Шланговое соединение Советский патент 1986 года по МПК F16L33/00 

2. Шланговое соединение, содержащее ниппель и обжимной стакан, образующие кольцевую полость, в которой расположена внутренняя опорная труба, нити верхних армирующих слоев расположены на внещией поверхности обжимного стакана, отличающееся тем, что, с целью обеспечения работы в условиях одновременного и раздельного воздействия повышенных внутреннего давления и внешней осевой растягивающей нагрузки, в кольцевой полости расположены нити нижних армирующих слоев, ниппель имеет покрытый антифрикционным слоем кольцевой выступ с конической поверхностью, большим основанием обращенный в сторону соединяемого конца щланга.

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к соединениям армированных гибких шлангов, и может быть использовано в различных областях техники.

Известно соединение шлангов высокого давления, в котором в рукав вставляется разрезное кольцо, а на армирующие слои, выполненные на конце шланга послойно сту- пенчать1ми, также устанавливаются дополнительно разрезные кольца 1.

Недостатком данного соединения шлангов является невозможность работы при внешних осевых усилиях.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является шланговое соединение, содержащее ниппель с коническим кольцевым скосом и обжимным стаканом, между которыми установлены опорная труба и жесткий армирующий каркас, а нить верхних армирующих слоев расположена на внешней поверхности обжимного стакана и закреплена связующим 2.

Недостатком этого соединения является также невозможность работы в условиях воздействия внешних осевых усилий.

Цель изобретения - обеспечение возможности работы в условиях одновременного и раздельного воздействия повышенных внутреннего давления и внешней осевой растягивающей нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в щланговое соединение, содержащее ниппель с коническим кольцевым скосом и обжимной стакан, в кольцевой полости между которыми установлены внутренняя опорная труба, а нити верхних армирующих слоев расположены на внешней поверхности обжимного стакана, по первому варианту в кольцевой полости расположены нити нижних армирующих слоев, ниппель имеет помежду этой поверхностью и внутренней поверхностью накидного стакана, покрытого антифрикционным слоем, установлено кольцо каплевидной формы, внутренняя поверхность которого подобна внешней поверхности кольцевого выступа ниппеля, покрытого антифрикционным слоем, а внешняя поверхность подобна внутренней поверхности накидного стакана, соединенного резьбовым соединением с накидной гайкой, внутри которой размещены шайба и упругий элемент, нагружающий шайбу к нитям верхних армирую- ших слоев, расположенных с охватом кольца изнутри и скрепленных с ним связующим материалом.

крытый антифрикционным слоем кольцевой выступ с конической поверхностью, большим основанием обращенный в сторону соединяемого конца шланга, между этой поверхностью и внутренней поверхностью накидного стакана установлено кольцо, внутренняя поверхность которого подобна внешней поверхности конического выступа ниппеля, а внешняя поверхность подобна внутренней поверхности накидного стакана, причем нити

верхних армирующих слоев расположены с охватом кольца изнутри и скреплены с ним и накидным стаканом связующим материалом, по второму варианту в кольцевой полости, образованной обжимным стаканом и ниппелем, расположены нити нижних армирующих слоев, ниппель имеет покрытый антифрикционным слоем кольцевой выступ с конической поверхностью, большим основанием обращенный в сторону соединяемого конца шланга, между этой поверхностью и внутренней поверхностью накидного стакана, покрытого антифрикционным слоем, установлено кольцо каплевидной формы, внутренняя поверхность которого подобна внешней поверхности кольцевого выступа ниппеля, покрытого антифрикционным слоем, а внешняя поверхность подобна внутренней поверхности накидного стакана, соединенного резьбовым соединением с накидной гайкой, внутри которой размещены шайба и упругий элемент, нагружающий шайбу к нитям верхних армирующих слоев, расположенных

с охватом кольца изнутри и скрепленных с ним связующим материалом.

На фиг. 1 изображено шланговое соединение, разрез; на фиг. 2 и 3 - узел клинового зажима, варианты; на фиг. 4 - узел клинового зажима; на фиг. 5 - шланговое

соединение, второй вариант, общий вид; на

фиг. 6 - узел клинового зажима, второй вариант.

Шланговое соединение состоит из ниппеля 1, на котором посредством резьбового соединения расположен обжимной стакан 2. В полости, образованной между ниппелем 1 и обжимным стаканом 2, расположены внутренняя опорная труба 3 и нижние армирующие слои 4 шланга 5. Нити верхних армирующих слоев б расположены на ниппе- ле 1 и зажаты клиновым зажимом, состоящим из кольцевого выступа 7 (фиг. I-4) ниппеля 1, кольца 8, накидного стакана 9, гайки 10 и упругого элемента 11. Верхние армирующие слои 6 покрыты слоем изоли- рующего материала 12.

