Разъемное самоуплотняющееся соединение Советский патент 1986 года по МПК F16L23/16 F16L15/00 F16L1/00 

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение дл угшотнения разъемных неподвижных соединений высокого давления, где необходима компенсация монтажных переко- сов соединяемых участков магистралей и трубопроводов при их сборке с обеспечением надежной герметичности стыков.

«

Цель изобретения - повышение на- дежности монтажа устройства - достигается за счет предотвращения соскакивания кольца с посадочной поверхности гнезда и его повреждения.

На фиг.1 представлена конструк- дня разъемного самоуплотнянлцегося устройства высокого давления; на фиг.2 - узел I на фиг.1 до соприкосновения сопрягаемых сферических поверхностей между собой.

Устройство состоит из фланцев 1

и 2, уплотнительного резинового кольца 3 и крепежных деталей: болтов 4, гаек 5 и сферических шайб 6, Фланцы 1 и 2 имеют плоские неконтактирующие торцы 7 и 8 и контактирующие сферические поверхности 9 и 10, Во фланце выполнено гнездо 11 переменного сечения, сужающееся в сторону, противоположную давлению среды. Гнездо 11 имеет внутреннюю посадочную цилиндрическую поверхность 12, на которую устанавливается с гарантированным натягом кольцо 3, боковую коническую поверхность 13 с углом наклона, обеспечивающим необходимое сужение гнезда 11 и периферийным выступом 14 на смекающейся части, выполненным в виде усеченного конуса е На посадочной поверхности 12 выполнен кольцевой фиксирующий выступ 13 трапециевидного сечения с внешней цилиндрической поверхностью и тупыми кромками. Внутренняя боковая поверхность 16 выступа 15, взаимодействующая с кольцом 3, выполнена конической, причем образующие этой поверхности и образующие выступа 14 параллельны между собой и близки к нормали к контактирующей сфере 9. Наружная боковая поверхность выступа 15 совпадает со сферической поверхностью 9, вдоль которой в меридиа- нальных плоскостях до и после гнезда 11 выполнены контрольные риски 17 треугольной формы глубиной и шириной ке более 0,2 мм, при этом риски не касаются взаимодействующих с кольцом

5

0

0

5

0

5

0

3 поверхностей 13 и 16, Количество рисск 17 выбирается в зависимости от диаметральных размеров устройства, Б месте пересечения сферической и торцовой поверхностей фланца 2 вьтол- нено притупление 18 посредством радиуса или фаски. Между торцами 7 и 8 фланцев 1 и 2 предусмотрен зазор а . Болты 4 устанавливаются в отверстия во фланце 2 также с зазором.

Устройство работает следующим образом.

Резиновое кольцо 3 устанавливается в гнездо 11 с гарантированным натягом по цилиндрической посадочной поверхности 12, диаметр которой с учетом допустимых норм выполнен больше внутреннего диаметра кольца. Наличие на поверхности 12 фиксирующего выступа 15 в совокупности с упомянутым натягом и уменьшением выступа- ния кольца 3 относительно сферической поверхности, предотвращает выпадание кольца 3 из гнезда 11. Выполнение наружной боковой поверхности выступа 15, совпадающей со сферической поверхностью 9, а выступа 14 в виде усеченного конура, уменьшает протяженность гнезда 1 1 по дуге сферы и обеспечивает сборку устройства при большей несоосности участков трубопроводов. Выполнение конических поверхностей 14 и 15 па- рялтлельными между собой упрощает технологию и контроль изготовления гнезда 11. Выполнение выступа 14 с большей протяженностью, чем глубина рисок 17, предотвращает выход рисок на коническую поверхность 13 и обеспечивает минимальные проекции сечения и высоты рисок, что повышает наделсность работы кольца 3 при высоких давлениях, уменьшая возможность

затекания кольца в риски.

После монтажа кольца 3 в гнездо

11 производится затяжка устройства. При :iTOM несоосность участков трубопровода ограничивается величиной зазора а,Наличие во фланце 2 притупления 18 при пересечении сферической поверхности 10 с торцом 8«ликвидирует острую кромку, что в совокупности с выполнением тупьгх кромок на выступе 15 устраняет возможность перерезания кольца 3 при скольжении сферических поверхностей одна относительно другой в процессе монтажных операций с подгонкой участков трубопровода.

После сборки устройства контролируется его герметичность, например, с помощью гелиевого течеискателя при пневмоиспытаниях пониженным давлением и целосность резинового кольца 3. Дпя контроля состояния резинового кольца 3 на сферической поверхности 9 и меридианальных плоскостях до и после гнезда 11 выполнены контрольные риски 17, образующие каналы для отво- да утечки, наличие утечки при плотном контакте сферических поверхностей 9 и 10 при пневмоиспытаниях с пониженным давлением свидетельствует о повреждении кольца 3, Размеры ри-

сок 17 выполняются такими, чтобы предотвратить выдавливание в них резинового кольца при очень высоких давлениях среды. Риски треугольной формы с глубиной и шириной 0,2 мм. При работе устройства под давлением рабочей среды резиновое кольцо 3, выбирая зазоры и свободную площадь гнезда 11, деформируется, упираясь в выступ 14.

При этом контактное давление на уплотнительных поверхностях возрастает при повьшении давления среды из-за увеличения обжатия кольца 3, обеспечивая эффект самоуплотнения.

Ю

15

72

иг,2