Соединение труб Советский патент 1993 года по МПК F16L23/00 

Изобретение относится.к соединению труб в соответствии с ограничительной частью пункта 1.

Соединение труб согласно ограничительной части пункта 1 известно из патента США № 291 99 36. Здесь промежуточное кольцо расширено в осевом направлении на осевые концы труб. Однако оно не опирается на торцевые поверхности труб, а только их перекрывает.

В основу изобретения положена задача так выполнить соединение труб, соответствующее ограничительной части пункта 1, чтобы под действием зажимного усилия стягивающего устройства прокладочное кольцо не выдавливалось внутрь.

Согласно изобретению эта задача решается с помощью отличительного признака пункта 1. Предпочтительные варианты изобретения являются предметом зависимых пунктов.

Поскольку прокладочное кольцо своим наружным участком, расширенным в осевом направлении опирается на торцевые стороны расширенных на конус концов труб, то прокладочное кольцо под действием зажимного усилия стягивающего устройства не выдавливается внутрь. Такая опора, особенно эффективна прежде всего для труб большого диаметра.

Некоторые примеры выполнения изобретения представлены нз фиг. 1-6.

Между соединяемыми друг с другом трубами 1 и 2 (фиг.1) располагается установленное соосно прокладочное кольцо 3, наружный диаметр которого несколько больше, чем наружный диаметр труб 1 и 2.

Наружные части 4 и 5 по обеим торцовым сторонам прокладочного кольца 3 конусообразно скошены наружу. Соответствующим образом внутренние части 6 и 7 по обеим торцовым сторонам конически скошены внутрь.

00

со о ел ю о

со

На наружных частях 4 и 5 торцовых сторон прокладочного кольца 3 предусмотрены по два уплотнительных буртика 8 и 9 или 10, 11, которые образуют кольцеобразную уп- лотнительную поверхность.

На наружном участке 12 прокладочное кольцо 3 расширяется в осевом направлении и опирается этим расширенным участком 12 на первоначальные торцовые стороны расширенных на конус концов 13, 14 труб..

Благодаря такой опоре прокладочное кольцо 3 не выдавливается внутрь под действием стягивающего устройства (на фиг.1 не показано), когда концы 13 и 14 труб и прокладочное кольцо 3 сжимаются стяжным устройством в осевом направлении с силовым замыканием, при этом в результате пластической деформации уплотнительных поверхностей прокладочного кольца и/или контактирующих с уплотнительными поверхностями поверхностей трубных концов обеспечивается плотное соединение труб.

В то время как в примере выполнения согласно фиг.1 уплотнительные поверхности образуются кольцевыми уплотнительными буртиками, на фиг.2 показан вариант, в котором прокладочное кольцо 3 содержит ядро 15 из материала с высокой прочностью и образующий уплотнительную поверхность легко деформируемый поверхностный слой 16. При этом легко деформируемый поверхностный слой выполняет роль уплотнения вместо кольцевых буртиков, когда концы 13, 14 ,руб и прокладочное кольцо 3 стягиваются с помощью стяжных устройств (на фиг.2 не показаны). Твердое ядро 15 прокладочного кольца 3 воспринимает усилия, возникающие присоединении с силовым замыканием.

В этом примере выполнения изобретения (как и в других, описанных ниже вари- антах)расширенный в осевом направлении наружный участок 12 прокладочного кольца 3 опирается на торцовые стороны расширяющихся на конус концов 13, 14 труб.

Кроме того, прокладочное кольцо может быть выполнено из материала, твердость которого выше, чем твердость материала труб. В этом случае при стягивании с силовым замыканием концов труб и прокладочного кольца происходит пластическая деформация концов труб, контактирующих с уплотнительными поверхностями прокладочного кольца. Таким образом, уплотнение обеспечивается благодаря деформации расширяющихся стенок труб, прилегающих к уплотнительным поверхностям, то есть к уп- лотнительным буртикам прокладочного кольца,

Целесообразно, чтобы расширение концов 13, 14 труб составляло 1,1-1,5 предпочтительно .1,2-1,5 внутреннего диаметра труб.

На фиг.3-6 показаны некоторые примеры использования предлагаемого соединения для подключения арматуры и машин. Одна из соединяемых друг с другом труб при этом сменяется предусмотренным на арматуре или машине патрубком, который имеет приспособленный к прокладочному кольцу конус.

