в раструбе с образованием неподвижной конической посадки. При этом ось сечения стопорного кольца расположена ниже образующей внутренней цилиндрической трубы на величину 0,05 толщины стопорного кольца. Эластомерный уплотнительный элемент выполнен в виде манжеты сальникового типа из фторопласта. Также эластомерный уплотнительный элемент, выполненный в виде манжеты сальникового типа, может содержать лопасть со стороны малого торца.

На фиг. 1 изображено трубное соединение, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 и 4 - конструкция уплотнительного элемента трубного соединения (варианты).

Трубное соединение содержит внутреннюю цилиндрическую трубу 1, конический расширяющийся в сторону торца раструб 2 с уступом 3 охватывающей трубы 4. В коническом зазоре между внутренней цилиндрической трубой 1 и раструбом 2 размещен эластомерный уплотнительный элемент 5, выполненный либо в виде манжеты сальникового типа с конической наружной и цилиндрической внутренней поверхностями, либо в виде аналогичной манжеты с лопастью, сжатый с помощью накидного фланца 6, нажимной муфты 7, уступа 3 и болтового соединения 8 и 9, при этом коническая часть нажимной муфты 7 с внутренней конической поверхностью раструба 3 образует неподвижную коническую посадку. На трубе 1 в кольцевой проточке 10 размещено разрезное стопорное кольцо 11, установленное с осевым и радиальным относительно внутренней поверхности нажимной муфты зазорами l, при этом радиальная ось разрезного стопорного кольца 11 расположена ниже образующей внутренней трубы 1 на величину 0,05 Н.

Сборка трубного соединения осуществляется следующим образом. На раструб 2 со стороны гладкого конца охватывающей трубы монтируется накидной фланец 6. Внутрь раструба устанавливается уплотнительный элемент 5. На цилиндрическую часть внутренней трубы 1 надевается нажимная муфта 7, а в кольцевую проточку на конце трубы 1 устанавливается разрезное стопорное кольцо 11. Трубы 1 и 4 выравниваются по продольной оси, и производится ввод конца внутренней цилиндрической трубы в полость раструба до упора. С помощью элементов крепежа - болтового соединения 8 и 9 - нажимная муфта 7 перемещается вдоль оси внутренней трубы 1, при этом за счет упругой и пластической деформаций уплотнительный элемент 5 уплотняет зазоры между конической частью раструба 2, уступом 3 и внутренней цилиндрической частью трубы 1. Навинчивание гаек 8 на болты 9 и движение нажимной муфты 7 заканчиваются при образовании неподвижной конической посадки конической части нажимной муфты 7 с сопрягаемой конической поверхностью раструба 2 трубы 4.

Трубное соединение используется в высоконапорных нефтегазопроводах, в системах по транспортировке гидрообразивных и сыпучих сред, а также в системах пароводоснабжения городов и промышленных предприятий. В трубном соединение, содержащем внутреннюю трубу с цилиндрической поверхностью, имеющую раструб с конической расширяющейся в сторону торца поверхностью, уплотнительный элемент поджат в конический зазор между концами труб с помощью накидного фланца, нажимной муфты и элементов крепежа. На поверхности раструба выполнен упорный уступ. На цилиндрической поверхности внутренней трубы выполнена кольцевая проточка. В проточке расположено разрезное стопорное кольцо, установленное с осевыми зазорами и с радиальным зазором относительно внутренней поверхности нажимной муфты. Уплотнительный элемент выполнен эластомерным, коническая часть нажимной муфты сопряжена с аналогичной поверхностью в раструбе с образованием неподвижной конической посадки. При этом ось стопорного кольца расположена ниже образующей внутренней цилиндрической трубы на величину 0,05 толщины стопорного кольца. Эластомерный уплотнительный элемент выполнен в виде манжеты сальникового типа из фторопласта. Также эластомерный уплотнительный элемент, выполненный в виде манжеты сальникового типа может содержать лопасть со стороны малого торца. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Трубное соединение, содержащее внутреннюю трубу с цилиндрической поверхностью, имеющую раструб с конической, расширяющейся в сторону торца, поверхностью, уплотнительный элемент, поджатый в конический зазор между концами труб с помощью накидного фланца, нажимной муфты и элементов крепежа, отличающееся тем, что на поверхности раструба выполнен упорный уступ, а на цилиндрической поверхности раструба внутренней трубы - кольцевая проточка, в которой расположено разрезное стопорное кольцо, установленное с осевыми зазорами и с радиальным зазором относительно внутренней поверхности нажимной муфты, при этом уплотнительный элемент выполнен эластомерным, коническая часть нажимной муфты сопряжена с аналогичной поверхностью в раструбе с образованием неподвижной конической посадки. 2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что ось сечения стопорного кольца расположена ниже образующей внутренней цилиндрической трубы на величину 0,05 толщины стопорного кольца. 3. Соединение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что эластомерный уплотнительный элемент выполнен в виде манжеты сальникового типа из фторопласта. 4. Соединение по пп.1 - 3, отличающееся тем, что эластомерный уплотнительный элемент, выполненный в виде манжеты сальникового типа, содержит лопасть со стороны малого торца.