Устройство для соединения труб

О П И С А Н И Е 1961568ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистицеских Республик(331 Австрия еударнтжннм 1) 2 А 5375/7 СССРзн нзфбретенн открытнй 62.762(53) 72) Автор . изобретены ностранецмануэль Шт) УСТРОЙСТ Я СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ матуроству для разного ере- одна обес- динет тер- матекапривысок 15 мер из наружуеспечем и старе Эта ренин йя материал анжеты.я тем, что внутющих губок больдиняемых труб, поверхностью упренней поверхносель достигаетс иаметр уплотня етра концов со между наружной их губок и вну е днамричем яющ Изобретение относится к арстроению,в частности к устройсоединения труб,Известно устройство для соединениятруб, содержащее незамкнутую камеру,в которой расположена С-образная в освом сечении манжета иэ резинообматериала, представляющая собой пмычку, соединяющую направленныек другой уплотнительные губки 1 1Однако известное устройство непечивает необходимой плотности соения труб, которое бы не зависело омических нагрузок или от старенияриала манжеты,Целью изобретения является обе плотности соединения труб независио от переменных термических нагрузок тью перемычки враспор установлена предварительно напряженная винтовая пружинаНа фиг, 1 показано устройство для соединения труб, общий вид; на фиг, 2- разрез А-А на фиг. 1 (с соединяемыми трубами),Устройство для соединения труб содержит незамкнутую камеру 1, кожух 2 которой имеет, в основном, цилиндрическую щ форму и на торцовых сторонах которогорасположены загнутые внутрь фланцы 3 и 4,Камера 1 выполнена иэ одного кусопрочного листового металла, нанержавеющей стали. Отогнутые в противоположные стороны пластины 5 и 6 охватывают, соответственно один цилиндрический стяжной палец 7 или 8, которые соединены между собой определенным числом болтов, в данном случае двумя внутренними шестигранными болтами 9 и 10. Свободные концы пластин 5 и 6 целесообразно приварить к боковой цилиндрической поверхности кожуха 2 камеры. В данном случае головки 11 и 12ф 3 96156 внутренних шестигранных болтов 9 или 10 проходят сквозь отверстия 13 и 14 в пластине 5.Примыкающая к головкам 11 и 12 часть болтов 9 и 10 с небольшим люфтом проходит сквозь поперечные отверстия в стяжном пальце 7, сквозь неиэображенные отверстия в месте перегиба пластины 5, а затем, также с зазором- через отверстия 15 и 16 в месте перегиба пластины 6 и входят в снабженные 10 внутренней резьбой поперечные отверстия в стяжном пальце 8. Из указанного следует, что при затяжке болтов 9 и 10 камера 1 может затягиваться наподобие зажимному мостику или муфте, 15Камера 1 между фланцами 3 и 4 содержит С-образную в поперечном сечении открываюшункя внутрь, выполненную из синтетической резины уцлотнительную манжету 17, перемычка 18 которой своей щ наружной стороной под прокладкой из стальной ленты 19 плотно прилегает к цилиндрической внутренней поверхности 20 кожуха 2 камеры. Прокладка из стальной ленты 19, помимо прочего, служит для у 5 перекрытия зазора 21 в месте перегиба пластин 5 и 6 (фиг. 1).К перемычке 18 уплотнительной манжеты 17 с обеих сторон прилегают концы, выполненные в виде уплотняюших губок 22 и 23, На свободных концах уплотняющие губки имеют острые уплотнительные канты 24 и 25, которые при затяжке камеры 1 плотно прилегают к боковой поверхности соединяемых устройством кон35 цов труб 26 и 27. На обращенной к перемычке 18 сторо не уплотняюших губок 22 и 23 имеются обращенные наружу кольцеобразные канав 40 ки 28 и 29, в которых размещено прах- тически замкнутое в себе кольцо винтовой пружины 30 или 31, Это слегка распрямленное кольцо по своему наружному периметру поддерживает, предпочтительно, тонкостенный участок 32 и 33 перемычки и, в свою очередь, опирается на него. Между кольцевыми канавками 28 и 29 и основанием 34 и 35 уплотняющих губок имеется кольцеобразное полое пространство 36 и 37, которое через витки 50 кольца винтовой пружины 30 и 31 между. внутренней стороной перемычки 18 и наружной стороной концов труб 26 и 27 соединяется с пространством 38.