Соединение трубопроводов Советский патент 1982 года по МПК F16L19/25 

(54) СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ

Изобретение относится к соецинениям трубопроводов, работающих под высоким давлением рабочей среды в условиях высоких эксплуатационных нагрузок, иэменения температуры и вакуума и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Известны соединения трубопроводов с уплотняющим элементом, содержащие ниппель с упругим элементом, щтуцер и накидную гайку 1J .

Недостатком известных конструкций соединений является то, что упругий уплотнительный элемент, замыкающий стык соёд щения, воспринимает силовое воздействие эксплуатационных и связанных с монтажом нагрузок, вызывающее смятие и выборку уплотняющих контактных поверхностей стыка соединений, особенно, при динамических нагрузках.

Наиболее близким к предлагаемому потехническому решению является соединение трубопроводов, содержащее проходной штуцер и ниппель с упругим уплотняющим и опорными силовыми элементами, прижатыми к другу, и накидную гайку 2 .

Недостатком соединения является то, что в условиях вакуума оно не обладает требуемой плотностью и работоспособностью.

Цель изобретения - повышение герметичности.

Указанная цель достигается тем, что

10 на внутренней поверхности штуцера выполнен ряд кольцевых наклонных к оси соединения упругих элементов в виде гребенки, а ниппель выполнен в виде ступенчатой втулки с уплотняющими эле15ментами на наружной поверхности, взаимодействующими с торцами упругих элементов штуцера, причем гребни штуцера расположены наклонно к оси соединения так, что уплотняющие кромки

20 смещены в сторону ниппеля по отношению к их основаниям.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое соединение трубопроводов, обпшй вид; на фиг, 2 :,вел ченное изображение уплп-и Ю1пнх элементов сгк динения. Соединение трубопроводов содержит проходной штуцер 1 и ниппель 2 с уплотняюишми элементами и опорными силовыми элементами 3 и 4, прижатыми друг к другу, и накидную гайку 5. На втунренней поверхности штуцера ,1 выполнен ряд кольцевых наклонных к оси соединения упругих элементов 6 в виде гребенки, торцг- мто1ых снабжены осевыми 7 и радиальными 8 уплотняющими контактными кромками (фиг. 2). Ниппель выполнен с наконечником 9 в виде ступенчатой втулки с уплотняющим элементами 1О на наружной поверхност в месте уступов наконечника 9, взаимодействующими с кромками 7 и 8 торцов упругих элементов 6 штуцера 1. Причем торцы упругих элементовгребней 6 смешены относительно их осн ваний 11 в сторону ниппеля 2. Величина углов наклона d. гребней упругих элементов штуцера 1 разл1тчна по длине гребенки и задана пропорциональной жесткости контактирующих пар уплотняющих элементов и штуцера 1 и ниппеля 2. Внутренняя поверхнбсть наконечника 9 ниппеля 2 выполнена расширяющейся к его основалию, например, в виде кону са, такой, что величины жесткости ступенчатых участков стенки наконечника 9 пропорциональны жесткостям прижаты к ним упругих гребневых элементов 6 штуцера 1. Наруяшые поверхности ступеней нако нечника 9 ниппеля 2 имеют ({засонный профиль, например, в виде ломанной линии, причем диаметры уплотняющих элементов 10 ступеней, сопряженных с уплотняющими кромками 7 и 8 гребней унругих элементов 6 штуцера 1, выполнены большими диаметров свободных (несопрягаемых) поверхностей ступеней Ниппель 2 стыкуют со штуцером 1. При затяжке накидной гайки 5 происходит прижатие уплотняюших кромок 7 упругих элементов б к уступам уплотня ющих элементов 10 наконечника 9 нипп 9 64 Я 2 и последующий поворот сечений уть 1угих эломенто15-гребне 6 под действи м (л:елого усилия затяжки. Между опорными силовыми элементами 3 и 4 штуцера 1 и ниппеля 2 имеется первоначальный зазор. За счет поворота сечений лроисхо.пгг заклинивание гребней упругих элемотов (J между телом штуцера 1 и наконечрп ком 9 нипнеля 2 и создается осевой п радиальный натяг на контактных поясах уплотнения 7 и 8, причем необходимая величина контактных давлений по ступеням уплотнения задается геометрией и жесткостными параметрами контактируюших пар элементов уплотнение. Затял ка соединения выполняется до прижатия опорных силовых элементов 4 и 5 друг к другу с усилием, исключаюшим механическое раскрытие силового стыка при эксплуатации. Применение предложенного соединения позволяет значительно повысить герметичность и работоспособность соедипения в условиях высоких эксплуатационных нагрузок, температу) и вакуума и расширяет диапазон рабочих давле}1ий. Формула изобретения Соединение трубопроводов, со/лержапюе проходной штуцер, ниппель с упругим уплотняющим и опорными силовыми ЭЛ€ ментами, и накидную гайку, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения герметичности, на внутренней поверхности штуцера выполнен ряд коль. цевых накло1шых к оси соед1шения уп-ругих элементов в виде гребенки, а н тпель выполнен с наконечником, в виде ступенчатой втулки с уплотняющими элементами на наружной поверхности, взаимодействующими с торцами упругих элементов штуцера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 326402, кл. F 16 L, 19/ОО, 1968. 2.Патент США № 36727О4, кл. F 16 L 19/ОО, 1971.