Разъемное соединение трубопроводов Советский патент 1990 года по МПК F16L19/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к соединениям трубопроводов разъемного типа, и предназначено преимущественно для магистралей, транспортирующих криогенные жидкости, или для систем, работающих при циклическом изменении температур в широком диапазоне.

Цель изобретения - повышение надежности герметизации в условиях термоцик- лирования при многоразовом охлаждении до криогенных температур.

На фиг. 1 показано соединение в затянутом рабочем состоянии, общий вид; на :фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1 (положение за- :тяжки); на фиг. 3 - то же, промежуточ- :ное состояние.

Соединение состоит из пиннеля 1, снабженного несколькими плотно охватывающими одна другую упругими цилиндрическими оболочками 2, 3 и 4, штуцера 5 с нако10

15

наконечника 6. В результате между оболочками 3 и 4 образуется зазор с, в связи с чем при дальнейшей затяжке деформируется оболочка 3. Аналогично после натяга оболочка 3 на соответствующую ей цилиндрическую поверхность наконечника образуется зазор между оболочками 2 и 3, не препятствуя дальнейщей деформации оболочки 2. В результате обеспечивается возможность деформации всего набора оболочек при минимальном усилии затяжки и минимальное трение в зонах сопряжения, несмотря на существенное увеличение суммарной жесткости компенсатора. Таким образом, в затянутом состоянии каждая из оболочек устанавливается с натягом на цилиндрические поверхности наконечника, образуя несколько дублирующих друг друга зон уплотнения. При этом за счет натяга оболочек создаются требуемые для обеспечения герметичности контактные давления.

нечником 6 и накидной гайки 7. Нако- 20 При захолаживании системь, н есмотря на

|нечник б выполнен ступенчатым в виде Iчередующихся конических 8 и цилиндричес- 1ких 9 поверхностей, образующих равновы- сокие ступеньки. Требуемое число ступенек равно числу оболочек. Оболочки 2, 3 и 4 герметично соединены по периметру основания с ниппелем, например, аргоно-дуговой сваркой. Размеры внутренних диаметров оболочек 2, 3 и 4 и диаметров сопрягаемых с ними цилиндрических поверхностей 9 выполнены с допусками, обеспечивающими при затяжке соединения величину натяга С, достаточную для обеспечения герметичности. Величина С и параметры оболочек вычисляются расчетным путем. Выступающая часть наружной оболочки 4 над торцом

ослабление затяжки накидной гайки, обусловленное различием температур наружных и внутренних деталей, натяг остается неизменным, а следовательно, не изменяется и достигаемая герметичность. Неизменность натяга объясняется одинаковой термодеформацией в зонах равных диаметров штуцера и ниппеля, изготовленных из одинакового материала.

30

Формула изобретения

Разъемное соединение трубопроводов, содержащее ниппель с упругими уплотняющими элементами, штуцер со ступенчатым наконечником с чередующимися направляюоболочки 3 выполнена более длинной, чем 35 уплотнительными поверхностями и

выступающая часть оболочки 3 над торцом оболочки 2. В начальный момент контакта оболочки 4 с наконечником 6 между торцами оболочек 2 и 3 к соответствующим поверхностям наконечника имеют место зазоры а и б, причем а меньше б.

Соединение работает следующим образом.

При затяжке соединения обеспечивается в первую очередь деформация наружнакидную гайку, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности герметизации, упругие уплотняющие элементы выполнены в виде тонкостенных цилиндрических плотно прилегающих один к другой оболочек 40 различной длины, увеличивающейся к периферии, а уплотнительные поверхности наконечника выполнены в виде цилиндрических ступенек с коническими сопрягающимися поверхностями, при этом оболочки установ- с натягом на соответствующие им

ной оболочки 4, которая соединяется с на- 45

тягом с соответствующей ей поверхностью 9 ступеньки наконечника.

наконечника 6. В результате между оболочками 3 и 4 образуется зазор с, в связи с чем при дальнейшей затяжке деформируется оболочка 3. Аналогично после натяга оболочка 3 на соответствующую ей цилиндрическую поверхность наконечника образуется зазор между оболочками 2 и 3, не препятствуя дальнейщей деформации оболочки 2. В результате обеспечивается возможность деформации всего набора оболочек при минимальном усилии затяжки и минимальное трение в зонах сопряжения, несмотря на существенное увеличение суммарной жесткости компенсатора. Таким образом, в затянутом состоянии каждая из оболочек устанавливается с натягом на цилиндрические поверхности наконечника, образуя несколько дублирующих друг друга зон уплотнения. При этом за счет натяга оболочек создаются требуемые для обеспечения герметичности контактные давления.

0 При захолаживании системь, н есмотря на

ослабление затяжки накидной гайки, обусловленное различием температур наружных и внутренних деталей, натяг остается неизменным, а следовательно, не изменяется и достигаемая герметичность. Неизменность натяга объясняется одинаковой термодеформацией в зонах равных диаметров штуцера и ниппеля, изготовленных из одинакового материала.

Формула изобретения

Разъемное соединение трубопроводов, содержащее ниппель с упругими уплотняющими элементами, штуцер со ступенчатым наконечником с чередующимися направляю уплотнительными поверхностями и

накидную гайку, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности герметизации, упругие уплотняющие элементы выполнены в виде тонкостенных цилиндрических плотно прилегающих один к другой оболочек различной длины, увеличивающейся к периферии, а уплотнительные поверхности наконечника выполнены в виде цилиндрических ступенек с коническими сопрягающимися поверхностями, при этом оболочки установ- с натягом на соответствующие им

Изобретение относится к машиностроению, в частности к соединениям трубопроводов разъемного типа, и предназначено преимущественно для магистралей, транспортирующих криогенные жидкости, или для систем, работающих при циклическом изменении температур. Цель изобретения - повышение надежности герметизации в условиях термоциклирования при многоразовом охлаждении до криогенных температур. Соединение состоит из ниппеля 1, снабженного несколькими плотно охватывающими друг друга упругими цилиндрическими оболочками 2, 3 и 4, штуцера 5 с наконечником 6 и накидной гайки 7. Наконечник 6 выполнен в виде чередующихся конических и цилиндрических поверхностей, образующих равновысокие ступеньки. Оболочки 2, 3 и 4 герметично соединены по периметру основания с ниппелем, и размеры их внутренних диаметров и диаметров, сопрягаемых с ними цилиндрических поверхностей, выполнены с допусками, обеспечивающими при затяжке соединения величину натяга, достаточную для обеспечения герметичности. 3 ил.

Фиг.З

Фиг.2.