Быстроразъемная муфта

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 070478 (21) 2601681/29-08с присоединением заявки Мо -(23) ПриоритетОпубликовано 15.0780,Бюллетень Йо 26Дата опубликования описания 150780 5)м К 2 Р 16 1 37/28 Государственный комнтет СССР по делам изобретений н открытий(54) БЬ.СТРОРАЗЪЕМНАЯ МУФТА 1Изобретение относится к областимашиностроения и может найти применение в авиационной и химической отраслях промышленности для герметичногосоединения и разъединения трубопроводов.Известны быстроразъемнне муфты сзапорными органами в виде поворотныхшаровых клапанов 1.Недостатком этих быстроразъемных 10муфт является загрязнение рабочегогаза или жидкости воздухом, попадающим в трубопровод системы при замыка=нии муфты,Известна также быстроразъемнаямуфта, состоящая из двух полумуфт,каждая из которых содержит шаровойклапан с лыской, выполненной на уров"не плоскости разъема полумуфт, и дляотодвиганий клапана от плоскости 20разъема и его поворота шаровой клапанснабжен механизмом привода, состоящимиз кулачка, перемещающего подвижнуювтулку, и зубчатой пары, обеспечивающей поворот шарового клапана (2), 25Недостатками этой муфты являетсясложность конструкции и кинематическойсхемы привода шарового клапана, наличие большого количества подвижных поверхностей и большого количества де 2талей привода и в связи с этим ее ненадежность.Целью изобретения является упрощение конструкции привода шарового клапана.Цель достигается тем,что в предлагаемой муфте механизм привода выполнен в виде двух шарниров, один из ко- торых соединяет шаровой клапан с корпусом, а другой - с подвижной в-улкой, причем первый шарнир размещен так, что плоскость его движения не лроходит через точки касания шарова" го клапана со вторым шарниром.На Фиг. 1 показана одна полумуфта в состыкованном положении, продольный разрез на Фиг. 2 - то же, в расстыковааном положении; на Фиг. 3 " разрез А-А на фиг. 1; на Фиг. 4 - разрез Р-Б на Фиг. 1; на Фиг. 5 - муфта в состыкованном положении, общий вид на Фиг. б - шаровой клапан в положении Закрыто; на Фиг. 7 - то же, в первой четверти поворота в положение Открыто; на фиг 8,- то же, в среднем положении при повороте в по" ложение Открыто или Закрыто, на фиг. 9 - то же, впоследней чет" верти поворота в положение ВОткрытб ", на фиг. 10 - то же, в положении,Открыто, на фиг. 11- принципиальная схема механизма поворота шарового клапана на фиг. 12 - диаграмма усилий в приводе; на Фиг. 13 - графики движения критической точки (кривая 1) и качения клапана (кривая 2),Быстроразъемная муфта состоит из двух полумуфт.Каждая полумуфта включает в себя корпус 1, соединенный со штуцером 2 с помощью полуколец 3, зафиксированных кожухом 4, и уплотненный относительно него резиновым кольцом 5. Шаровой клапан б закреплен на шарнирах 7 и 8,расположенных соответственно в корпусе 1 и в поджимной втулке 9. На передней стороне корпуса 1 размещена уплотнительная манжета 10, наружная кромка которой выполнена заподлицо с плоскостью разъема полу- муфт и с лыской 11, выполненной на шаровом клапане 6. Направляющие 12 20 штуцера 2 обеспечивают продольное перемещение втулки 9 и предотвращают ее поворот вместе с корпусом (Ч - угол поворота корпуса), фиксатор 13 служит для ограничения поворота корпуса 1 относительно штуцера 2,а так же для Фиксации корпуса 1 и штуцера 2 в расстыкованном положении муфты. Концевик 14 фиксатора 13 находится в пазу 15 в состыкованном положении ЗО полумуфт и под действием пружины 16 входит в выемку 17 при их расстыковке,предотвращая поворот корпуса 1 относительно штуцера 2 после расстыковки. Штифты 18 ограничивают поворот корпуса 1 относительно штуцера 2 свыше крайних положений. Рычаг 19 укреплен на пружине 20 и служит для соедине- ния полумуфт, Фиксатор 21 служит для Фиксации полумуфт в состыкованном положении. Паз 22 предназначен для 40 размещения в нем концевика 23 рычага 19, что предотвращает самопроизвольное откидывание его после соединения полумуфт, Для захода концевика 23 в паэ 22 в этом пазу имеется вырез 24, 45 Петля 25 предназначена для удержания рычага 19 при расстыкованных полумуфтах. Быстроразъемная муфта работает следующим образом.Для расстыковки полумуфт необходимо нажать фиксатор 21 и повернуть полумуфты до упора. В зто время шаровые клапаны б перекрывают проходные отверстия и занимают положение, изоб" 55 раненное на Фиг. 2; концевик 23 рычага 19 совмещается с вырезом 24, что позволяет поворачивать рычаг и расстыковывать муфты. Во время раздвигания полумуфт фиксаторы 13 под действием щ пружин.16 продвигаютсяв направлении к плоскости разъема, концевики 14 вХодят в выемку 17, зафиксировав в этом положении корпусы 1,относительно штуцеров 2. Особенность предложенной быстро.