УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ КОММУНИКАЦИЙ Российский патент 2011 года по МПК F16L27/00 

Описание патента на изобретение RU2415330C2

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться для соединения коммуникаций (например, трубопроводов), в частности при несовпадении осей оно позволяет компенсировать их смещение, а также угловые перекосы осей стыкуемых элементов.

Известно шарнирное соединение трубопроводов высокого давления по патенту РФ №2154223, кл. F16L 23/00, опубл. 10.08.2000 г., включающее резьбовой штуцер со сферической уплотнительной поверхностью, накидную гайку с опорной поверхностью, упорную шайбу со сферической упорной поверхностью и наконечник.

Данное соединение позволяет компенсировать угловые перекосы стыкуемых частей трубопроводов малых проходных сечений.

Недостатком такой конструкции является ограниченные функциональные возможности, т.к. компенсация осуществляется только во время сборки соединения, впоследствии оно остается неподвижным.

В качестве прототипа предлагаемого технического решения принято устройство для соединения коммуникаций с рабочими жидкостями по патенту ФРГ №3802632, кл. F16C 11/06, опубл. 10.08.89 г.

Известное устройство содержит корпус с соосной сферической проточкой, в которой установлен с возможностью углового перемещения сферический штуцер с осевыми каналами. Корпус состоит из трех частей: в двух соединенных между собой расположен сферический элемент штуцера, а третья закреплена на его хвостовике. Штуцер поджат в корпусе через кольцевые уплотнения.

Недостатком данного изобретения является сложность конструкции. Большое количество деталей влечет за собой при сборке применение большого количества уплотнений, что отрицательно сказывается на надежности устройства.

К тому же уплотнение, герметизирующее штуцер в корпусе, не обеспечивает полноценную герметизацию, что приводит к вытеканию рабочей текучей среды. Это повлекло усложнение конструкции, предусматривающее введение дополнительных элементов для слива излишков жидкости, образующихся вследствие недостаточной герметичности штуцера.

Кроме того, данное устройство предназначено для соединения линий коммуникаций, по которым осуществляется транспортировка текучих сред между потребителем и источником, но оно не может быть использовано для стыковки соединяемых коммуникаций.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в расширении эксплуатационных возможностей устройства с одновременным упрощением конструкции.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в следующем:

- соединение коммуникаций путем стыковки при несоосности стыкуемых элементов, в т.ч. в труднодоступных местах без непосредственного участия человека;

- обеспечение надежной герметизации соединяемых элементов;

- возможность транспортировки по соединенным коммуникациям текучей среды под высоким давлением при температуре окружающей среды от -50°С до +50°С;

- возможность многоразового использования устройства.

Для решения указанной задачи и достижения технического результата в известном устройстве для соединения линии коммуникаций, содержащем корпус с выполненной в нем соосной сферической проточкой, в которой установлен с возможностью углового перемещения относительно продольной оси корпуса сферический штуцер с осевым каналом, поджатый в корпусе через кольцевое уплотнение,

согласно изобретению

в корпусе выполнена вторая сферическая проточка, соосная с первой и сообщающаяся с ней, в которой с возможностью углового перемещения относительно продольной оси корпуса установлен второй сферический штуцер с осевым каналом и конусной фаской на внешнем торце. Штуцеры поджаты в корпусе гайками с рабочей сферической поверхностью и конической проточкой с расширением к внешнему торцу. В корпусе выполнены опорные элементы, с которыми взаимодействуют выступы на внешних поверхностях гаек. Уплотнение сферических штуцеров в корпусе осуществлено путем поджатия гайкой резинового кольца через фторопластовое кольцо.

Расположение в одном цилиндрическом корпусе двух сферических штуцеров таким образом, что точки пересечения осей сфер штуцеров совпадают с осью цилиндрического корпуса, позволяет при угловых перемещениях штуцеров скомпенсировать отклонения осей двух стыкуемых элементов соединяемых коммуникаций.

Выполнение в корпусе двух соосных сферических проточек, сообщающихся между собой, и установка в них сферических штуцеров с осевыми каналами позволяют соединить объемы стыкуемых коммуникаций и осуществить транспортировку рабочей среды в приемное устройство.

