БЫСТРОРАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЛЯ ПАТРУБКОВ Российский патент 2000 года по МПК F16L37/92 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к быстроразъемным соединениям трубопроводов, и может быть использовано, например, в стендах испытания и обкатки автомобильных двигателей для быстрого подсоединения (отсоединения) питающих его, например, систем охлаждения в условиях крупносерийного производства при жестком лимите времени.

Задача повышения надежности соединения и уменьшения времени на соединение, например патрубков двигателя от трубопроводов системы охлаждения в конце цикла испытания, является очень актуальной, по причине чрезмерного нагревания элементов системы охлаждения (в том числе и быстроразъемного соединения до температуры свыше 100 градусов C), и поэтому существует вероятность травмирования (обварки кипящей жидкостью) обслуживающего персонала.

Известно быстроразъемное соединение трубопроводов по авт. св. N 643707, МКИ F 16 L 37/28, 1979 г., содержащее стяжную муфту, упорное кольцо, цангу, штуцер, фасонный вкладыш с уплотнением, пружину.

Недостатками данной конструкции являются:
1. Сложность конструкции.

2. Чрезмерно большое время на "соединение" или "отсоединение" данного быстроразъемного соединения с уплотняемым трубопроводом, т.е. чрезвычайно низкое быстродействие.

3. Большие габариты и вес.

4. Неудобство в эксплуатации, т.к. нужно придерживать фасонный вкладыш ключом за хвостовик.

Известно быстроразъемное соединение трубопроводов по авт. св. N 1004708, МКИ F 16 L 37/08, принятое авторами в качестве прототипа и содержащее парубок с выступом, корпус, уплотнение, муфту-рукоятку, цанговую втулку, захваты, губки, наконечник.

Недостатками данной конструкции являются:
1. Сложность конструкции по причине наличия таких дополнительных элементов, как захваты, губки, пружины, оси и их стопорные элементы. Следствием этого недостатка является низкая надежность узла.

2. Чрезвычайно низкое быстродействие узла, т.е. достаточно большое время на "соединение" и "отсоединение", поскольку стяжную муфту в силу ее геометрических размеров возможно вращать исключительно медленно, например с помощью ключа или непосредственно рукою.

3. Отсутствие легкости при вращении стяжной муфты, вследствие взаимодействия ее сразу по двум резьбовым поверхностям большой суммарной длины и как следствие, наличие значительного трения при вращении и увеличенные длинновые габариты.

Технической задачей, решаемой предлагаемым техническим решением, является повышение безопасного обслуживания узла, увеличение его быстродействия при соединении и отсоединении питающих систем, а также повышение надежности узла путем упрощения его конструкции.

Для решения поставленной технической задачи в быстроразъемном соединении для патрубков, содержащем штуцер с уплотнением, стяжную муфту, цанговую втулку, упорное кольцо, на стяжной муфте жестко установлен приводной маховик, стяжная муфта взаимодействует со штуцером по резьбе, выполненной многозаходной, а с цанговой втулкой - посредством свободно установленного на наружной поверхности стяжной муфты упорного кольца через бурт, выполненный на стяжной муфте, причем цанговая втулка установлена с возможностью осевого и вращательного перемещений относительно стяжной муфты и штуцера.

Сопоставительный анализ с прототипом показывают, что заявляемое устройство отличается от прототипа тем, что стяжная муфта снабжена жестко установленным на ней приводным маховиком, при этом стяжная муфта имеет возможность взаимодействия со штуцером по резьбе, выполненной многозаходной, и с цанговой втулкой - посредством свободно установленного на наружной поверхности стяжной муфты упорного кольца через бурт, выполненный на стяжной муфте, причем, цанговая втулка установлена с возможностью осевого и вращательного перемещений относительно стяжной муфты и штуцера.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволило сделать вывод о соответствии решения изобретательскому уровню.

На фиг. 1 изображено быстроразъемное соединение для патрубков до стыковки с патрубком.

На фиг. 2 изображено быстроразъемное соединение для патрубков после стыковки с патрубком.