Между кольцом 8 и армирующими иитя- ми 6 (фиг. 4) расположена прослойка из связующего материала 13, а коническая поверхность кольцевого выступа 7 ниппеля 1 покрыта слоем антифрикционного мате- риала 14. Конфигурация виешией поверхности кольца 8 может быть выполнеиа, как показано на фиг. 2 и 3.

Второй вариант предлагаемого щлаиго- вого соединения (фиг. 5 и 6) содержит накидную гайку 15, которая взаимодействует с накидным стаканом 9. Кроме того, щлан- говое соединение по второму варианту содержит щайбу 16, которая взаимодействует с упругим элементом 17.

Шланговое соединение в соответствии с первым вариантом монтируется на конце шланга следующим образом.

Обжимной стакан 2 надевается и несколькими витками резьбового соединения прикрепляется к ниппелю I. Затем предва- рительно разделениый конец шланга 5, а именио внутренняя опорная труба 3 с расположенными на ней армирующими слоями 4 вводится в кольцевую полость, образованную ниппелем 1 и обжимным стаканом 2. После этого обжимной стакан 2 продолжают наворачивать на ниппель 1 вплоть до упора его в выступ 7. При этом шланг 5 удерживают от вращения, а имеющаяся на внутренней полости обжимного стакана 2 левая винтовая нарезка затягивает внутреннюю опорную трубу 3 с расположенными на ней нижними армирующими слоями 4 в полость между ниппелем 1 и обжимным стаканом 2, чричем количество витков резьбового соединения между последними больше, чем необходимо для полного введения в колцевую полость внутренней опорной тру- бы 3 с расположенными на ней нижними армирующими слоями 4. Это обеспечивает дополнительное уплотнеиие при последних витках обжимного стакана 2.

Одновременно с этим верхние армирующие слои 6 с расположеиным на них слоем изолирующего материала 12 наползают на внешнюю поверхность обжимного стакана 2. Нити верхних армирующих слоев 6 со снятой

с них изоляцией располагают на конической части выступа 7 ниппеля 1, предварительно обработав коническую поверхность выступа 7 ниппеля 1 антифрикционным материалом 14, накидывают на них коническое кольцо 8, обработанное связующим материалом 13, выводачивают на внешнюю поверхность кольца 8, затем накидывают на них накидной стакан 9, внутреннюю поверхность которого также покрывают слоем связующего материала 13. После этого свободные концы нитей верхних армирующих слоев 6 равномерно растягивают и заклинивают между указанными элементами посредством гайки 10. Упругий элемент 11, расположенный между гайками 10 и накидным стаканом 9, предназначен для обеспечения надеж- ностн поджатия накидного стакана 9 в процессе эксплуатации соединения.

Последним этапом монтажа шлангового соединения является опрессовка и приложение динамических внешних осевых усилий, при которых происходит уплотнение и заклинивание нитей верхних армирующих слоев 6 между выступом 7 ниппеля 1 и кольцом 8. При необходимости после этого подтягивают гайку 10.

Принцип работы предлагаемого шлангово го соединения заключается в том, что слои шланга 5 (внутренняя опорная труба 3 и нижние армирующие слои 4), обжатые в полости между ниппелем 1 и обжимным стаканом 2, обеспечивают герметичность соединения.

Нагрузку от внешних осевых растягивающих усилий, а также осевых растягивающих усилий, возникающих от внутреннего давления, в предлагаемом соединении воспринимает клиновой зажим, образованный кольцевым выступом 7 ниппеля 1, кольцом 8, накидным стаканом 9, гайкой 10 и упругим элементом 11.

Нити верхних армирующих слоев б зажаты между внутренней поверхностью кольца 8 и кольцевым выступом 7 ниппеля 1, а также между внешней поверхностью кольца 8 и внутренней поверхностью накидного стакана 9. При возникновении осевых усилий (фиг. 4) нити верхних армирующих слоев 6, стремясь вытяиуться из зажатых участков, увлекают за собой кольцо 8, с которым они скреплены связующим материалом 13. При этом антифрикционный состав 14 не препятствует перемещению кольца 8 с расположенными на нем армирующими нитями б и, таким образом, кольцо 8 с нитями 6 как бы наползает на коническую поверхность выступа 7, создавая большие нормальные усилия, зажимающие участок иитей б между элементами клинового зажима.

