Устройство для уплотнения разъемных трубопроводов Советский патент 1981 года по МПК F16L21/04 

устройства, а именно: деформация эластичного уплотнительного элемента осуществляется в условиях, когда одна опорная поверхность (торцовая подвижная проставка) является неподвижной, а вторая (подвижное кольцо, взаимодействующее с силовым упругим элементом) леремещается. Это приводит к тому, что контактное напряжение эластичного уилотнительного элемента у неподв им ной опоры сжимается из-за трения о внутреннюю .поверхность гнезда. В связи с тем, что при деформации эластичного уплотнительного элемента усилие трения по внутреннему диаметру будет значительно выше, чем по иарул ному диаметру, контактные напряжения ио внутреннему диаметру эластичного уплотнптельного элемента будут значительно ниже, чем по наружному (деформация эластичного уплотнительного элемента и сжатие силового упругого элемента происходят при осевом «перемещении щтока по внутреннему диаметру эластичного уплотнительного элеМ1ента, тогда как его .поверхность по наружному диаметру остается практически неподвижной). Неравномерно напряженное состояние эластичного уплотнительного элемента способствует появлению утечек при подаче газообразной рабочей среды и затрудняет реализацию эффекта самоуплотнения.

Целью изобретения является уменьщение мощностн привода, обеспечивающей надежную герметизацию соединения в случае газообразных рабочих сред иовыщеиных давлений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для уплотнения разъемных трубопроводов уплотнительный элемент выполнен в виде строенных эластичных колец круглого сечения, свободно расположенных на ниппеле, причем два кольца имеют диаметр поперечного сечения, равный глубине посадочного места, а диаметр третьего кольца, расположенного между ними, составляет менее ноловины их диаметра. .Кроме того, крайние кольца выполнень из материала с больщей твердостью, чем среднее, а отнощение диаметров крайних колец к среднему составляет 0,7-0,4.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство состоит из корпуса / с нагревателем 2, внутри которого имеется ступенчатое гнездо 3, в котором установлен ниппель 4 с тремя эластичными кольцами круглого сечения. Кольца 5 и имеют диаметр поперечного сечения, равный глубине посадочного места, и наружный диаметр в Сборе на ниппеле, не превыщающий внутреннего диаметра гнезда, а диаметр кольца 7 составляет менее половины их диаметра. Кольца расположены между торцовой

частью .ниппеля 3, выполненной в виде кольцевой подвижной проставки 8, и подвижным кольцом 9, взаимодействующим с силовым упругим элементом 10. Ниппель 3 перемещается в осевом направлении в кожухе 11.

Устройство работает следующим образом.

При соединении трубопроводов в области низких температур после захода ниппеля 4 в гнездо 3 кольцевая подвижная проставка 8 доходит до jmopa в гнезде 3 и прекращает свое движение. При дальнейщем перемещении ниппеля 4 в осевом направлении происходит сжатие силового упругого элемента 10 через подвижное кольцо 9 до заданной величины с последующей фиксацией положения ниппеля 4 относительно гнезда 3.

Сжатый . силовой упругий элемент 10 через подвижное кольцо 9 нагружает эластичные кольца 5--7 с постоянным усилием, достаточным для их деформации и уплотнения соединения при температуре, «при которой происходит восстановление эластичиых свойств материала уплотнительных колец 5-7. np;i этом исключается перекручивание эластичных уплотиительных колед в результате пх взаимодействия. После жесткой фиксации положения ниппеля 4 относительно гнезда 3 включается нагреватель 2 и производится нагрев зо.ны уплотнения до температуры, необходимой для

восстановления эластичности колец 5-7. По мере восстановления эластичных свойств материала колец 5-7 в процесса нагрева иод действием :силового упругого элемента -10 происходит деформация колец

, которые в свою очередь способствуют деформации кольца 7. При этом кольца 5 и 6, обжимая кольцо 7 по наружному диаметру, способствуют его прижатию к поверхности ниппеля 4, а кольцо 7, выполняя

роль клина для колец 5 и 6, способствует их прижатию к внутренней поверхности гнезда. Кожух Ц служит для защиты уплотиительных колец 5-7 .в «процессе хранения и транспортировки и способствует

центровке ниппеля 4 при его заходе в гнездо 3.

Применение колец 5 и 5 из материала с больщей твердостью, чем у кольца 7, приводит к больщему обжатию кольца 7, что способствует повышению герметизации по внутреннему диаметру кольца 7.

Использование предлагаемого устройства позволит снизить необходимые для надежной герметизации усилия сжатия силового упругого элемента и соответственно снизить мощность прмвода, умеиьщить его массу и габариты, что имеет большое практическое значение при использовании устройства в системах автоматики.

Формула «зобретения

1. Устройство для уплотнения разъемных трубопроводов по авт. св. № 647501, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, уплотнительный элемент свободно установлен на ниппеле и выполнен в виде строенных эластичных колец круглого сечения, причем крайние кольца имеют диаметр поперечного сечения, равный ширине подвижного кольца, а диаметр сечения кольца, расположенного между ними, меньше половины диаметра каждого из них.

2.Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что крайние кольца выполнены из материала с большей твердостью, чем среднее.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что отношение диаметров крайних колец к среднему составляет 0,7-0,4.

Источник информации, принятый во внимание лри экспертизе:

1. Авторское свидетельство СОСР № 647501, кл. F 16 L 21/04, 1977.