Быстросоединяемая муфта Советский патент 1993 года по МПК F16L37/28 

Изобретение относится к конструкциям стыковых соединений гидромагистралей высокого давления и касается быстросоеди- няемых муфт, служащих для периодического отключения отдельных ветвей гидросистем без слива рабочей жидкости, при этом соединение и разобщение производится вручную без применения специального инструмента.

Цель изобретения - уменьшение габаритов быстросоединяемой муфты и повышение удобства ее обслуживания.

Для решения указанной задачи в быстросоединяемой муфте, состоящей из наружной и внутренней полумуфт с запорными клапанами, запорной втулки и фиксатора, запорная втулка выполнена с торцевым

шлицем и двумя диаметрально расположенными на ее внутренней поверхности сегментными ребрами, смещенными относительно торца наружной полумуфты, а на наружной поверхности внутренней полумуфты выполнены дополнительная кольцевая канавка и кольцевые выступы, между которыми выполнена кольцевая канавка, ширина которой больше ширины сегментных ребер, причем, на ближайшем к свободному концу, полумуфты кольцевом выступе по всей его ширине выполнены диаметрально противоположные лыски, расстояние между которыми меньше расстояния между упомянутыми сегментными ребрами, а фиксатор выполнен в виде фасонной витой пружины, наименьший виток которой размещен в

00

ю о

|Ј о

дополнительной кольцевой канавке, а наибольший виток соединен своим концевым участком с внутренней полумуфтой и образует в средней части петлю, выступающую за пределы запорной втулки по наружному диаметру с возможностью размещения ее в торцевом шлице.

В кольцевом выступе между дополнительной канавкой и торцем внутренней полумуфты, обращенным к штуцеру, может быть выполнено радиальное отверстие, в :которрм может быть размещен концевой участок наибольшего витка фасонной пружины, выполненный в виде крюка.

Муфта может быть снабжена проволоч- ной шпонкой, а на запорной втулке и:наруж- н ой полумуфте могут быть вы по л не н ы кол ьцевые канавки образующие друг с другом полость, в которой может быть размещена упомянутая шпонка, фиксирующая от осевых перемещений запорную втулку, установленную на наружной полумуфте с возможностью проворота.

При выполнении запорной «тулки с сегментными ребрами, внутренней полумуфты -с лысками на кольцевом выступе, взаимодействующем с упомянутыми ребрами, а фиксатора - в виде фасонной витой пружины с петлей на большем витке, конструкция муфты получается компактной, при этом для соединения прлумуфты достаточно вставить внутреннюю полумуфту-внутрь наружной полумуфты до упора, расположив предварительно лыски кольцевого выступа на внутренней полумуфте напротив сегментных ребер, и повернуть запорную втулку на угол 90°, при котором петля на большем витке фасонной пружины под действием упругих сил заскакивает в шлиц на торце запорной втулки, препятствуя ее самопроизвольному повороту и соответственно разъединению полумуфт. При этом сегментные ребра входят в зацепление с упомянутым кольцевым выступом на внутренней полумуфте. Для разьединения полумуфт достаточно пальнем - руки вывести петлю на большом витке фасонной пружины из шлица и повернуть этой же рукой запорную втулку на угол 90°, при котрром сегментные ребра этой втулки располагаются напротив яысок и тогда под действием пружин запррных клапанов внутренняя полумуфта быхрдит из наружной полумуфты, разобщая гидромагистраяй.

На фиг, 1 изображена быстросоединяе- мая муфта, продольный разрез; на фиг.2 - отдельно внутренняя полумуфта; на фиг.З и 4 - отдельн о фасонная витая пружина, используемая в качестве фиксатора (вид в плане и вид сбоку); на фиг.5 - разрез А-А на

фйг.1: на фиг.6 - разрез Б-Б на фиг.1: на фиг.7 - быстросоединяемая муфта в аксонометрий в разобщенном положении; на фиг.8 и 9 - муфта в собранном виде, когда внутренняя полумуфта вставлена до упора в наружную, при этом лыски внутренней полумуфты совмещены с сегментными ребрами запорной втулки (вид с торца и вид сбоку): на фиг. 10 - разрез В-В на фиг,1 (когда лыски внутренней пояумуфты совмещены с сегментными ребрами запорной втулки); на фиг.11 - то же, когда сегментные ребра запорной втулки вошли в зацепление с кольцевым выступом внутренней полумуфты.