раз ь емной муфты з аключаетс я в том,что шаровой клапан полумуфты во времяповорота не должен выходить за стыковочную плоскость во избежание заклинивания с шаровым клапаном противоположной полумуфты, В начальной стадии поворота наиболее быстро продвигающаяся по направлению к стыковочной плоскости критическая точка шароного клапана находится на прилегающей к точкестороне шарового клапана на линии сочетания лыски или отверстия с шаровой поверхностью (см.точку ) на фиг, 6-10) . Эта скоростьдолжна быть не больше скорости откатывания шарового клапана.Работу шарового клапана поясняютфиг 6-10, на которых Э - расстояниеот центрашарового клапана до центрастыковочной плоскости полумуфты Р.линия взаимодействия между точкамизакрепления шарового клапана, проведенная по его поверхности - точказакрепления шарового клапана на корпусе; б - точка закрепления шаровогоклапана на подвижной втулке М - критическая точка.На фиг 6-10 шаровой клапан изображен последовательно в каждой четверти полного цикла движения, из по;ложения Открыто в положениеЗакрыто " .Обратное движение шарового клапана происходит в обратной последовательности, причем в обоих случаяхсохраняется условие:(11-МФ,=3,1Расстояние между йлоскостью движения точкии точкой б так же изменяетс я соответственно размеру 1, хотяи по другому закону. На Фиг. 8 изображен момент максимального удаления.шарового клапана от стыковочной плоскости полумуфты, когда линия Р, лежитв плоскости продольного сечения муфт,Геометрическое построение, объясняющее работу шарового клапана, приведено на Фиг 11,Так как точкашарового клапанасвязана с точкой поверхности цилиндра, то при вращении его она должнанаходиться в плоскости Р, перпенди"кулярной оси цилиндра. Так как шаровой клапан вращается вокруг оси К,(так как даже при наличии погрешностей в расположении этих двух точекзакрепления, цилиндрическое отверстиевынуждает шаровой клапан вращаться,только вокруг оси к), то, рассматривая относительное движение точеки б, видим что точкащ должна перемещаться и в плоскости У., перпен"дикулярной оси вращения шарового,клапана К. Для того чтобы одновременно соблюдать зти два требованиянеобходимо, чтобы в каждый данный момент поворота зти плоскости совмещались в точке,Это возможно тольков случае компенсирующего перекатывания шарового клапана по цилиндру, обусловливающего в то же время,что любая точка шарового клапана не выступает эа стыковочную плоскость во время его поворота, Положению фаф шарового клапана соответствует проме жуточное положение а корпуса.В это время шаровой клапан наиболее удален от стыковочной плоскости В,Положению б шарового клапана в его край-О1 нем открытом или .закрытом положении соответствует положение б корпуса.На фиг.11 в положениибф изобра,кен шаровой клапан, когда он открыт.При открывании шаровых клапанов при наличии в полумуфтах давления газа в точках закрепления шаровых клапанов могут возникать определенные усилия, которые необходимо преодолеть при повороте муфты. Усилие поворота муфты складывается из сил трения в уплотнительных элементах, замковых устройствах и в точках закрепления шарового клапана. Два первых слагаемых рассчитываются сравнительно просто, приближенный расчет усилий в последнем слагаемом производят по схеме, изображенной на фиг.12.Иэ нее следует, что сила Р, необходимая для отодвига" ния шарового клапана, преодолевая силу рт давления газа, прямо пропорцио - ЗО яальна удалению точкиприложения :ил. Однако с увеличением расстояния ф - б увеличивается и угол поворота корпуса и холостой ход К клапана(см. фиг. 11),Выполнение быстроразъемной муфты ,с предложенной конструкцией механиэ.фма привода позволяет упростить вцелом конструкцию муфты, уменшить,вес и габариты, улучшить герметичностьэа счет уменьшения количества подвижных уплотнений.Формула изобретенияБыстрораэъемная муфта, состоящая из двух полумуфт, каждая иэ которых содержит корпус с размещенным в нем шаровым клапаном с лыской, срезанной на уровне плоскости разъема полумуфт, контактирующей с поджимной втулкой, и механизм привода, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью упрощения Ъонструкции, механизм привода выполнен в виде двух шарниров, один иэ которых соединяет шаровой клапан с корпусом, а другой - с поджимной втулкой, причем первый шарнир установлен так, что плоскость его движения не проходит через точки касания шаро" вого клапана со вторым шарниром,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 171235, кл. Р 16 Ь 27/04, 1968. 2. Авторское свидетельство СССР Р 493587, кл, Г 16 Ь 37/28, 1971.748076 1 подожекис р)1(подояение 6) У Составитель В. Коэуляеубина Техред я,Бирчак оррек Шекм писное илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная Редакто Заказ 4 09/24 Тираж 1095 ЦНИИПИ Государственнпо делам иэобрет 3035, Москва, Ж,го комит ет а СССРний и открытийаушская наб., д. 4