см
10
15
20
Изобретение относится к уплотни- тельной технике и может быть использовано для герметизации трубопроводов, по KOTOpbiM транспортируется жидкость под давлением.
Целью изобретения является повышение надежности работы прокладки за счет улучшения крепления и повышения герметизирующих свойств.
На фиг.1 показано соединение трубопроводов, разрез; на фиг.2 - предлагаемая прокладка, разрез; на -фиг.З и 4 - то же, варианты выполне-г
НИЯ.i
Герметичный стык образован вставляемым концом 1 трубы Т1, кольцевой герметизирующей прокладкой 2 и муфтой 3 трубы Т2, причем трубы Т1 и Т2 имеют общую ось Х-Х. Ца переднем конце муфты 3 сразу же за фланцем 4 вьтолнена кольцевая канавка-5. За стенкой 6 канавки 5, перпендикуляргг ной оси Х-Х, выполнена внутренняя цилиндрическая стенка 7 муфты 3, диа- 25 метр которой меньше внутреннего диаметра канавки 5, Стенка 6 канавки 5 имеет высоту h.
Герметизирующая прокладка 2 имеет на своей наружной поверхности бурт 8 крепления с наружной поверхностью цилиндрической формы и с шириной А, соответствующими форме и ширине канавки 5, и герметизирующее тело 9, наружная поверхность 10 которого имеет форму цилиндра с осью Х-Х. Бурт 8 крепления соединяется с этим телом посредством поперечного фланца 11, образующего ступеньку между периферийными поверхностями бурта 8 и тела 9. Наружный диаметр бурта 8 крепления соответствует внутреннему диаметру канавки 5, а наружный диаметр тела 9 соответствует внутреннему диа30
35
40
стороны дна 13 муфты и отличается тем, что первая внутренняя поверхность 14, образующая угол of , равный примерно 35, переходит во вторую внутреннюю поверхность 15, параллельную оси прокладки и оканчивающуюся внутренней поверхностью 16 в форме усеченного конуса, образующей угол примерно 20 с осью прокладки. Противолежащий бурту, т.е. обращенный к дну 13 муфты фланец тела 9 отличается тем, что на нем вьшолнены кольцевое утолщение 17, выступающее относительно этого фланца, и две кольцевые поверхности 18 и 19, расположенные по ту и по другую стороны от утолщения 17. Поверхность 19 образует С-поверхностью 16 небольшую треугольную губку 20, имеющую форму зуба пилЬи Ребро 21, находящееся на стыке поверхностей 14 и 15, имеет диаметр х, величина которого меньше минимального диаметра у выступа 12. Кроме того, в герметизирующей прокладке есть треугольная канавка 22 между выступом 12 и телом 9, ограниченная двугранным углом, образованным торцом 23 выступа 12 и поверхностью 14 тела 9.
Минимальная радиальная толщина е прокладки 2 на дне канавки 22 в несколько раз больше высоты выступа (ступеньки) бурта 8.
Дно 13, которым оканчивается внутренняя цилиндрическая стенка 7 муфты 3, оставляет/для тела 9 прокладки 2 обширное пространство в осевом направлении.
Монтаж герметичного стыка осуще- ствляют следующим образом.
Сначала в .муфту 3 трубы Т2 вводят герметизирующую прокладку 2. После эластичной дефо.рмации ее бурт 8 крепметру стенки 7 муфты,На ее внутренней дс ления входит в канавку 5, предусмотренную внутри муфты 3, и закрепляетс там; Затем соосно с муфтой трубы Т2 устанавливается вставляемый конец 1 трубы Т1. При вставлении конца в муфту происходит сжатие выступа 12, в результате чего бурт 8 крепления прижимается к задней стенке канавки 3 муфты 3, обеспечивая таким образом прочное закрепление прокладки 2 внутри муфты 3 во избежание смещения бурта 8 за пределы канавки 5 при дальнейшем введении конца в муфту 3 и, следовательно, смещения прокладки 2 к дну 13 муфты особенно в случае.