Быетросоединяемая муфта состоит из наружной и внутренней полумуфт соответственно 1 и 2. В полумуфтах расположены запорные клапаны 3, поджатые в сторону

седел 4 и 5 пружинами б, закрывающие проход для жидкости при разъединении полумуфт.:-

Каждый из клапанов 3 имеет конусную часть 7. взаимодействующую с седлом, упор

8 для взаимодействия клапанов между со- ббй при соединении полумуфт 1 и 2 и хвостовик 9, подвижно установленный в направляющую втулку 10, имеющую ребра 11, образующие окна 12 для свободного

прохода рабочей жидкости. Направляющие втулки 10 с ребрами 11 установлены в рас- точках штуцеров 13 и взаимодействуют с пружинами 6, которые охватывают втулки 10 и в свою очередь охватыва ются обтекателями 14. Между торцами обтекателя 14 и конусной части 7 клапана 3 зажато кольцо 15 специального Г-образнрго сечения из эластичного упругого материала, которое при посадке, клапанов 3 на седла обеспечивает герметичность полумуфт 1 и 2 как при ; высоком, так и при низком давлении, Резьбовре соединение штуцеров 12 с корпусами полумуфт 1 и 2 герметизируется уплотниТельными кольцами 16, а соединение полумуфт между собой - комплектом уплотнитёльных элементов 17.

С наружной полумуфтой 1 связана запорная втулка 18, охватывающая эту полу- муфту. Запорная втулка 18 соединена с

наружной полумуфтой 1 с помощью прбво- лочнойшпонки 19, расположенной с зазорами в полости; образованной кольцевыми канавками, выполненными на наружной поверхности полумуфты 1 и внутри запорной

втулки 18. Проволочная шпонка вставляется (забивается) в указанную полость через тангенциально расположенное отверстие 20, выполненное в запорной втулке. Благодаря такому соединению обеспечидается возможность поворота запорной

втулки 18 относительно наружной полумуфты и одновременно ее фиксация от осевых перемещений. Запорная втулка 18 выполнена с двумя диаметрально расположенными на ее внутренней поверхности сегментными ребрами 21 .отстоящими от торца наружной полумуфты и служащими для сцепления полумуфт. Внутренняя полумуфта 2 имеет на наружной поверхности кольцевую канавку 22, ширина которой больше ширины сегментных ребер 21. Канавка 22 расположена между кольцевыми выступами 23 и 24. при этом в кольцевом выступе 23, расположенном ближе к свободному концу внутренней полумуфты 2, т.е. к ее концу, обращенному к другой полумуфте 1 после соединения полумуфт, по всей ширине выступа 23 С диаметрально противоположных сторон выполнены лыски 25. Расстояние между лы- сками 25 меньше расстояния между сегментными ребрами 21.

Муфта снабжена фиксатором,; выполненным в виде фасонной витой пружины 26, имеющей меньший виток 27, расположенный в дополнительной кольцевой канавке

28. выполненной на наружной поверхности внутренней полумуфты 2, и больший виток

29. опоясывающий кольцевой вы ступ 30. Этот кольцевой выступ 30 расположен между дополнительной кольцевой канавкой 28 и торцем внутренней полумуфты, обращенным к штуцеру 13, причем диаметр кольцевого выступа 30 выполнен больше описанного диаметра, шестигранника штуцера 13. Концевой участок большего витка 29 фасонной пружинь) 26 выполнен в виде крючка 31, входящего в радиальное отверстие, выполненное в кольцевом выступе 30. В средней части бол ьший виток 29 фасон ной пружины 26 имеет отогнутый участок в виде петли 32, выступающей за наружный диаметр запорной втулки 18, а на торце этой втулки выполнен шлиц 33 для размещения упомянутой петли 32 после соединения полумуфт.

: Штуцеры 13 служат для подсоединения муфты в качестве промежуточного элемента гидролинии, затяжка их производится с помощью лысок 34 и 35 на корпусах наружной 1 и внутренней 2 полумуфт соответственно.

Муфта может устанавливаться между рукавами высокого давления или между рукавом и жестким трубопроводом.

При рассоединении муфты необходимо нажать пальцем руки выступающую петлю 32 фиксатора (фасонной пружины 26), выводя ее за пределы шлица 33, и повернуть запорную втулку 18 на 90°. При этом кольцевой выступ 23 выходит из зацепления с сегментными ребрами 21 (фиг. 10). после чего пружины 6. воздействуя на клапаны 3, расталкивают (перемещают) полумуфты 1 и 2 в разные стороны до посадки клапанов на соответствующие седла 4 и 5 и герметиза- 5 ции рассоединенных полумуфт. Для окончательного разъединения необходимо выдернуть внутреннюю полумуфту из наружной (фиг.2 и 7).

При соединении полумуфт необходимо

0 совместить лыеки 25 кольцевого выступа 2.3 с сегментными ребрами 21 (фиг.7), после чего вставить внутреннюю полумуфту 2 до упора кольцевого выступа 23 в торец наружной полумуфты 1 (фиг.9). При: этом лыски 25

5 занимают положение относительно ребер 21, изображенное на фиг.10, а фасонная пружина 26 деформируйся в осевом направлении (растягивается) под действием торца запорной втулки 18. Это положение

0 изображено на фйг.б и 9.

