Фланцевое соединение полых изделий Советский патент 1982 года по МПК F16L23/00 F16L27/00 

1.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для герметичного соединения полых изделий с фланцами, например тонкостенных труб или емкостей как между собой, так и с различного рода крьпиками.

Известно фланцевое соединение полых изделий типа труб, в котором С-образные скобы стягивают между собой за счет радиального перемещения каждой скобы посредством затяжки гайки резьбового стяжного элемента, закрепленного в одном из фланцев 1.

Указанное соединение можно использовать только в изделиях, имеющих массивные фланцы, в которых можно установить резьбовые стяжные злементы. При этом фланщл соединяемых изделий жестко связаны друг с дфугом, что недопустимо, например, при испытаниях тонкостенных оболочковых емкостей. Эти емкости имеют значительные радиальные деформации от внутреннего давления и при массивных фланцах в месте перехода оболочки во фланец возникают значительные напряжения, обусловленные краевым эффектом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фланцевое соединение полых изделий, содержащее С-образные скобы, охватьшающие флагщы по наружному диаметру, установленное между фланцами кольцо с радиальными отверстиями, в которых закреплены резьбовые стяжки, и уплотнительные элементы 21.

Недостатком известного соединения является невозможность обеспечения радиального перемещения фланцев, соединяемых конструкций.

Цель изобретения - расщиренне функциональных возможностей путем обеспечения радиального перемещения фланцев.

Указанная цель достигается тем, что во фланцевом соединении полых изделий, содержащем С-образные скобы, охватьшающие фланцы по наружному диаметру, установленное между фланцами кольцо с радиальными отверстиями, в которых закреплены резьбовые стяжки, и уплотнительные элементы, отверстия в кольце выполнены сквозными, резьбовые стяжки размещены в отверстиях с зазором 3 98 а со стороны внутреннегр диаметра фланцев установлены дополнительные С-образные скобы расположенные симметрично наружным С-образным скобам и связанные с ними резбовыми стяжками таким образом, что каждая пара скоб образует с фланцами шарнирный паралле лограмм, причем кольцо размещено между фланцами с зазором. На фиг. 1 представлено фланцевое соединение,общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - одно из возможных рабочих положений. Фланцевое соединение содержит кольцо 1, размещенное между фланцами 2 и 3. Фланцы 2 и 3 выполнены в виде наружных 4 и 5 и внутренних 6 и 7 кольцевых буртов. В кольце 1 имеются радиальные отверстия 8, в которых установлены резьбовые стяжки 9, связывающие посредством гаек 10 и 11 попарно установленные наружные С-образные 12 и внутренние 13 скобы. Гайки 10 и 11 имеют шаровые опорные поверхносга 14 и 15 для взаимодействия со скобами 12 и 13. Скобы 12 и 13 опираются на торцовые поверхности фланцев 2 и 3 цилнндрическими цапфами 16 и 17. Количество пар скоб обуславливается осевой растягивающей нагрузкой от давления среды и жесткостью фланцев. Зазор между отверстием 8 и стяжкой 9 герметизируется посредством гибкого уплотнения 18, позволяющего стяжке 9 ограниченно перемещаться во всех направлениях. На торцовых поверхностях кольца 1 выполнены канавки, в которых установлены эластичные уплотнительные элементы 19, герметзируюшие зазоры между кольцом 1 и фланцами 2 и 3. . Устройство работает саедз тощим образом. Перемещением гаек 10 и 11 устанавливается необходимая величина раскрытия скоб 12 и 13. После этого кольцо 1 устанавливается между фланцами 2 и 3. Обратным пере мещением гаек 10 и 11 скобы 12 и 13 сбли жаются между собой до упора их опорных цапф 16 и 17 в скошенные торцы фланцев 2 и 3. Дальнейшее сближение скоб 12 и 13 вызывает осевое перемещение фланцев 2 и 3 за счет скольжения опорных цапф 16 и 17 по скошенным торцам фланцев 2 и 3. В это случае происходит обжатие уплотнителгьных элементов 19 и герметизация зазоров между кольцом 1 и фланцами 2 и 3. 4 Подача давления во внутреннюю полость вызывает радиальную деформацию как стенок полого изделия, так и фланцев. При своем радиальном перемещении фланец 2 увлекает опирающиеся на него концы скоб 12 и; 13. Так как скобы 12 и 13 опираются также и на фланец 3 через цилиндрические цапфы 16 и 17, то при радиальном перемещении верхних концов скоб происходит их поворот относительно центров О цилиндрических цапф 16 и 17. При этом система, образованная парой скоб, связанных стяжкой 9 через шаровые опорные поверхности 14 и 15, представляет собой шарнирный параллелограмм, который в определенных пределах обеспечивает перемещение центров цапф верхних концов скоб. Технико-экономическая эффективность фланцевого соединения полых изделий состоит в расширении его функциональных возможностей путем обеспечения радиального перемещения фланцев, в обеспечении возможности герметичного соединения полых конструкций с малогабаритными фланцами. Формула изобретения Фланцевое соединение полых изделий, содержащее С-образные скобы, охватьшающие фланцы по наружному диаметру, установленное между фланцами кольцо с радиальными отверстиями, в которых закреплены резьбовые, стяжки, и уштотнительные элементы, о т личающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения радиального перемещения фланцев, отверстия в кольце выполнены сквозными, резьбовые стяжки размещены в отверстиях с зазором, а со стороны внутреннего диаметра фланцев установлены дополнительные С-образные скобы, расположенные симметрично наружным С-образным скобам и связанные с ними резьбовыми стяжками таким образом, что каждая пара скоб образует с фланцами шарнирный параллелограмм , причем кольцо размещено между фланцами с зазором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №496826, кл. F 16 L 23/00, 1972. 2. Патент США N 4146261, кл. 285-364, 1979 (прототип).

//-//

IS

ff