Кольца винтовой пружины 30.и 31 выполняют, главным образом, четыре функции, Во-первых, благодаря тому, что они снаружи оприаются на внутреннюю сторону 8 4зоны 32 или. 33 перемычки 18, при затяжке корпуса они обеспечивают немедленное прижатие к наружной поверхностиконцов труб 26 и 27 уплотняюшнх губок22 и 23 с радиально направленным усилием, превосходящим собственную эластичность, Во-вторых, благодаря свойствусвободно распрямляться, они обеспечиваютравномерное распределение внутреннегодавления в трубах, которое через стыктруб передается пространству 38, по всейдлине обращенных к перемычке 18 сторонуплотняюшей губки 22 или 23, включаяполые пространства 36 и 37, благодарячему уплотняюшие губки по всему наружному периметру испытывают действиегидростатического направленного внутрьусилия. В-третьих, особенно при недоста=точной эластичности материала уплотнительной манжеты, вследствие износа илимногократной и длительной термическойнагрузки, обеспечивается неизменно плотное прижатие уплотняюших губок 22 или23 по всему наружному периметру концовсоединяемых труб 26 и 27 даже при незначительном внутреннем давлении в трубах. Одновременно кольца винтовой пружи-ны 30 и 31 предотвращают отход тонкостенных участков 32 и 33 перемычки 18манжеты от прокладки 19, причем такойотход может наступить в результате практически неизбежного старения резиновогоматериала в условиях высоких термических . нагрузок и исчезновения внутреннего давления в соединяемых трубах.С учетом последнего явления профилируется внутренняя сторона, расположеннаямежду уплотняющими губками 22 и 23 отрезка перемычки 18. На этом отрезкеперегородка не имеет постоянной толщины,а на определенном расстоянии в осевомнаправлении здесь расположены округлыенаправленные внутрь утолщения 39, которые придают внутренней стороне волнообразный профиль, Этот профиль (фиг, 1)отмечен пунктирной линией 40. Утолщения 39 служат в качестве ребер жесткос-ти с радиально направленным нарурку усилием, которые предотвращают отход перемычки 18 от прокладки 19, если материал манжеты уплотняется под воздействием термических нагрузок,Устройство работает следующим образом.Уплотняющие губки перед монтажомсоединения имеют больший диаметр, чемподлежащая уплотнению труба. При напряжении охватывающей перемычку уплотняю=- щей манжеты камеры эта камера сжимает9615ся до меньшего диаметра, и за счет этого уплотнитепьная манжета сжимается в объеме. Это означает, что резиновая манжета также занимает меньший диаметр.За счет сжатия камеры до меньшего диа метра уплотняющая манжета сжимается в объеме, так что диаметры перемычки винтового пружинного кольца и уплотняющей губки уменьшаются. Вследствие этого уменьшения диаметра уплотняюшая губка 10 прилегает затем к наружной поверхности трубы и за счет дальнейшего натягивания камеры перемычка манжеты через винтовое пружинное кольцо, а также уплотняющая губка подвергаются еше более силь ному давлению, причем материал резины уплотняющей губки проникает в поры, риски, швы или другие неплосксстности необработанной наружной поверхности трубы.Торцовые стороны уплотнительной ман жеты 17 разделены на две, в основном конические плоскости 41 и 42 или 43 и 44. Радиально наружные конические поверхности 41 и 43 прилегают к изогнутым внутрь боковым краям 45 и 46 про 25 кладки 19, причем ее концы должны находиться один от другого на расстоянии, равном расстоянию между местами изгиба пластин 5 и 6, причем эти концы прокладки 19 должны располагаться в месте, 50 диаметрально противоположном зазору 2 1.