В примере согласно фиг.З к корпусу 17 машине приварен патрубок 2, конец 14 ко-

торого расширяется на конус и соединяется

с концом 13 трубы 1 через прокладочное кольцо 3 так, как об этом уже говорилось в описании к фиг.1. В качестве стягивающего устройства служат сжимаемые в осевом направлении фланцы 18 и 19, диаметр отверстия в которых приблизительно соответствует наружному диаметру трубы 1 и патрубка 2.

При этом отверстие стягивающего устройства (фланцы 18 и 19) на стороне, обращенной к прокладочному кольцу 3, переходит в расширяющуюся к смежной торцовой стороне конусную поверхность 20,21, угол конусности которой соответствует углу конусности конической поверхности расширяющегося конца 13 трубы или расширяющегося на конус конца 14 патрубка 2.

В отличие от примера на фиг.З в варианте на фиг.4 корпус 17 машины снабжен формованным конусом 20 а и фланцем 20 в, также формованным. Прокладочное кольцо 3 имеет форму описанную с помощью фиг.1. Посредством фланцев 18, 19 в конец 13трубы, прокладочное кольцо 3 и конус 22 сжимаются друг с другом при пластической деформации уплотнительных буртиков прокладочного кольца 3.

Пример на фиг.5 аналогичен изображенному.на фиг.4. Корпус 20 машины содержит формованный конус 22 для установки прокладочного кольца 3, а также резьбовые отверстия 23 для стяжных болтов (не показаны), с помощью которых фланец 5 притягиваегся к корпусу 17 при пластической деформации уплотнительных буртиков прокладочного кольца 3.

В примере, показанном на фиг.6, корпус 17 снабжен формованным патрубком 24, который имеет конус 22 для установки промежуточного кольца 3 и по наружной стороне которого выполнена резьба 25, предназначенная для фланца 19, снабженного внутренней резьбой. При таком варианте соединение может монтироваться и демонтироваться совместным вращением (связанных междусобой стягивающими приспособлениями) фланцев 18 и 19 вокруг оси трубы без изменения относительного положения фланцев 18 и 19 друг к другу. Формула изобретения 1. Соединение труб, преимущественно высокого давления, содержащее трубы с от- бортовками на концах, между которыми со- осно размещено промежуточное кольцо, наружный диаметр которого больше наружного диаметра труб, на торцевых поверхностях промежуточного кольца со стороны наружной поверхности выполнены полки и, по крайней мере, по одной кольцеобразной уплотняющей поверхности и натяжное средство, стягивающее-концы труб крепежными элементами восевом направлении посредством пластической деформации промежуточного кольца, отличающее- с я тем, что внутренние поверхности полок промежуточного кольца выполнены коническими с вершиной, направленной к оси

труб, а торцы отбортовок труб сопряжены с коническими поверхностями полок.

2.Соединение по п. 1, отличаю щ е е- с я тем, что обе торцевые стороны промежуточного кольца конически скошены вовнутрь и наружу.

3.Соединение поп.1,отличающее- с я тем, что на торцевых сторонах промежуточного кольца на расстоянии друг от друга

выполнено несколько кольцеобразных уп- лотнительных буртиков, причем один из них - на переходе между конусными поверхностями.

4.Соединение по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что промежуточное кольцо выполнено в виде сердечника из материала высокой прочности и уплотняющего легкодеформируемого поверхностного слоя.

5. Соединение по п.1, отличающеес я тем, что промежуточное кольцо выполнено из материала, твердость которого больше, чем твердость материала труб.

Сущность изобретения: между отбор- товками на концах труб соосно размещено промежуточное кольцо, наружный диаметр которого больше наружного диаметра труб. На торцовых поверхностях кольца со стороны наружной поверхности выполнены полки. Натяжное средство обхватывает концы труб крепежными элементами в осевом направлении пластической деформации, промежуточного кольца. Внутренние поверхности полок выполнены коническими с вершиной, направленной к оси труО. Торцы отбортовск труб сопряжены с коническими поверхностями полок. А з.п.ф-лы, 5 ил.

Фиэ.1

3v 3k

фиг. 2

Редактор

/А г .6

Фогз Составитель А.Сиркжов

Техред М.Моргемтал Корректор С.Лисина