НЕРАЗЪЕМНАЯ КОНЦЕВАЯ АРМАТУРА РУКАВА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК F16L33/207 

Изобретение относится к устройствам для присоединения рукавов с металлическим каркасом к жестким элементам неразъемными муфтами, сжимаемыми на рукаве, и может быть широко применено в транспортной, автомобильной, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности на гидрофицированных агрегатах.

Известно неразъемное соединение рукава высокого давления, содержащее резиноармированный рукав, ниппель с наружными точечными выступами и муфту с внутренними точечными выступами, с образованием при обжатии зоны силовой заделки каркаса рукава, зоны герметизации и зоны пониженного сжатия рукава (а.с. СССР 1093868, кл. F 16 L 33/22,1984 г.).

Недостатком устройства является то, что при обжатии производится точечное защемление силового каркаса рукава, приводящее к неравномерному распределению нагрузки на все элементы каркаса и к снижению надежности устройства.

Известно также неразъемное соединение рукава высокого давления, содержащее резиноармированный рукав с удаленным наружным слоем на конце, ниппель с наружными кольцевыми выступами и муфту с внутренними кольцевыми выступами с образованием при обжатии зоны силовой заделки, зоны герметизации и зоны пониженного сжатия рукава. В зоне силовой заделки каркаса рукава трапециевидный кольцевой выступ на ниппеле расположен в одной плоскости с аналогичной кольцевой внутренней проточкой на муфте (а.с. СССР 1656275, кл. F 16 L 33/10,1991г.).

Недостатком устройства является то, что при обжатии силовой каркас рукава удерживается только за счет сил трения в лабиринте между выступами и проточками муфты и ниппеля, что снижает надежность устройства.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является концевая арматура рукава высокого давления, содержащая резиноармированный рукав с удаленным наружным слоем на конце, ниппель с наружными кольцевыми выступами и муфту с внутренними кольцевыми выступами с образованием при обжатии, зоны силовой заделки каркаса рукава, зоны герметизации и пониженного сжатия рукава. В зоне силовой заделки каркаса рукава треугольной кольцевой выступ на ниппеле расположен в одной плоскости с кольцевым выступом на муфте (а.с. 95115791/06 кл. F 16 L 33/207,1995 г.).

Силовой каркас в зоне силовой заделки удерживается между кольцевым треугольным выступом на ниппеле и внутренним кольцевым выступом на муфте. Треугольный кольцевой выступ не всегда прорезает внутренний резиновый слой рукава, что снижает надежность устройства.

Изобретение решает задачу повышения надежности устройства. Для достижения поставленной цели заявленное изобретение "Неразъемная концевая арматура рукава высокого давления" содержит следующие выраженные определенными понятиями существенные признаки, совокупность которых направлена на решение только одной задачи.

Устройство содержит резиноармированный рукав с удаленными наружным и внутренним резиновыми слоями на конце, ниппель с наружными кольцевыми выступами и муфту с внутренними кольцевыми выступами, выполненными в форме прямоугольных трапеций и смещенными относительно друг друга на величину толщины каркаса рукава, лакокрасочное покрытие с абразивным материалом, нанесенное в зоне удаленного резинового слоя резиноармированного рукава с образованием при обжатии зоны силовой заделки каркаса рукава, зоны герметизации и зоны пониженного сжатия рукава.

По отношении к наиболее близкому аналогу у заявляемого имеются следующие отличительные признаки. Кольцевые выступы на муфте и ниппеле в зоне силовой заделки рукава имеют форму прямоугольной трапеции и разнесены друг относительно друга на величину, равную толщине каркаса резиноармированного рукава, причем зазор между выступами и проточками на муфте и ниппеле в силовой зоне меньше, чем в других зонах. Класс чистоты поверхностей кольцевых выступов и проточек на муфте и ниппеле в зоне силовой заделки ниже, чем в других зонах. На зону удаленного резинового слоя резиноармированного рукава нанесено лакокрасочное покрытие с абразивным материалом до деформации концевой арматуры.

Такая совокупность признаков повышает надежность и долговечность заделки концевой арматуры. Достигается это тем, что ввиду уменьшения площади выступов и глубины проточек муфты и ниппеля, разнесения их на величину, равную толщине каркаса резиноармированного рукава, повышения шероховатости на поверхности выступов и проточек на муфте и ниппеле в силовой зоне, введения между каркасом и концевой металлической арматурой абразивного материала с лакокрасочным покрытием, в силовой зоне создается надежное сцепление, обеспечивающее при обжатии защемление с врезанием каркаса рукава и абразивного материала в поверхность кольцевых выступов концевой металлической арматуры.

Одновременно лакокрасочное покрытие предохраняет каркас рукава от коррозии.

Все вместе обеспечивает более надежное удержание силового каркаса рукава в арматуре, чем у близкого аналога, и повышает долговечность рукава с концевой арматурой в целом.

По имеющимся сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявленного изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению авторов, сущность заявленного изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на полученный технический результат и совокупность признаков, которые отличают от близкого аналога заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована в конструкции неразъемных концевых арматур различных типоразмеров резиноармированных рукавов. При этом обеспечивается надежность, долговечность и циклическая прочность рукавов. Таким образом, можно сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применяемость".

На фиг.1 изображен общий вид устройства перед обжатием.

На фиг.2 - то же, после обжатия.

Неразъемная концевая арматура рукава высокого давления состоит из резиноармированного рукава 1 с удаленными наружным и внутренним слоями 2 на конце, ниппеля 3 с наружным кольцевым трапециевидным выступом 4 и проточкой 5, муфты 6 с внутренним кольцевым трапециевидным выступом 7 и проточкой 8, лакокрасочного покрытия 9 с абразивным материалом 10.

