Разъемное соединение труб Советский патент 1992 года по МПК F16L13/14 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в гидро- и пневмосистемах для герметичного соедине- ния труб.

Цель изобретения - повышение надежности соединения.

На фиг. 1 изображено предлагаемое Соединение, осевой разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1.

Соединение содержит втулку 1, внешняя поверхность которой выполнена с цилиндрической поверхностью 2 и двумя коническими 3 поверхностями на торцах. Втулка 1 расположена между прилегающими к ее коническим поверхностям 3 концами соединяемых труб 4. С внешней стороны на трубах 4 расположены уплотнительные элементы (кольца) 5 из пористого материала с (объемной) обратимой памятью формы. Поверхности 6 отверстий в кольцах 5, обра1 щенные к втулке 1, повторяют форму ее

конических поверхностей 3. Втулка 1. трубы 4 и кольца 5 расположены внутри корпуса 7 из сплава с (обратимой) памятью формы, которая с обеих сторон оканчивается лепестками (выступами) 8, поджатыми в сверхупругом состоянии к внешним торцовым поверхностям 9 уплотнительных колец 5

Сборка соединения осуществляется следующим образом.

На концы развальцованных труб 4 устанавливают уплотнительные элементы 5, которые в состоянии ниже температуры конца прямого мартенситного превращения имеют внутренний диаметр, который немного больше диаметра развальцованных концов труб 4. При этом не требуются усилия для растяжения уплотнительных элементов 5 Между развальцованными концами труб 4 устанавливают втулку 1 и сдвигают к месту соединения уплотнительные элементы 5. Надвигают на место стыка корпус 7, втулку

Х|

предварительно одевают на один из концов труб 4 (это происходит при комнатной температуре). Охлажденный ниже температуры начала прямого мартенситного превращения корпус 7 имеет внутренний диаметр больше диаметра развальцованных концов труб 4 и внешней поверхности уплотнитель- ных элементов 5, поэтому легко надвигается на указанный стык. По мере нагрева элементов 5 и корпуса 7 выше температуры конца обратного мартенситного превращения, лепестки 8 корпуса 7 сходятся, жестко обжимая уплотнительные элементы 5 и обеспечивая захват стыка в осевом направлении, а уплотнительные элементы 5 внутренней поверхностью жестко и герметично обжимают внешнюю поверхность развальцованных концов труб 4, формируя при этом внутреннюю подобную поверхность на элементах 5.

В таком состоянии предложенное соединение готово к работе.

Разборка соединения осуществляется следующим образом.

Соединение подвергают охлаждению в область температур изменения герметических размеров корпуса 7 и уплотнительных элементов 5. При этом происходит сначала раскрытие ее лепестков 8 по концам, что обеспечивает ее легкий съем со стыка труб 4, а затем (при более низких температурах) - вспухание уплотнительных элементов 5 до исходных размеров, обеспечивающих легкий демонтаж всего соединения. Уплотнительные элементы, выполняющие функцию упругих демпферов, обеспечивают однородное по усилиям радиальное к осевое прижатие элементов стыка. Причем равномерное распределение внутренних напряжений во всем заполняемом уплотнителями объеме позволяет в 2-3 раза уменьшить влияние рабочей вибрации на герметичность соединения и при этом сохранить требуемую высокую жесткость всего соединения. Указанные уплотнительные элементы могут

выполняться из пористого сплава системы никель-титан-железо, причем при температуре демонтажа, например температуре 196°С, материал уплотнительных элементов

изменяет свою рабочую форму на геометрическую форму, удобную для демонтажа соединения. Установка в конструкции корпуса, упругим подвижным частям которой (лепестками) придана обратимая память формы,

позволяет обеспечить достаточно высокое усилие зажатия (достигающее 40-50 кг/мм2) соединения, поскольку он выполнен из сверхупругого сплава системы медь-алюминий-никель, который обладает высокими

перестановочными усилиями. Указанный корпус при температуре демонтажа разжимает свои лепестки, обеспечивая при этом необходимую степень свободы, последующий нагрев выше заданной температуры

вызывает возврат лепестков в рабочее состояние

Формула изобретения

Разъемнбе соединение труб, содержащее размещенный с зазором на концах труб цилиндрический корпус и уплотнительные элементы в виде колец из материала с эффектом памяти формы между ними, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено цилиндрической втулкой с коническими торцовыми поверхностями, на концах труб выполнены конические отбортовки, между которыми

размещена цилиндрическая втулка, а каждый уплотнительный элемент выполнен из пористого композиционного материала с ответной конусу отбортовки трубы внутренней торцовой поверхностью, при этом корпус выполнен из материала с эффектом памяти объемной формы и по крайней мере двумя лепестками на концах, которые в сверхупругом состоянии поджаты к внешним торцовым поверхностям уплотнительных элементов.

J 6

Использование: в гидро- и пневмосисте- мах. Сущность изобретения: на концах труб 4 размещен с зазором цилиндрический корпус. Уплоткительные элементы 5 в виде колец из материала с эффектом памяти формы размещены между концами труб 4. На концах труб 4 выполнены конические отбортовки 3, между к-рыми размещена цилиндрическая втулка 1. Каждый элемент 5 выполнен из пористого композиционного материала с ответной конусу отбортовки 3 внутренней торцовой поверхностью. Корпус выполнен из материала с эффектом памяти объемной формы и по крайней мере двумя лепестками на концах, к-рые ё сверхупругом состоянии поджаты к внешним торцовым поверхностям элементов. 2 ил.

Фиг.1

Фиг. 2