Внутренние конические плоскости 42 и 44 торцовой стороны манжеты 17 плот но прилегают, соответственно, к имеющим форму усеченного конуса зажимным кольцам 47 и 48. Эти выполненные из высокопрочной стали. зажимные кольца состоят из ленты, конически загнутой в виде витка с перекрывающимися концами, В точке наибольшего диаметра зажимные кольца 47 и 48 аксиально крепятся в корпусев выемках 49 и 50 между кожухом корпуса 2 и фланцем 4 или 3, На отрезке меньшего диаметра зажимные коль па снабжены большим количеством-об- разных вырезов, образующих пластины 51, выступающие из конусообразной поверхности зажимного кольца таким образом, что накрывают одна другую наподобие чешуи. Свободный конец каждой такой пластины50 51 образует таким образом захват 52, предназначенный для вреэания в боковую поверхность концов соединяемых труб и закрепления на этой поверхности.Если камеру над концами труб 26 и 27 (фиг. 2) затянуть, то захваты 52 на55 концах пластинок 51 зажимных колец 47 и 48 сразу же врежутся в наружную поверхность концов труб. Это произойдет 68 6потому, что зажимные кольца 47 и 48 в точках их наибольшего диаметра, т, е, во впадинах 50 или 49, затянуты обоймой, охватывающей их по наружному и внутреннему периметрам. Эта обойма с одной стороны состоит из наружного мас сивного распорного кольца 53, Распорное кольцо 53 имеет цилиндрическую наружную поверхность 54, плотно прилегающую к внутренней стороне 20 кожуха 2 камеры в месте расположения выемок 49 и 50; первую коническую плоскость 55, плотно: прилегающую к боковому краю 45 или 46 и, тем самым, к конической поверхности 41 и 43 торцовой стороны манжеты 17, и вторую коническую поверхность 56, плотно прилегающую к наружной боковой поверхности зажимных колец 47 и 48. Концы распорного кольца 53 расположены один от другого на расстоянии, максимально равном расстоянию между точками перегиба пластин 5 и 6, так, что при затяжке камеры 1 они образуют плотное соединение, и распорное кольцо 53 приобретает форму замкнутого кольца.С другой стороны обойма пластинчатого зажимного кольца имеет следующее, соприкасающееся с его внутренней боковой поверхностью, распорное кольцо 57, имеющее, в соответствии с представленной на фиг. 1 - 2 формой исполнения, круглое поперечное сечение, Это распорное кольцо 57 опирается на внутреннюю сторону фланца 3 или 4, Концы распорного кольца 57 (при незатянутой камере 1) находятся на расстоянии один от другого, примерно равном расстоянию между концами распорного кольца 53, и приходят в плотное соприкосновение,Благодаря распорным кольцам 53 и 57 обоймы зажимных колец 48 и 47, вопреки эластичности материала манже- ты 17, при затяжке камеры 1 обеспечивается немедленная подача захватов 52 и наружной поверхности концов соединяемых труб 26 и 27 и зацепление их с этой повехрностью даже при отсутствии в полости 38 гидростатического давления, которое передавалось бы через несжимаемую манжету 17 и вызывало бы аналогичное явление.Технико-экономическая эффективность соединительного устройства заключается в обеспечении не только плотного, но и равноценного геометрическому замыкания в осевом направлении, а также в напран пении скручивания соединения концов труб немедленно после затяжки камеры, Это соединение имеет практически неограни 961568 . 87тем, что, с целью обеспечения плотченный срок експлуатации, д аже если ра- с я тем, что, снения труб независимо от ппется к мак- ности соединенбочие ературы рсимально допустимым.ния материала манжеты, внутренний диаметр уплотнуплотняюших губок больше диаметраетения концов соединединяемых труб, причем междуФормула изобрете,наружно пой поверхностью уплотняюших гуУ тройство для соединения ру ,т б, со- окб и внутренней поверхностью перемычкиск, , й . враспор устано влена предварительно накаме, в, которосп попе ечном се ЯОсположена С-образная в поперечном се- п а.принятые во вним ие1 Патент СЩА Иви ч а ю щ е елотнякяцие губки, о т л и ч а961568 Я И 7 ОО ЮЮ э 73 И 1 Г174-4 ю гу Составитель И. ПащенкоТехред А,Бабннец Корректор А. Гриценко едактор В 37/ Зак Филиал ППП "Патент", г Ужгород, ул. Проектн Тираж 9 ИИПИ Государс по делам изоб 035, Москва, енного кретений и-35, Рауш Подписноетета СССРрытиикая наб., д.