Быстроразъемное соединение Советский патент 1991 года по МПК F16L37/28 

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в трубопроводах высокого и сверхвысокого давлений к аппаратуре, работающей при таком давлении

Цель изобретения - повышение удобства эксплуатации и надежности работы соединения

На фиг 1 изображено БРС в состыкованном состоянии, продольный разрез; на фиг 2 - шариковый захват БРС в расстыкованном состоянии, продольный разрез, на фиг. 3 - схема шарикового захвата БРС в расстыкованном состоянии; на фиг. 4 - то же. в первой стадии стыковки с ответным штуцером; на фиг 5 - то же, во второй стадии стыковки с ответным штуцером; на фиг 6 - то же, в третьей стадии стыковки с ответным штуцером; на фиг. 7 -то же, в четвертой стадии стыковки с ответным штуцером.

- Быстроразъемное соединение состоит из двух частей, одна из которых включает в себя корпус 1,соединенный с наконечником 2 с помощью резьбы. На наружную резьбу корпуса 1 навинчен сепаратор 3 с двумя рядами 4 и 5 шариков шарикового захвата,

также включающего в себя подвижную втулку 6 с двумя расточками 7 и 8, предназначенными для работы с рядами 4 и 5 шариков соответственно.

Подвижная втулка расположена между двумя пружинами 9 и 10, контактирующими соответственно с неподвижной 11 и подвижной 12 шайЬами. Подвижная втулка 6 служит также для размещения в ней фиксаторов 13, подпружиненных пружиной 14, и закрепления на ней кожуха 15 Отверстие 16 и канавка 17, сообщающаяся с ним, служат для размещения в них шарика 18 при соответствующих положениях сепаратора 3 относительно цилиндрических поверхностей 19 и 20 наконечника 2. Силовая резьба 21 служит для закрепления шарикового захвата на корпусе 1 и для открытия клапана 22, на который воздействует наконечник 2, Для передачи крутящего момента с емкости 23 на сепаратор 3 служат шлицы 24 и пазы 25 сепаратора, вступающие в контакт соответственно с пазами 26 и шлицами 27 емкости. Буртик 28 емкости служит для контакта с подвижной шайбой 12 шарикового захвата. Клапан 22 уплотняется относительно штуцеan

о

N СЛ VI

к

pa 29 с помощью уплотнителя 30 из высокопрочного эластомера, пружина 31 осуществляет предварительное поджатие клапана 22 к уплотнителю. На наружной поверхности штуцера 29 выполнены канавки 32 и 33 для размещения в них шариков соответ- стенно первого А и второго 5 рядов шариков. Канавки 32 и 33 чередуются по направлению от торца штуцера с цилиндрическими участками 34 и 35 и имеют упорные буртики 36 и 37 соответственно, расстояние А между которыми строго согласование расстоянием Б между упорными буртиками 38 и 39 расточек 7 и 8 соответственно подвижной втулки 6. Штуцер 29 уплотняется относительно емкости 23 прокладкой 40, а относительно иглы 41 наконечника 2 - уплотни 1елем 42

Ручной привод кожуха при разъеме осуществляют ггумем воздействия пальцев на фартук 43. Rt1 тдению подвижной втулки 6 препя icTtiyei буртик 44, выполненный на сепараторе

Быстроразъемное соединение работает следующим образом.

За исходное состояние принимают расстыкованное состояние БРС (фиг. 2). Состыковку обеих частей БРС можно разбить на четыре этапа, хотя весь процесс занимает 23с1 первый этап - предварительная стыковка; второй - нахождение шлицевого зацепления; третий - окончательная стыковка; четвертый - открытие клапана.

Для проведения первого этапа стыковки вводят штуцер 29 в сепаратор 3 и производят легкое нажатие на емкость 23. Протекание процесса работы всех частей БРС показано на фиг. 3-7. Первый этап изображен на фиг. 3-5. Цилиндрическая часть 34 беспрепятственно проходит через оба ряда шар .-ков. так как они раздвигаются при этом в свои расточки 7 и 8, а подвижная втулка б фиксируется буртиком 44 и пружиной 9. Силовой контакт подпружиненной подвижной шайбы с буртиком 28 емкости происходит в момент, когда с шариками ряда 5 контактирует цилиндрическая часть 35 штуцера. Поэтому подвижная втулка 6 под действием сжимающейся пружины не двигается, упершись буртиком 39 в ряд 5 шариков. Но как только канавка 33 проходит под шарики ряда 5, шарики этого ряда под действием буртика 39 вжимаются в эту канавку, и подвижная втулка 6 под действием пружины 10 передвигается, сжимая при этом пружину 9, которая имеет меньшее усилие.

Перемещение подвижной втулки могло бы продолжаться до уравнивания усилий пружин но прежде чем это произойдет поднижи л я r.i/лка В упрется упорным буртиком 38 в другой ряд 4 шариков, которым уйти в свои гнезда мешает цилиндрическая часть 34 штуцера. Таким образом, закончился первый этап - предварительная стыковка,

хотя оператор произвел только легкое нажатие на емкость 23, преодолев усилие пружины 10, но не сделав никаких других действий. Это достаточно удобно. Если сейчас отпустить емкость, она останется в этом

0 же положении, самопроизвольное выпадение ее из гнезда исключено, так как сработал предварительный шариковый захват (изображено на фиг. 5). Это положение подвижной втулки зафиксировал также фикса5 тор 13, введя шарик в канавку 45. Между шлицами сепаратора и емкостью соблюдается зазор, поэтому емкость может свободно вращаться вокруг общей их оси.

