СИСТЕМА УПЛОТНЕННОГО СОЕДИНЕНИЯ МЕЖДУ ТРУБЧАТЫМИ СЕКЦИЯМИ, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ УПЛОТНЕННОГО СОЕДИНЕНИЯ ТРУБКИ ДЛЯ ПОДАЧИ ГОРЮЧЕГО ГАЗА ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ С РЕДУКЦИОННЫМ КЛАПАНОМ В АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2012 года по МПК F02M21/02 F16L37/14 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к системе для уплотненного соединения трубчатых секций, имеющей признаки, перечисленные в ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Уровень техники

Настоящее изобретение, в частности, но не исключительно, относится к газонепроницаемым соединительным системам для подачи горючего газа в системах питания автомобильных двигателей внутреннего сгорания. В таких вариантах применения требуется уплотненное соединение питающей трубки для горючего газа, подаваемого из соответствующего бака, с редукционным клапаном системы питания, при этом при работе на трубку воздействует высокое давление. Поскольку на предприятии-изготовителе имеется множество таких систем, вышеупомянутая трубка должна иметь соответствующую ориентацию относительно соединительного средства редукционного клапана, чтобы на месте установки можно было добиться заранее определенного относительного позиционирования относительно редукционного клапана и, после достижения этого позиционирования, можно было обеспечить взаимное запирание с газонепроницаемым уплотнением. В основном, на конце питающей трубки имеется соединительное средство или проходной угольник, который обеспечивает возможность поворота между трубчатым участком, вставляемым в редукционный клапан, и трубкой.

Известные в настоящее время решения предлагают систему для соединения концевых секций трубки подачи газа и для входа в редукционный клапан, в которых уплотняющее средство действует между рассматриваемыми деталями, только когда трубчатые секции жестко заперты друг на друге в заранее выбранном угловом положении. По существу, предлагается резьбовое запирающее средство для зажима прокладки, например уплотнительного кольца, и, одновременно, для жесткого крепления трубчатых секций друг к другу в результате их зажима.

Ограничение такого решения заключается в том, что газонепроницаемое уплотнение невозможно получить в состоянии, когда трубчатые секции могут свободно ориентироваться относительно друг друга, то есть в состоянии, когда не работает резьбовое запирающее средство.

Следовательно, поскольку газонепроницаемое уплотнение между разъемом подачи газа и входом редукционного клапана можно получить только на месте установки оборудования, на этой фазе необходимо проводить испытание уплотнения, поскольку такие испытания невозможно проводить на месте производства отдельных компонентов, независимо от последующей фазы монтажа, и такая ситуация неприемлема, поскольку она противоречит, в частности, стандартам безопасности и стандартам на испытания, действующим для труб высокого давления в области автомобильного газобаллонного оборудования.

Кроме того, вышеупомянутые известные решения, хотя, с одной стороны, и обеспечивают взаимное запирание соединенных секций, но, с другой стороны, не позволяют выполнять быстрое соединение и не являются гибкими, не допуская свободную ориентацию с одновременным газонепроницаемым уплотнением при взаимном позиционировании соединенных трубчатых секций.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение направлено на создание системы уплотненного соединения, конструктивно и функционально спроектированной так, чтобы устранить ограничения, присущие предшествующему уровню техники.

Проблема решается настоящим изобретением посредством создания системы уплотненного соединения, изготовленной в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.

Краткое описание чертежей

Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из нижеследующего подробного описания предпочтительного иллюстративного варианта, приведенного в качестве неограничивающего примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - схематический вид системы соединения согласно настоящему изобретению между редукционным клапаном и трубой для подачи газа в редукционный клапан;

фиг.2 и 3 - частичные виды сверху и сбоку детали соединительной системы с фиг.1;

фиг.4 - вид в сечении по линии IV-IV с фиг.2;

фиг.5 и 6 - виды в сечении, соответственно, по линиям V-V и VI- VI с фиг.3; и

фиг.7 - частичный вид в перспективе соединительной системы с предшествующих чертежей.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

На приложенных чертежах ссылочной позицией 1 обозначено устройство редукционного клапана, показанное лишь схематически и выполненное с возможностью соединения с трубкой 2 для подачи горючего газа под высоким давлением, также показанной лишь частично, с помощью системы уплотненного соединения, изготовленной в соответствии с настоящим изобретением.

Настоящее изобретение применяется, в частности, но не исключительно, для соединения впускных отверстий редукционных клапанов с трубками высокого давления для систем питания двигателей внутреннего сгорания, работающих на газе, например на сжиженном природном газе или метане. Следует понимать, что такой вариант применения является предпочтительным, хотя система соединения согласно настоящему изобретению в равной степени применима, в более общих терминах, в любых условиях, где требуется получить уплотненное соединение между двумя трубчатыми секциями трубы для пропускания текучей среды под давлением.

