Уплотнение для резьбовых соединений и способ его изготовления Советский патент 1987 года по МПК F16J15/00 

11

Изобретение с)тиоси 1 ся к уилотли- rejibiioi i технике и может Г)ыт nciuuii,- попано в резьбовых соединениях труб большого дияметра, н частности п обсадттых наречных трубах иефтяиот о- сортамента.

Целью изобретения является повышение герметичности за счет перекрытия концов колец в окружном нанравлении и технологичности за счет изготовления колец различного диаметра из ленты одного профиля.

На фиг. показано перворгачалт.ное соединение полос путем сопряжения профилей на их соответственных боковых поверхностях и предельного

перемещения полос навстречу друг другу; на фиг. 2 -тоже,пид сверху; на фиг. 3 - разрез Л-Л на фи.г. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б. на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Б-В на фиг. 1; на фиг, 6 - промежуточная стадия формирования кольца; на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг. 6; на фиг, 8 - разрез Д-Д па фиг. 6; на фиг. 9 - разрез 1 Ж на фиг, 6; на фиг. 10 - разрез Ж-Ж на фиг, 6; на фиг. 11 - разрез 3-3 на фиг. 6; на фиг. Г2 - ia3p(j3 , К-К на фиг. 6; па Фиг.

13- 1)азрез Л-Л на фиг. 6; на фи1 .

14- уплотнительное кольцо в сборе; на фпгч 15 - разрез М-М па . 14; Tia фиг. 16 - разрез Н-Н па фиг. 14; па фиг. 17 - разрез 0-Q на фиг , 14.

У1иютпе)ше содержит два профиль- пых кольца, получепных -ИЗ полос 1 и ., па взапмоде1 1Ствуго1Щ1х поверхностях которых выполнен) ответные выступы 3 и впадипы 4, образующие в сборе соед1П1е П1е типа ласточкина хвоста, однако, они могут быть полнепы таким образом, чтобы образовывать любое друт ое известное замковое соедипсппе, огра и чивающее перемщение полог в торцовом и поперечном направлепиях и допускающее их продолное перемещепие отпоситель ю друг друга. На концах каждой из полос также выпол1 епы ответные выступы 5 и впад1П ы 6. Па каждом конце может быт один или несколько только выступов или тольк(5 нпадин, и.;ги могут быть как выступы, так и впадины. Боковые поверхности выступов и впадин могут быть паралле,пьп111ми или иметь форму, пеобходимую для образования соедипе- ПИ Я типа ласточкина хвоста. DocJie/uie возможно, па пример, в с.лучае изготои

.П1 ии 1 полосы их :1лас-1 ичп1)Го материала, допускакшюго отгиб края Bi.icTyna (нпадины) . Указа1П1ые Bi icTyni.i TI впадг - Hi)i на концах гггглос образуют при сборке колец замковое соединение. При зтом зона замков.ого соединения концов одного ксшьца имеет угловое смещение относительно зоны замкового соединения концов другого кольца.

Способ изготовления уплотнения осуществляется следующим образом. Из профильных лецт, полученных прессованием и имеющих на поверхностях взаимного сопряжения ответные выступы 3 и впадины 4, вырезают полосы длиной, соответствующей с учетом деформации при изгибе длинам окружнос;тей колец 1 и 2, на онцах которых выполняют ответные выступы 5 и впадины 6. При сборке выступы 3 на сопрягаемой боковой поверхности полосы 2 вставляют в соответственные, впад1-п1Ы 4 на ответной боковой поверхности полосы 2 и перемещают полосы 1 и 2 навстречу друг другу в продольном направлении до положения, в котором они примерно наполовину перекроют друг друга. После этого свободные концы образовавщейся составной полосы изг ибают, как указано стрелками Г1, вводят выступы 3 свободного конца полосы 2 в соответственные впадины 4 свободного конца полосы 1 (и наоборот) и, совмещая дальнейщий изгиб с

относительным перемещением указан- пых концов в окружном направлении, образуют сначала полуфабрикат кольда (см. фиг. 6) и затем, вводя до упора . выступы на концах в соответственные

впадины у одноименных колец, -образуют полное составное кольцо. При этом зона стыковки концов одного кольда имеет угловое смещение относительно зоны стыковки концов другого кольца,

что предотвращает образование сквозных радиальных зазоров. Введение вые-- тупов во -впадины на концах полос предотвращает возникновение сквоз 5ых осевых заз оров.

Полученный уплотнительпьгй элемент устанавливают в резьбовое соединение. В процессе свинчила1п-1я он сжимается и деформируется витками резьбы, вследствие чего обеспечивается необходимая герметичность как па вяещних стЕЧках кольца с поверхностями резьбы и канавки, так .и на внутренних стыках между сопрягаем(ми поне;)хнс)сгями полос.

313

Пример. Для уплотнения конического муфтового резьбового соединения обсадной трубы условным диаметро 508 мм необходимо фторопластовое колцо толщиной стенки 2,4 мм и шириной 6,3 мм, изготовление которого обычными способами нерационально из-за высокой стоимости оснастки, низкого коэффициента использования дорогостоящего материала и низкой производ тельности труда.