Второй этап стыковки состоит в отыска0 нии положения емкости при котором шлицы одной части находились бы напротив пазов другой части. Поиск ведется путем поворота емкости на некоторый угол (в пределах ± 30°) при некотором осевом нажатии на емкость

5 для преодоления усилия пружины 10. При вхождении шлицев в пазы штуцер 29 продолжает движение в направлении стыковки, подводя канавку 32 под ряд 4 шариков. Как только шарики ряда 4 западут в свои гнезда

0 под воздействием упорного буртика 38, подвижная втулка 6 под воздействием еще более сжатой пружины 10 сдвинется влево, застопорив уже оба ряда 4 и 5 шариков (этот момент изображен на фиг. 6).

5Для выполнения всего процесса стыковки, включающей три перечисленных этапа, не потребовалось совершить какие-либо другие манипуляции, кроме нажатия на емкость и возможного поворота на±30° одной

0 рукой. Во всех трех этапах стыковки шарик 18 размещается между канавкой 17 и поверхностью 19 наконечника. К окончанию третьего этапа стыковки игла наконечника уже вошла в отверстие штуцера, но еще не

5 уплотнилась в уплотнении 42. Клапан 22 закрыт. Самопроизвольная стыковка емкости исключена.

Четвертый этап стыковки состоит во вращении емкости и тем самым в передаче

0 момента вращения через шлицевое соединение на сепаратор, а следовательно, а резьбу 21 При вращении сепаратора по резьбе 21 происходит его передвижение в осевом направлении относительно корпуса

5 1 При этом происходит продвижение иглы наконечника, его уплотнение в уплотнителе 42. затем открытие клапана 22 и, наконец, упор торцовых поверхностей штуцера 29 и наконечника 2 Шарик 18 в процессе стыковки на четвертом этапе входит в углубление,

образованное отверстием 16, фиксируя подвижную втулку 6 от осевого перемещения в какую-либо сторону. Этим предотвращается случайное раскрытие шарикового захвата. Расстыковка емкости 23 с корпусом 1 происходит в обратной последовательности: емкость вращается в направлении на раскручивание до упора силовой резьбы 21 в соответствующую поверхность наконечника 2. При этом сначала закроется клапан 22, разгерметизируется уплотнение 42 и затем шарик 18 выйдет из углубления, образованного отверстием 16.

По окончании вращения (около 1 оборота) возможна расстыковка шарикового захвата путем воздействия на фартук 43 в направлении емкости усилием, несколько большим разности усилий пружин 9 и 10. Поскольку упорный буртик 38 подвижной втулки находится ближе к своему ряду шариков 4, чем буртик 39 к своему ряду 5, то при движении с фартуком 43 в направлении емкости этот ряд шариков откроется первым, попав в канавку 7 и позволив штуцеру 29 под воздействием пружины 10 выйти на некоторое расстояние из сепаратора 3 В этот момент срабатывает фиксатор 13 под воздействием пружины 14, защелкиваясь в канавку 45 (этот момент изображен на фиг, 5). Штуцер 29 еще нельзя свободно вынуть

из отверстия сепаратора 3, хотя шлицы уже вышли из зацепления, поэтому емкость можно свободно вращать. Для окончательной рассытковки достаточно повторного нажатия пальцами на фартук 43. При этом фиксатор 13 выходит из канавки 45, преодолевая усилие пружины 14, упорный буртик 39 подходит к своему ряду шариков 5 и освобождает штуцер 29, который под воздействием пружины 10, передаваемым через подвижную шайбу 12, выталкивает штуцер еще дальше, освобождая емкость со штуцером. В случае необходимости крайние поло- жения сепаратора 3 могут быть

зафиксированы.

Формула изобретения

1.Быстроразъемное соединение, содер- жащее две составные части, в одной из которых установлен клапан, в другой - шариковый захват, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и удобства эксплуатации, оно снабжено клиновым

механизмом привода клапана, установленным в первой части, а шариковый захват выполнен двухрядным

2.Соединение по п. 1, о т л и ч а ю щ е- е с я тем, что клиновой механизм привода

клапана выполнен в виде резьбоБой пары

гаг

a

N T ч

.J-A..л. ,,j

Изобретение м.б. использовано для присоединения трубопроводов высокого и сверхвысокого давлений к аппаратуре, работающей при таком давлении. Цель изобретения - повышение надежности и удобства эксплуатации быстроразъемного соединения Соединение состоит из двух частей В одной части установлен клапан, в другой - шариковый захват. Клиновой механизм привода клапана установлен в первой части и выполнен в виде резьбовой пары. Захват выполнен двухрядным 1 з.п. ф-лы. 7 ил.

Фиг.З

5

ПТЬТ

Фиг Л

IB 13 W 38 fj

I / / II

19 45

S

Ю