Присоединительная арматура имеет три зоны: зону силовой заделки каркаса 11 рукава 1 между ниппелем 3 и муфтой 6 - "А"; зону "В", предназначенную для герметизации соединения рукава с концевой арматурой; зону пониженного сжатия рукава - "С", предназначенную для разгрузки рукава от изгибающих моментов и защиты соединения от образования наплывов на наружном и внутреннем слоях резины рукава в конце соединения при его обжатии.

Часть зоны силовой заделки выполнена в виде кольцевого выступа 4 трапециевидной формы и кольцевой проточки 5 на ниппеле 3 и ответной плоской кольцевой проточки 8 и кольцевого выступа 7 трапециевидной формы на муфте 6 с повышенной шероховатостью поверхности. Выступы 4 и 7 разнесены на величину "а", равную толщине каркаса. На каркас 11 рукава 1 в зоне удаленного резинового слоя нанесено лакокрасочное покрытие 9 с абразивным материалом 10.

Зона герметизации выполнена в виде кольцевых выступов на ниппеле и ответных кольцевых проточек между внутренними выступами на муфте, причем высота выступов на ниппеле меньше, чем глубина проточек на муфте, и меньше высоты кольцевого выступа на ниппеле в зоне силовой заделки каркаса рукава.

Глубина кольцевых проточек на муфте 6 и ниппеле 3 в зоне силовой заделки меньше, чем в других зонах.

Зона пониженного сжатия рукава состоит из концевой наружной поверхности ниппеля 3, имеющей форму усеченного конуса и внутренней поверхности утонченного конца муфты 6.

Сборку рукава с концевой арматурой осуществляют следующим образом. На конец рукава 1 со снятым резиновым слоем нанесет абразивный материал 10 с лакокрасочным покрытием 9, надевают муфту 6. Затем ниппель 3 вставляют в отверстие рукава 1 до упора в торец рукава 12 и торец 13 муфты 6. В этом положении собранных деталей кольцевой выступ 4 на ниппеле 3 располагается напротив проточки 8 на муфте 6, а кольцевой выступ 7 - на муфте 6 напротив проточки 5 на ниппеле 3.

В процессе обжатия муфты 6 выступы 4 и 7 сжимают каркас 11, вызывая его деформацию в проточки между выступами 4,7,14,15 муфты 6 и ниппеля 3, а выступ 4 ниппеля 3 и выступ 7 муфты 6 упираются в каркас 11.

Ввиду того, что абразивный материал 10 имеет относительно высокую микротвердость в сравнении с твердостью концевой арматуры и каркаса 11 резиноармированного рукава 1, то он внедряется в концевую арматуру и каркас 11, а каркас 11 внедряется одновременно в кольцевые выступы 4 и 7 и проточки 5, 8 ниппеля 3 и муфты 6. Шероховатость проточек и выступов в силовой зоне заделки выше, чем в других зонах, что после обжатия концевой арматуры повышает прочность заделки. Деформация муфты 6 рассчитывается такой величины, чтобы обеспечивалось пластическое смещение всех сечений по длине муфты. В результате пластического обжатия абразивный материал оказывается внедренным в поверхностный слой каркаса 11 рукава 1 и в поверхность концевой арматуры, а каркас 11 внедрен одновременно в поверхность концевой арматуры, что позволяет исключить перемещение и выдергивание каркаса 11 рукава 1 из арматуры без разрушения поверхности слоя металла муфты 6 и ниппеля. Лакокрасочное покрытие в зоне удаленного резинового слоя рукава защищает каркас 11 рукава 1 от коррозии, тем самым повышает долговечность конструкции.

Неразъемная концевая арматура используется в транспортной, автомобильной, сельскохозяйственной промышленности. Неразъемная концевая арматура содержит на ниппеле кольцевой выступ. Последний смещен относительно внутреннего кольцевого выступа на муфте в сторону резинового слоя на величину толщины каркаса рукава. Кольцевые выступы на ниппеле и муфте имеют форму прямоугольной трапеции. Прямой угол последней расположен со стороны, противоположной резиновому слою. До деформации муфты на каркас рукава, в зоне удаленного резинового слоя нанесено лакокрасочное покрытие с абразивным материалом. Обеспечивается повышение надежности соединения. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Неразъемная концевая арматура рукава высокого давления, содержащая резиноармированный рукав с удаленными наружным и внутренним резиновыми слоями на конце, ниппель с наружными кольцевыми выступами и муфту с внутренними кольцевыми выступами, образующая при обжатии: зону силовой заделки каркаса рукава, зону герметизации и зону пониженного сжатия рукава, отличающаяся тем, что в зоне силовой заделки каркаса рукава кольцевой выступ на ниппеле смещен относительно внутреннего кольцевого выступа на муфте в сторону резинового армированного слоя на величину толщины каркаса рукава. 2. Неразъемная концевая арматура по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевые выступы на ниппеле и муфте имеют форму прямоугольной трапеции, прямой угол которой расположен со стороны противоположной резиновому слою. 3. Неразъемная концевая арматура по п. 1, отличающаяся тем, что до обжатия муфты разность зазоров между внутренними выступами муфты и проточками в ниппеле зон герметизации и силовой заделки превышает толщину внутреннего резинового слоя резиноармированного рукава. 4. Неразъемная концевая арматура по п. 1, отличающаяся тем, что до деформации муфты на каркас рукава в зоне удаленного армированного слоя, нанесено лакокрасочное покрытие с абразивным материалом.