поверхности прокладки выполнен кольцевой выступ 12 трапециевидной формы, образующий радиальное продолжение бурта В, т.е. расположенный непосредственно напротив бурта 8, причем внутренний диаметр его меньше мини- мального наружного диаметра вставляемого конца 1, а ширина Р большего.основания выступа 12 трапециевидной формы равна ширине А бурта 8.
Тело трапециевидного сечения, идущее непосредственно за выступом 12, имеет малое основание со стороны выступа 12 и большое основание со
0
5
0
5
0
5
0
стороны дна 13 муфты и отличается тем, что первая внутренняя поверхность 14, образующая угол of , равный примерно 35, переходит во вторую внутреннюю поверхность 15, параллельную оси прокладки и оканчивающуюся внутренней поверхностью 16 в форме усеченного конуса, образующей угол примерно 20 с осью прокладки. Противолежащий бурту, т.е. обращенный к дну 13 муфты фланец тела 9 отличается тем, что на нем вьшолнены кольцевое утолщение 17, выступающее относительно этого фланца, и две кольцевые поверхности 18 и 19, расположенные по ту и по другую стороны от утолщения 17. Поверхность 19 образует С-поверхностью 16 небольшую треугольную губку 20, имеющую форму зуба пилЬи Ребро 21, находящееся на стыке поверхностей 14 и 15, имеет диаметр х, величина которого меньше минимального диаметра у выступа 12.. Кроме того, в герметизирующей прокладке есть треугольная канавка 22 между выступом 12 и телом 9, ограниченная двугранным углом, образованным торцом 23 выступа 12 и поверхностью 14 тела 9.
Минимальная радиальная толщина е прокладки 2 на дне канавки 22 в несколько раз больше высоты выступа (ступеньки) бурта 8.
Дно 13, которым оканчивается внутренняя цилиндрическая стенка 7 муфты 3, оставляет/для тела 9 прокладки 2 обширное пространство в осевом направлении.
Монтаж герметичного стыка осуще-. ствляют следующим образом.
Сначала в .муфту 3 трубы Т2 вводят герметизирующую прокладку 2. После эластичной дефо.рмации ее бурт 8 крепления входит в канавку 5, предусмот
ренную внутри муфты 3, и закрепляется там; Затем соосно с муфтой трубы Т2 устанавливается вставляемый конец 1 трубы Т1. При вставлении конца в муфту происходит сжатие выступа 12, в результате чего бурт 8 крепления прижимается к задней стенке канавки 3 муфты 3, обеспечивая таким образом прочное закрепление прокладки 2 внутри муфты 3 во избежание смещения бурта 8 за пределы канавки 5 при дальнейшем введении конца в муфту 3 и, следовательно, смещения прокладки 2 к дну 13 муфты особенно в случае.
когда радиальная высота h бурта 8 и глубина канавки 5 невелики по сравнению .с минимальной радиальной толщиной е тела герметизирующей прокладки и соответственно по сравнению с максимальной радиальной толщиной а этого тела под прямым углом к его /- плоской поверхности 10,
При этом для того, чтобы выступ
12выполнял свою функцию преграды , для проникновения твердых частиц (если трубопровод зарыт в землю) или преграды для проникновения воздуха (если трубопровод воздушный), его внутренний диаметр у в месте, расположенном под прямым углом к ее максимальному выступу, должен быть существенно меньше наружного диаметра t вставляемого конца 1, даже когда этот наружный диаметр имеет минимальную величину, обусловленную размерными допусками, но главным образом благодаря тому, что внутренний диаметр -у выступа 1 2 меньше наружного диаметра t вставляемого конца 1, эта ножка обеспечивает радиальное сжатие и, следовательно, прижатие бурта 8 крепления (противолежащего ножке) в канавке 5, выполненной в уфте 3.
Канавка 22 позволяет Лишней резине, образующейся в результате сжатия ножки, найти себе место без де- формации тела 9 прокладки, о еспечи- вающего герметичность.