В этот момент клапаны 3 полумуфт 1 и 2 упорами 8 взаимодействуют друг с другом, отрываются от седел 4 и 5, освобождая свободный проход рабочей жидкости внутри

5 муфты, а уолдтиительйыё элементы 17 герметизируют внутреннюю поядсть муфты. При последующем повороте запорной втулки 18 на 90 сег №нтныб;ре6 ра 21 входят в зацепление с кольцевым выступом 23 (это

0 положение изображено на фиг. 1 Т), а петля 32 фасонной пружины 26 под действием упругих сил сжимается и заскакивает в шлиц 33, фиксируя полумуфты от взаимного еамо- . произвольного поворота, и расцепления

5 вследствие взаимодействия крючка 31 фасонной пружины 26 с радиальным отверстием, выполненным в кольцевом выступе 30 полумуфты 2. Собранная муфта изображена

нафит.1. -;-: /у- :-; .. V.o ;;- . - ::

0 Предлагаемая муфта обладает минимальным внутренним сопротивлением благодаря специальной конфигурации упора 8 и введению обтекателя 4, что обеспечивает плавное терние рабочей жидкости без

5 дросселирования и турбулизации потока в полости пружш б, а направляющие втулки 1.0 исключает радиальное смещение клапанов 3 в собранной муфте. При этом конструкция сцепляющего элемента полумуфт в

0 виде поворотной запорной втулки с сегментными ребрами входящими в зацепление с имеющим лыски кольцевым выступом внутренней полумуфты, обеспечивает минимальные габариты муфты по длине и

5 диаметру и снижение трудоемкости изготовления по сравнению с известными аналогами.

Конструкция механизма сцепления в сочетании с фиксатором в виде витой фасон ной пружины, зафиксированной в осевом и

радиальном направлении на внутренней полумуфте и взаимодействующей со шлицем на торце запорной втулки, позволяет легко производить процесс соединения - разъединения полумуфт и обеспечивать высо- кую надежность за счёт исключения возможности самопроизвольного разъединения полумуфт.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Быстросоединяемая муфта, состоящая из наружной и внутренней полумуфт с запорными клапанами, запорной втулки и фиксатора, о т л и чаю щ а я с я тем, что запорная втулка выполнена с торцевым шлицем и двумя диаметрально расположенными на ее внутренней поверхности сегментными ребрами, смещенными относительно торца наружной полумуфты, а на наружной поверхности внутренней полу- муфты выполнены кольцевые выступы, между которыми выполнена кольцевая канавка, ширина которой больше ширины сегментных ребер, и дополнительная кольцевая навка,причем на ближайшем к свободному концу полумуфты кольцевом выступе по всей его ширине выполнены диаметрально противоположные лыски, расстояние.между

которыми меньше расстояния между упомянутыми сегментными ребрами, а фиксатор выполнен в виде фасонной витой пружины, наименьший виток которой размещен в дополнительной кольцевой канавке, а наибольший виток соединен своим концевым участком с внутренней полумуфтой и образует в средней части петлю, выступающую за пределы запорной втулки по наружному диаметру с возможностью размещения ее в торцевом шлице.

2. Муфта по п. 1,отличающаяся тем, что в кольцевом выступе между дополнительной кольцевой канавкой и торцем внутренней полумуфты, обращенным к штуцеру, выполнено радиальное отверстие, в котором размещен концевой участок наибольшего витка фасонной пружины, выполненный в виде крюка.

3. Муфта по пп.1 и 2, отличающая- с я тем, что она снабжена проволочной шпонкой, а на запорной втулке и наружной полумуфте выполнены кольцевые канавки, образующие друг с другом полость, в которой размещена упомянутая шпонка, фиксирующая от осевых перемещений запорную втулку, установленную на наружной полумуфте с возможностью проворота.

Сущность изобретения: запорная втулка выполнена с торцовым шлицем и двумя диаметрально располаженными на внутренней поверхности сегментными ребрами, смещенными относительно торца наружной полумуфты. На наружной поверхности внутренней полумуфты выполнены кольцевые выступы, между к-рыми выполнена кольцевая канавка, ширина к-рой больше ширины сегментных ребер, и дополнительная коль- . цевая канавка. На ближайшем к свободному концу полумуфты выступе по всей его ширине выполнены диаметрально противоположные лыскй, pacctbsTHvie между к-рыми меньше расстояния между сегментными ребрами. Фиксатор выполнен в виде фасонной витой пружины, наименьший виток к-рой размещен в дополнительной канавке, наибольший виток соединен концевым участком с внутренней полумуфтой и образует в среДней части петлю, выступающую за пределы втулки по наружному диаметру с возможностью размещения ее в торцовом шлице. 2 з.п.ф-лы, 11 ил. in С

: : « 3 :.

- . J7

В

/J

f8

ti

. J7

Фиг.1

В

Фиг.З

Puz.S

&& $

Фпг-Z

Фиг.4

19

Фиг. 6 .

26

21

23