Соединительная система содержит трубчатую секцию 3, выступающую из корпуса редукционного клапана и образующую впускную секцию для газа под высоким давлением, поступающего по трубке 2. В секции 3 сформирован трубчатый участок, содержащий гнездо с цилиндрическим осевым отверстием 3а, выполненное с возможностью зацепления, играя роль осевого гнезда, с соответствующим концевым участком 2а трубки 2. Гнездо 3а проходит в осевом направлении, показанном на чертежах литерой Х.

Трубчатый участок 2а проходит в первый участок 4а крепежного элемента (соединителя) 4, который входит во второй трубчатый участок 4b, при этом первый и второй участки расположены под углом друг к другу. Литерами Y' и Y" соответственно обозначены осевые направления, пересекающиеся друг с другом, в которых проходят первый и второй участки 4а, 4b. Предпочтительно, угол между направлениями Y' и Y" равен 90°.

Более подробно, трубка 2 соединена одним своим концом со входом соединительного участка 4b так, что выпускная секция соединителя (определенная на другом участке 4а), выполненная с возможностью уплотненного соединения с редуктором, расположена под углом относительно впускной секции, и такая конфигурация типично является предпочтительной в установках описанного типа. Вследствие этого после соединения с осевым гнездом между секциями 2а, 3 (оси Х и Y' параллельны) соединитель 4 можно свободно ориентировать, поворачивая вокруг оси Х, пока не будет достигнуто заранее выбранное относительное положение между трубкой 2 и редукционным клапаном 1.

Возвращаясь к секции 2а, она имеет трубчатый участок, во внешней цилиндрической стенке которого выполнена поперечная канавка 5, проходящая по окружности и выполненная с возможностью взаимодействовать с парой соответствующих пазов 6, выполненных в осевом отверстии гнезда 3а, посредством осевого фиксирующего средства, выполненного с возможностью фиксировать секцию 2а относительно секции 3, когда одна установлена в другую.

Это осевое фиксирующее средство содержат пару цилиндрических элементов в форме штифтов, обозначенных одной ссылочной позицией 7, которые выполнены с возможностью установки в секцию 3 на диаметрально противоположных сторонах так, что каждый штифт входит в зацепление, частично, с соответствующим пазом 6, оставаясь в секции 3, и выступает внутрь гнезда 3а, взаимодействуя с частью соответствующей канавки 5, выполненной на секции 2. Благодаря взаимному расположению штифтов 7, проходящих параллельно друг другу и расположенных на диаметрально противоположных сторонах (по образующим линиям цилиндрического гнезда 3а), в результате зацепления штифтов с соответствующими пазами и канавкой, трубчатые секции 2а и 3 взаимно удерживаются относительно друг друга в осевом направлении Х с возможностью свободного относительного вращения секций вокруг оси Х гнезда. Эта конфигурация ясно показана на фиг.6.

В таких условиях газонепроницаемость уплотнения между соединенными секциями также обеспечивается уплотнительным кольцом 8, например, круглого сечения, вставленным между ответными цилиндрическими поверхностями трубчатых секций 2а и 3. Например, на внешней стенке секции 2а может быть выполнено кольцевое углубление 9, подходящее для формирования гнезда для посадки уплотнительного кольца 8, которое входит в скользящий контакт с цилиндрической стенкой секции 3, после завершения фазы осевого соединения. Следует отметить, что система уплотнения предназначена для обеспечения уплотнения между поверхностями при относительном вращении, и секции 2а и 3 могут иметь свободную относительную ориентацию вокруг оси Х.

Для взаимного запирания трубчатых секций 2а, 3 в заранее выбранном положении система содержит запирающее средство, в целом обозначенное ссылочной позицией 10, которое конструктивно и функционально независимо от осевого фиксирующего средства, описанного выше.

Запирающее средство содержит круглую гайку или винтовую гайку 11, навинченную на внешнюю резьбовую часть соединительного участка 4а. Кольцевая гайка на одном своем конце имеет боковую поверхность 12, выполненную с возможностью упора в соответствующую выступающую поверхность 13, выполненную на конце трубчатого участка секции 3. Как показано на фиг.6, навинчивание круглой гайки 11 на участок 2а приводит к тому, что поверхности 12 и 13 упираются друг в друга, создавая в секции 2а натяжение относительно секции 3 так, чтобы натяжением, созданным навинчиванием круглой гайки, обеспечить взаимное запирание между соединителем 4 (и, следовательно, трубкой 2) и редукционным клапаном 1 в заранее выбранном относительном положении, в которое детали были приведены заранее.

Таким образом, настоящее изобретение решает имеющуюся проблему, обеспечивая многочисленные преимущества по сравнению с известными решениями.

Главное преимущество заключается в том, что благодаря соединительной системе согласно изобретению обеспечивается газонепроницаемое уплотнение между соединителем и редукционным клапаном даже в состоянии возможности свободной ориентации между ними. Из этого вытекает преимущество, заключающееся в возможности обеспечения и тестирования уплотнения между соединенными секциями уже на месте производства, независимо от условий установки, так что облегчается установка благодаря возможности свободного ориентирования секций.