Сферические штуцеры в сферических проточках корпуса фиксируются гайками с рабочими сферическими поверхностями. Оси сферических поверхностей гаек и сферических проточек корпуса совпадают, и создается единое сферическое пространство, в котором заключен сферический штуцер. Для ограничения усилия поджатия штуцеров в корпусе выполнены опорные элементы, с которыми взаимодействуют выступы на внешней поверхности гаек. При этом обеспечивается необходимое и достаточное усилие поджатия сферических штуцеров и свободного осевого вращения штуцера в корпусе. А коническая проточка с расширением к внешнему торцу гайки создает дополнительную степень свободы вращения - угловое перемещение сферического штуцера, что облегчает операцию совмещения стыкуемых элементов соединяемых коммуникаций.

Конусная фаска на внешнем торце второго штуцера функционально является заходной и облегчает стыковку с приемным устройством, на котором для надежности тоже предполагается выполнение конической заходной фаски. Выполнение данного условия позволяет значительно облегчить стыковку, а фаски выступают гарантом того, что стыковка состоится.

Для герметизации сферических штуцеров в корпусе используются кольцевые уплотнения, состоящие из резинового и фторопластового колец, и обеспечивается герметизация путем поджатия резинового кольца через фторопластовое кольцо. Фторопластовое кольцо является защитным и предохраняет резиновое кольцо от механических повреждений при сборке устройства. При прохождении текучих сред через устройство под давлением фторопластовое кольцо предохраняет резиновое кольцо от его «затекания» в полости между гайкой и корпусом, гайкой и штуцером. Таким образом обеспечивается надежная герметизация сферических штуцеров в корпусе.

Совокупность существенных признаков заявляемого изобретения позволяет не только соединить коммуникации для транспортировки рабочей среды, но и осуществить стыковку этих коммуникаций даже при несоосности стыкуемых элементов. Причем с помощью заявляемого устройства возможна стыковка и в местах, недоступных для вмешательства человека. При этом обеспечивается надежная герметизация стыкуемых коммуникаций. Незначительное количество элементов, входящих в устройство, обеспечивает его надежность, простоту сборки и разборки, возможность многоразового использования.

На фигуре 1 изображен общий вид заявленного устройства.

На фигуре 2 изображен общий вид заявленного устройства со стыкуемым элементом при условии, что оси стыкуемых частей смещены.

На фигуре 3 изображен общий вид заявленного устройства при условии, что оси стыкуемых частей расположены под углом.

Устройство для соединения коммуникаций (фиг.1) включает корпус 1 со сферическими проточками 2, в которые установлены сферические штуцеры 3 и 4. Уплотнение штуцеров в корпусе осуществляется с помощью резиновых колец 5 и фторопластовых колец 6. Штуцеры 3 и 4, резиновые кольца 5 с фторопластовыми кольцами 6 поджимаются в корпусе с помощью гаек 7. Усилия поджатия ограничиваются опорным элементом 8 в корпусе 1 и выступом 9 на внешней поверхности гайки 7. Стопорение гайки 7 осуществляется кернением. Штуцер поджимается сферической поверхностью 10 гайки 7, а резиновые кольца 5 с фторопластовыми кольцами 6 поджимаются торцом 11 гайки 7. На штуцере 4 расположены уплотнительные кольца 12, обеспечивающие герметизацию стыковки, а на его внешнем торце выполнена конусная фаска 13. На фиг.2 показан приемный элемент 15 с заходной конусной фаской 14.

Работа устройства осуществляется следующим образом. При стыковке штуцер 4 заходной фаской 13 контактирует с заходной фаской 14 приемного элемента 15 (см. фиг.2). Далее, при продолжении поступательного движения штуцера 4 в приемный элемент 15 штуцер 4 заходит в приемный элемент 15 на сколько это предусмотрено конструкцией сборки устройства с приемным элементом 15. В том случае, если ось штуцера 3 не совпадает с осью приемного элемента 15 (фиг.2-3), корпус 1 поворачивается на штуцерах 3 и 4 и занимает нужное положение, в то время как штуцер 3 должен занять свое окончательное положение.

Проведена экспериментальная проверка работоспособности устройства. Результаты показали, что устройство обеспечивает компенсацию смещения осей при стыковке, а также оно устойчиво к климатическим воздействиям. Герметичность устройства сохраняется при давлении, достигающем 2000 атмосфер (возможности установки, на которой проводились испытания).