Быстроразъемное соединение для патрубка содержит штуцер 1 с уплотнением 2. На стяжной муфте 3 жестко установлен приводной маховик 4, при этом стяжная муфта 3 имеет возможность перемещения относительно штуцера 1 по резьбе 5, выполненной многозаходной. На стяжной муфте 3 выполнен бурт 6, посредством которого упорно кольцо 7 имеет возможность взаимодействия с цанговой втулкой 8 для надежной герметизации патрубка 9 со штуцером 1 с помощью уплотнения 2. Приводной маховик 4 выполнен в виде высокоинерционного элемента из материала, обладающего низкой теплопроводностью, например из монолитного текстолита. Это обеспечивает безопасное вращение непосредственно рукою данного маховика 4 с достаточным быстродействием.

Быстроразъемное соединение для патрубков работает следующим образом.

В исходном положении (см. фиг. 1) стяжная муфта 3 вместе с приводным маховиком 4 и упорным кольцом 7 относительно штуцера 1 находится в крайнем правом положении. При этом упорное кольцо 7 не контактирует своей внутренней конической поверхностью с цанговой втулкой 8, что дает возможность свободно вставить штуцер 1 в патрубок 9, а также свободно надеть лепестки цанговой втулки 8 на наружную поверхность патрубка 9 с выступом, при этом уплотнение 2 упрется в торец патрубка 9. При вращении (см. фиг. 2) против часовой стрелки приводного маховика 4 поступательное движение стяжной муфты 3 с помощью бурта 6 передается упорному кольцу 7. При этом происходит смыкание лепестков цанговой втулки 8 вокруг патрубка 9 и надежная герметизация его с помощью уплотнения 2. Поскольку резьба 5 на штуцере 1 выполнена многозаходной, а приводной маховик 4 имеет инерционность, то мгновенное придание последнему импульса на вращение обеспечивает достаточно высокую скорость поступательного перемещения стяжной муфты 3 и связанных с ней частей (приводного маховика 4 и упорного кольца 7).

Для быстрого отсоединения быстроразъемного соединения от патрубка 9 необходимо приводной маховик 4 вращать в сторону, противоположную вращению, на смыкание лепестков (т. е. по часовой стрелке) цанговой втулки 8 вокруг патрубка 9.

После освобождения лепестков цанговой втулки 8 от взаимодействующего с ней упорного кольца 7, необходимо "выдернуть" цанговую втулку 8 с патрубка 9 (влево по чертежу), при этом уплотнение 2 разгерметизирует уплотняемый патрубок 9 - быстроразъемное соединение будет находиться в исходном отсоединенном положении, готовом к следующему циклу использования.

Таким образом, преимуществами предлагаемого устройства являются исключительно высокое быстродействие его, что позволяет успешно применять данное быстроразъемное соединение в условиях крупносерийного производства при жестком лимите времени.

Предлагаемое быстроразъемное соединение для патрубков также повышает безопасное обслуживание и надежность соединения систем путем исключения самопроизвольной расстыковки узла при циркуляции в трубопроводной системе, например перегретой охлаждающей жидкости (более 100 градусов C).

Данное быстроразъемное соединение для патрубков обладает остаточной простотой конструкции, малыми габаритами и низким весом, а также достаточно высокой легкостью перемещения подвижных элементов конструкции, что еще в большей степени подтверждает его главное достоинство - быстродействие.

Соединение предназначено для быстрого подсоединения (отсоединения) трубопроводов, например, систем охлаждения в условиях крупносерийного производства при жестком лимите времени. В быстроразъемном соединении для патрубков стяжная муфта снабжена жестко установленным на ней приводным маховиком. При этом стяжная муфта имеет возможность взаимодействия со штуцером по резьбе, выполненной многозаходной и с цанговой втулкой посредством свободно установленного на наружной поверхности стяжной муфты упорного кольца через бурт. Бурт выполнен на стяжной муфте. Цанговая втулка установлена с возможностью осевого и вращательного перемещения относительно стяжной муфты и штуцера. Изобретение повышает надежность соединения. 2 ил.

Быстроразъемное соединение для патрубков, содержащее штуцер с уплотнением, стяжную муфту, цанговую втулку и упорное кольцо, отличающееся тем, что стяжная муфта снабжена жестко установленным на ней приводным механизмом, при этом стяжная муфта имеет возможность взаимодействия со штуцером по резьбе, выполненной многозаходной, и с цанговой втулкой посредством свободно установленного на наружной поверхности стяжной муфты упорного кольца через бурт, выполненный на стяжной муфте, причем цанговая втулка установлена с возможностью осевого и вращательного перемещений относительно стяжной муфты и штуцера.