К этим преимуществам следует добавить скорость и простоту создания (и разъединения) уплотненного соединения между редукционным клапаном и трубкой, что может быть особенно ценно на этапе сборки (разборки) установщиком на месте производства монтажных работ.

Дополнительным преимуществом является возможность ориентирования редукционного клапана и трубки относительно друг друга (сохраняя взаимное газонепроницаемое осевое соединение), что облегчает монтаж оборудования и повышает гибкость его компоновки.

Изобретение относится к системе для уплотненного соединения между парой трубчатых секций, предназначенных для пропускания газообразной среды под давлением. Система содержит соединительные гнездовые средства, соответственно выполненные на одной и на другой из указанных трубчатых секций с возможностью соосного зацепления друг с другом, средство газонепроницаемого уплотнения, расположенное между трубчатыми секциями; осевое фиксирующее средство, расположенное между соединительными гнездовыми средствами для удержания одной из трубчатых секций относительно другой трубчатой секции в направлении взаимного осевого соединения. Система также содержит съемные запирающие средства, расположенные между секциями, для жесткого запирания трубчатых секций друг к другу в заранее выбранном относительном положении. Средства для запирания секций в относительной ориентации выполнены независимыми от осевого фиксирующего средства. Изобретение обеспечивает газонепроницаемое уплотнение в состоянии, когда трубчатые секции свободно ориентируются относительно друг друга без какого-либо воздействия запирающих средств. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Система для уплотненного соединения между парой трубчатых секций (3, 2а), предназначенных для пропускания газообразной среды под давлением, при этом секции выполнены с возможностью ориентирования относительно друг друга из заранее определенного положения и в заранее определенное положение, в котором они жестко соединены друг с другом уплотненным соединением, содержащая:
соединительные гнездовые средства, соответственно выполненные на одной и на другой из указанных трубчатых секций (3, 2а) с возможностью соосного зацепления друг с другом,
средство газонепроницаемого уплотнения, расположенное между трубчатыми секциями;
осевое фиксирующее средство (6, 7), расположенное между соединительными гнездовыми средствами для удержания одной из трубчатых секций относительно другой трубчатой секции в направлении взаимного осевого соединения (X), отличающаяся тем, что она содержит съемные запирающие средства (10), расположенные между секциями, для жесткого запирания трубчатых секций друг к другу в заранее выбранном относительном положении, при этом средства для запирания секций в относительной ориентации выполнены независимыми от осевого фиксирующего средства (6, 7), так что обеспечивается газонепроницаемое уплотнение в состоянии, когда трубчатые секции (3, 2а) свободно ориентируются относительно друг друга без какого-либо воздействия запирающих средств (10).

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что соединительные средства содержат трубчатый участок в одной (2а) из секций, имеющей поперечную канавку (5), выполненную на внешней стенке, при этом участок выполнен с возможностью установки в гнездо (3а), образованное в другой секции, причем фиксирующее средство содержит, по меньшей мере, один фиксирующий элемент (7), удерживаемый в осевом положении относительно гнезда и проходящий, по меньшей мере, на некоторое расстояние в гнездо (3а) для зацепления с канавкой (5), когда трубчатый участок вставлен в гнездо, для запирания трубчатых секций (3, 2а) в осевом направлении относительно друг друга, с возможностью свободного вращения между секциями вокруг направления (X) вложения.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один осевой фиксирующий элемент (7) съемно установлен в гнезде.

4. Система по п.2 или 3, отличающаяся тем, что имеется два фиксирующих элемента в форме цилиндрических штифтов (7), выполненных с возможностью зацепления с гнездом (3а) поперек направления вложения и на диаметрально противоположных сторонах от канавки (5) для удержания одной трубчатой секции в осевом направлении в другой, при этом допуская их свободное относительное вращение вокруг осевого направления (X) вложения.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что запирающее средство содержит кольцевую гайку или контргайку (11), навинченную на одну из секций и выполненную с возможностью упора в другую секцию в результате навинчивания так, чтобы жестко прикрепить секции (3, 2а) друг к другу.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что одна (3) из трубчатых секций является впускной секцией редукционного клапана (1), а другая секция (2а) является частью соединителя (4) для трубки (2) для подачи газа в редукционный клапан, в которой соединитель содержит трубчатые участки (4а, 4b), расположенные под углом друг к другу.

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что редукционный клапан (1) предназначен для приема газа под высоким давлением в системе подачи горючего газа в автомобильные двигатели внутреннего сгорания.

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что уплотняющие средства содержат уплотнительное кольцо (8) круглого сечения, установленное в углублении (9), выполненном на одной (2а) из секций с возможностью скользящего поверхностного контакта с другой секцией (3), обеспечивая возможность свободной ориентации секций относительно друг друга.