Похожие патенты RU2415330C2

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЯ ГАЗОВОДОВ РЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 2010
  • Граменицкий Михаил Дмитриевич
  • Лопатин Александр Павлович
  • Рыбаулин Сергей Николаевич
  • Сорокин Владимир Алексеевич
  • Шатохин Юрий Александрович
RU2446340C2
УЗЕЛ СТЫКОВКИ РАЗДЕЛЯЕМЫХ СТУПЕНЕЙ РАКЕТ 2011
  • Леонов Александр Георгиевич
  • Сергеев Сергей Германович
  • Данилова Надежда Петровна
  • Крусс Марина Дмитриевна
  • Сынков Валерий Степанович
  • Смирнов Александр Сергеевич
  • Шибаева Антонина Юрьевна
RU2476816C1
МНОГОШПИНДЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ФОТОПРОВОДНИКОВЫХ СЛОЕВ В ВАКУУМЕ 1991
  • Кульпинов Владимир Васильевич
RU2065506C1
МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ОПТОВОЛОКОННЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ 2023
  • Сергодеев Виталий Владимирович
  • Ваганов Андрей Васильевич
  • Конаичева Наталия Владимировна
RU2799106C1
Устройство для соединения трубопроводов 1984
  • Бирюков Геннадий Павлович
  • Солдатов Александр Васильевич
  • Антонов Юрий Владимирович
SU1164494A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ДВУХ ОБЪЕКТОВ 2013
  • Корниенко Александр Васильевич
  • Абдулхаликов Рустам Маратович
RU2535814C1
Световодный разъемный соединитель для блока с выдвижными ячейками 1983
  • Айзенберг Натан Исаакович
  • Румянцев Андрей Сергеевич
  • Тунев Николай Венедиктович
SU1167563A1
ГИДРОРАЗЪЕМ 2020
  • Тихонов Владимир Иванович
  • Павлов Виктор Николаевич
  • Рябко Евгений Николаевич
  • Малышев Дмитрий Сергеевич
  • Каюкова Светлана Васильевна
RU2736366C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ ТОПЛИВА 2003
  • Банин В.Н.
  • Гореликов В.И.
RU2243402C1
ГИДРОРАЗЪЕМ 2018
  • Тихонов Владимир Иванович
  • Павлов Виктор Николаевич
  • Рябко Евгений Николаевич
  • Малышев Дмитрий Сергеевич
  • Каюкова Светлана Васильевна
RU2683054C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 415 330 C2

Реферат патента 2011 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ КОММУНИКАЦИЙ

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться для соединения двух стыкуемых элементов, в т.ч. при несовпадении их осей или угловых перекосах осей. Устройство содержит корпус с двумя соосными сферическими проточками, сообщающимися между собой. В сферических проточках с возможностью углового перемещения относительно продольной оси корпуса установлены сферические штуцеры с осевыми каналами. Штуцеры поджаты в корпусе гайками с рабочей сферической поверхностью и конической проточкой с расширением к внешнему торцу. В корпусе выполнены опорные элементы, с которыми взаимодействуют выступы на внешних поверхностях гаек. Уплотнение сферических штуцеров в корпусе осуществлено путем поджатия гайкой резинового элемента через фторопластовый элемент. Устройство позволяет осуществлять соединение коммуникаций путем стыковки при несоосности стыкуемых частей. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения RU 2 415 330 C2

1. Устройство для соединения коммуникаций, содержащее корпус с выполненными в нем соосными сферическими проточками, в которых установлены с возможностью углового перемещения относительно продольной оси корпуса два сферических штуцера, в каждом из которых выполнен осевой канал, а один из них выполнен с конусной фаской на внешнем торце, при этом поджатие штуцеров в корпусе осуществлено гайками с рабочей сферической поверхностью и конической проточкой с расширением к внешнему торцу, а на внешних поверхностях гаек выполнены выступы для взаимодействия с опорными элементами корпуса.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что уплотнение сферических штуцеров в корпусе осуществлено путем поджатия гайкой резинового кольца через фторопластовое кольцо.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2415330C2

СОЕДИНЕНИЕ ТРУБ 1972
SU422914A1
DE 3802632 A1, 10.08.1989
Шарнирное соединение 1985
  • Галкин Владимир Николаевич
SU1303788A1
ШАРОВОЙ КРАН 2004
  • Галаганов Валерий Николаевич
RU2274790C1
СИСТЕМА И СПОСОБ ПОДАЧИ ПРУТКА 2003
  • Шор Майкл Т.
  • Полфримен Мэтью
RU2254188C1
Шарнирное соединение трубопроводов 1982
  • Бабушкин Виталий Анатольевич
SU1033813A1

RU 2 415 330 C2

Авторы

Андросов Юрий Николаевич

Миронов Александр Александрович

Туваев Андрей Иванович

Неняев Михаил Сергеевич

Ярошенко Вячеслав Викторович

Козлов Сергей Анатольевич

Даты

2011-03-27Публикация

2009-04-10Подача