Дальнейщее введение вставляемого конца 1 в муфту 3 вызьгоает радиальное сжатие тела 9, которое может сво- брдио удлиняться в направлении, параллельном оси, заключенной между наружной поверхностью вставляемого конца и внутренней поверхностью муфты, , оск:ольку никакой бурт на внутренней пЪверхности муфты не .препятствует TaKoii Деформации, Действительно, по-( ость, образованная стенкой 7 и дном
13для тела 9 в муфте 3, достаточно просторна в осевом направлении для
то.го, чтобы позволить такое свободное удлинение. Кроме того, крепление герметизирующей прокладки 2 на входе муфты 3 задумано так, чтобы воспретить любое осевое перемещение этой прокладки 2, и осевое удлинение теа герметизирующей прокладки 2 происходит без смещения остальной час- ти этой прокладки 2 и может изменяться в зависимости от ее осевого сжатия, обусловленного большим или меньшим диаметром t вставляемого конца 1 в пределах размерных допусков. Губка 20 позволяет герметизировать неровную нар ткную поверхность вставляемого конца, поскольку после сжатия она заполняет раковины и закрьюает выступы.
Q Продвижение вставляемого конца через герметизирующую прокладку оста навливается, когда в муфту 3 входит часть этого конца, длина которой значительно превьш1ает .осевую длину
5 прокладки 2,
Благодаря комбинации выступа, плоских поверхностей 18 и 19 на конце тела 9, обращенном тс дну 13 муфты, и канавки 22 на внутренней по0 верхности прокладки при сжатии тела 9 На конце его не образуется внутренняя складка в результате концентрации усилий. Благодаря этой комбинации усилие введения вставляемого кон5 ца в муфту меньше, чем в известных конструкциях.
Поверхность выступа и поверхность 16 в форме усеченного конуса подвергаются только усилиям сжатия, что
0 увеличивает срок службы прокладки. Таким образом, благодаря комбинации расположенных напротив друг друга выступа 12 и бурта 8 и отсутствию на внутренней поверхности муфты заплечика, ограничивающего осе5
вое -удлинение тела 9, усилия, необходимые, для монтажа соединения, значительно уменьшаются.
Благодаря наличию канавки 22 усилие введения вставляемого конца 1 в муфту 3, обусловленное сжатием герметизирующей прокладки 2, значительно уменьшается по сравнению с усилием, необходимым для введения такого же вставляё- мого конца 1 в такую же муфту 3, но при использовании герметизирующей прокладки радиального типа сжатия.
Благодаря комбинации выступа 12 и бурта 8 крепления для обеспечения прочного крепления бурта 8 в.канавке 5 при введении вставляемого конца нет необходимости предусматривать заплечик на внутренней поверхности муфты для создания упора осевой остановки герметизирукхцего тела с целью обеспечения осевой стабильности герметизирующей прокладки в муфте.
Благодаря устранению упора для тела 9 на внутренней поверхности муфты 3, оно может свободно удли- . няться в кольцевом пространстве, образованном стенкой 7 и дном 13 между вставляемым концом 1 и муфтой 3 что позволяет вводить вставляемый . конец с усилием, которое увеличивается совсем немного при увеличении наружного диаметра вставляемого конца в пределах размерных допусков, поскольку усилие монтажа соединения обусловлено в основном усилием сжатия тела 9,
Благодаря уменьшению усилия, необходимого для монтажа соединения отклонения размеров вставляемого кенца и муфты могут достигать нег скольких миллиметров, причем удовлетворительная герметичность соединения сохраняется при рабочих давлениях порядка 40-60 бар. Таким образом, возможны отклонения размеров до 8,5 мм при диаметре вставляемого Конца 150 мм и до 11,5 мк при диаметре вставляемого конца 600 мм.
Благодаря небольшой высоте выступа Н, ограничиваемой выступом 1 2 возможно использовать выступ, ради- альная толщина которого и, следовательно, глубина канавки, куда он входит, могут быть меньше. Это позволяет уменьшить радиальньй размер i Муфты 3.
Благодаря выступу 12 и бурту 8 крепления тело 9 защищен от повреждений в результате контакта с кислородом в случае воздушных трубопровдов или с твердыми частицами в случае подземных трубопроводов.
Благодаря защите тела ,9 от воздействия физико-химических агентов устраняется опасность преждевременного старения эластомера.