Для изготовления кольца по предлагаемому способу из фторопласта методом экструзии с последующей .калиб-: ровкой протяжкой получают два типа лент, каждая из которых имеет высоту 1,8 мм и ширину 6,3 мм. Первая лента имеет в поперечном сечении три выступа высотой 1,2 мм и шириной 0,6 мм у основания и 1,2 мм у вершины, вторая - впадины соответственного расположения и глубины. Допуски на размеры профиля соответствуют широкоходовой посадке.

На указанной стадии процесса вы- сокая производительность и высокий ,коэффициент использования материала обеспечивается применением высокоскоростных процессов экструзии и протягивания.

Длины полос, которые необходимо изготовить из лент, юпределяют как длины окружностей, соответствующих серединам каждой из полос:

,14(504+1,8)1588,2 мм

,14(504+2-0,6+1,8)592 мм.

Концевые замки для обеих полос принимают одинаковыми типа ласточкина хвоста, имеюш15ми длину 15 мм, наименьшую ширину 1,6 мм, наиболь- Шую - 2,0 мм. При этом средний выступ профиля находится в пределах ширины концевого замка по всей его длине и удерживает его от оттопыри- вания. Допуски на размеры принима- ются по широкоходовой посадке.

Разрезка .лент на мерные полосы совмещена с вырубкой концевых замков и осуществляется безотходно на вырубном кривошипном прессе. При этом даже невысокая точность длины 1 мм обеспечивает получение диаметра кольца с точностью -0,3 мм, что другими методами достигается весьма сложно.

Сборка колец производится - по указанной технологии. После ее завер644

шения получают кольцо с заданными размерами, которое обычным способом помещают в выполненную в муфте канавку. При сборке муфты с трубой оно деформируется, образуя зону герметичности.

Аналогичным образом изготавливается комбинированное уплотнение. При этом внешнее кольцо может быть изготовлено, например, из стали Х18Н9Т, внутреннее - из фторопласта.

Формула изобретения

1.Уплотнение резьбовых соединений в виде кольца, отличающееся тем, что, с целью повьше- ния герметичности уплотнения и его технологичности, кольцо выполнено составным из нескольких ;. разъемньпх колец, на взаимодействуюш 1х поверхностях которых вьшолнены ответные выступы и впадины, образуюшие при сопряжении колец соединенные типа ласТочкина хвоста, при этом на концах каждого кольца выполнены ответные вытупы и впадины, сопряжение которых

у одного кольца смещено в окружном направлении относительно сопряжения другого.

2.Способ изготовления уплотнения для резьбовых соединений, включающий вырезание из профильной ленты, выполненной из материала уплотнения, полосы, изгиб полосы по радиусу уплотнения и соединение ее концов, о т - личающийся тем, что, с целью повьш ения герметичности уплотнения и его технологичности, профиль

поверхности лент выполняют в виде выступов и впадин, из них вырезаю несколько полос, на концах которых вьтолняют ответные выступы и впадины, и полосы соединяют метеду собой ответными профильными поверхностями, смещая их навстречу друг другу в продольном направлении, затем изгибают до сопряжения концов разноименных полос и перемеш;ают навстречу друг другу в окружном направлении до полного контакта одноименных полос.

3. Способ поп. 2,отличаю- щ и -и с я тем,что профильные ленты выполняют изразличных материалов .

5 , 5-I

д

A-AБ-Б Б-В

П

Ufus.

Г

ЭЕЕЕЗ

Фиг. 2

П

г

Фи.Ь Фаз. 5

r-Г Д-Д - ЖЩи г. Б

Фиг. б (Риг. 9 cpue.fO

3-3 - UL

YT/

(Pufff

(Риг.г fpu2i5

Фиг /4

Фиг.15 Фиг.16

т

Ц1иг.17

Изобретение относится к уплотни- тельной технике, может быть использовано в резьбовых соединениях труб . большого диаметра, в обсадных нарез- ных трубах и позволяет повысить герметичность и технологичность уплотнения. Уплотнение выполнено в виде составного кольца из нескольких разъемных колец, на взаимодействующих поверхностях которых вьтолнены ответ-, ные выступы и впадины, образующие при сопряжении колец соединение типа ласточкина хвоста. При этом на концах каждого кольца также выполнены ответные выступы и впадины, сопряжение которых у одного кольца смещено в окружном направлении относительно сопряжения у другого кольца. Способ изготовления уплотнения включает следующие операции. Вьтолняют профиль лент в виде чередующихся выступов и впадин, вырезают из лент несколько полос, на концах которых также выполняют ответные выступы и впадины. Полосы соединяют между собой ответными профильными поверхностями, смещая их навстречу друг другу в продольном направлении, затем изгибают до сопряжения концов разноименных полос и перемещают навстречу друг другу в окружном направлении до полного контакта концов одноименных полос. Для получения составного кольца из различных материалов разноименные профильные ленты выполняют из различных материалов. 2 с.п. и 1 з.п. ф-лы 17 ил. (Л со 4 О 4