Этот участок является основным, обеспечивающим эффект клинового зажима. Зажатие участка нитей верхних армирующих слоев б, зажатых между внешней поверхностью кольца 8 и внутренней поверхностью

накидного стакана 9, является дополнительным с целью обеспечения надежности работы клинового зажима. Этой же цели служит упругий элемент 11, который обеспечивает постоянство усилия, необходимого для надежной работы клинового зажима.

Второй вариант предлагаемого шлангового соединения презназначен для работы в условиях динамического характера изменения повышенных нагрузок. Отличием от первого варианта является то, что тело кольца 8 в осевом сечении имеет каплевидную форму, большее основание которого направлено в сторону соединительной резьбы ниппеля 1, причем соединение содержит накидную гайку 15, которая с одной стороны опирается посредством упругого элемента 11 на гайку, а с другой стороны взаимодействует с резьбой на внешней поверхности накидного стакана 9, внутренняя поверхность которого покрыта антифрикционным материалом 14.

Кроме того, кольцо 8 с расположенными на нем нитями верхних армирующих слоев 6 взаимодействует с гайкой 10 посредством упругого элемента 17 и шайбы 16, имеюшей поверхность, подобную поверхности большего основания кольца 8.

Отличием является также то, что внутренняя поверхность накидного стакана 9 покрыта антифрикционным материалом 14.

Установка шлангового соединения по второму варианту отличается тем, что после операции выворачивания нитей верхних ар- мируюших слоев б согласно первому варианту на большее основание кольца 8 с расположенными на нем нитями верхних армирующих слев 6 накладывается и посредством гайки 10 и упругого элемента 11 прижимается шайба 16. После этого на нити верхних армируюших слоев 6, расположенных на внешней поверхности кольца 8, накидывается предварительно расположенный на шланге 5 накидной стакан 9, внутренняя поверхность которого покрыта антифрикционным материалом, и посредством резьбового соединения дополнительного накидного стакана 15 прижимается к указанному участку нитей верхних армирующих слоев 6. При этом накидной стакан 15 опирается на гайку 10 посредством упругого

элемента 17.

В целом принцип работы шлангового соединения по второму варианту аналогичен работе по первому варианту. Однако в отличие от первого варианта нити верхних армирующих слоев 6 заклинены между кольцевым выступом 7 ниппеля 1 и внутренней поверхностью кольца 8, а также между внешней поверхностью кольца 8 и накидным стаканом 9. При возникновении осевых усилий как от внутреннего давления,

0 так и от внешних осевых нагрузок, нити верхних слоев 6 увлекают за собой кольцо 8, чему способствует наличие антифрикционных слоев на поверхностях конического выступа ниппеля 7 и накидного стакана 9, а также скрепление нитей верхних армирующих слоев 6 с кольцом 8 посредством связующего материала, тем самым обеспечивают эффективное заклинивание на внешней и внутренней поверхностях кольца 8. Динамическое изменение величины нагрузок приводит лишь к более прочному заклиниванию нитей верхних армирующих слоев 6.

Предлагаемое шланговое соединение обеспечивает возможность работы в условиях одновременного и раздельного воздействия по вышенных внутреннего давления и внешней осевой растягивающей нагрузки.

0

Фиг2

Фиг.З

П

Фи2.Ч //5

1. Шланговое соединение, содержащее ниппель и обжимной стакан, образующие кольцевую полость, в которой расположена внутренняя опорная труба, нити верхних армирующих слоев расположены на внещ- ней поверхности обжимного стакана, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности работы в условиях одновременного и раздельного воздействия повы- щенных внутреннего давления и внещней осевой растягивающей нагрузки, в кольцевой полости расположены нити нижних армирующих слоев, ниппель имеет покрытый антифрикционным слоем кольцевой выступ с конической поверхностью, больщим основанием обращенный в сторону соединяемого конца щланга, между этой поверхностью и внутренней поверхностью накидного стакана установлено кольцо, внутренняя поверхность которого подобна внещней поверхности конического выступа ниппеля, а внещняя поверхность подобна внутренней поверхности накидного стакана, причем нити верхних армирующих слоев расположены с охватом кольца изнутри и скреплены с ним и накидным стаканом связующим материалом. е (Л 1 N3 4 4: NU ГС 1C Фиг

Фиг.5

Фиг. 6