Благодаря увеличению размерных допусков как внутреннего диаметра муфты, так .и наружного диаметра вставляемого конца, можно растачивать кокили, служащие для изготовления труб центробежным способом, поскольку требования к размерам менее жестки. В результате увеличивается срок службы этих кокилей.
Когда внутри муфты имеется стенка в форме усеченного конуса, расширяющегося к дну муфты, .то наружную поверхность 24 тела 9 прокладки вьтолняют соответствующей формы
0
5
0
5
Q
5
0
5
50
5
в виде усеченного конуса, расширяю-, щегося от бурта 8крепления,причем малое .основание находится со стороны этого бурта 8 крепления, что обеспечивает лучшее осевое расширение тела 9 при его радиальном сжатии и, следовательно, постоянство усилия введения вставляемого конца 1 в муфту 3 независимо от наружного диаметра вставляемого конца 1 в пределах размерных допусков.
Канавка может быть вьтолнена в форме трапеции, в результате, чего канавка делается шире, а вся прокладка удлиняется, хотя размеры тела 9 остаются прежними. Это увеличивает вес прокладки, но уменьшает ее сопротивление смещению внутрь трубы.
Формула изобретения
. 1. Кольцевая герметизирующая прокладка для чугунных труб с узким . вставляемым койцом в одной трубе и раструбом в другой, отлитых в кокилях центробежным способом, содержащая герметизирующий элемент радиального сжатия с наружной цилиндрической или конической поверхностью, расходящей-- ся относите-льно внутренней конической поверхности, с кольцом крепления на наружной поверхности в виде бурта, с наружным радиальным выступающим внутрь прокладки кольцевым выступом и внутренним кольцевым выступом на внутренней поверхности, причем наружный -выступ выполнен с диаметром, большим диаметра вйутреннего выступа, расположен напротив бурта, а между выступами выполнена кольцевая канавка,о тлич ающа я.«с я тем, что, с целью повышения надежности, . наружньш выступ выполнен с сечением трапециевидной формы, сужающимся к внутренней поверхности, ширина его большего основания равна ширине - бурта, а торцовая поверхность прокладки со стороны внутреннего выступа образована плоскими поверхностями, переход щими в лепесток, расположен- Ньй между ними и выступающий отно- сительно них.
2. Прокладка по п.1, о т л и чающаяся тем, что внутренняя поверхность прокладки выполнена в виде.конической поверхности, переходящей в цилиндрическую, с диаметром меньше диаметра наружного выступа.
152128810
3, Прокладка по пп, 1 и 2, о т - разованный конической поверхностью и личающаяся тем чтона внут- плоской торцовой поверхностью прок- ренней цилиндрической поверхности вы- ладки. полнен выступ треугольного сечения, об
Изобретение может быть использовано для герметизации трубопроводов, по к-рым транспортируется жидкость под давлением. Цель изобретения - повышение надежности работы прокладки за счет улучшения крепления и повышения герметизирующих свойств. Наружная цилиндрическая или коническая поверхность (П) герметизирующего элемента радиального сжатия расходится относительно внутренней конической П. Прокладка 2 имеет на наружной П бурт 8 крепления с наружной П цилиндрической формы. Наружный выступ 12 выполнен с диаметром, большим диаметра внутреннего выступа, и расположен напротив бурта 8. Между выступами выполнена кольцевая канавка. Выступ 12 выполнен с сечением трапециевидной формы, сужающимся к внутренней П. Ширина большего основания выступа 12 равна ширине бурта 8. Торцовая П прокладки 2 со стороны внутреннего выступа образована плоскими П 18, 19, переходящими в лепесток, расположенный между ними и выступающий относительно их. Внутренняя П 16 выполнена в виде конической П, переходящей в цилиндрическую. Выступ 20 треугольного сечения образован П 16, 19 и выполнен на П 15. П выступа 12 и П 16 подвергаются только усилиям сжатия, что увеличивает срок службы прокладки 2. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
| Патент США № 3315971, кл | |||
| ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ ДЛЯ ЛОКОМОБИЛЬНЫХ КОТЛОВ | 1912 |
|
SU277A1 |
