Разъемное неподвижное уплотнительное устройство

(чф,1"ЦЙ";1- )1 яя г.": ЛАМОТ-К РЕТЕНИ О И К ПАТЕНТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗО(54) РАЗЬЕМНОЕ НЕПОДВИЖНОЕ УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО(57) Изобретение позволяет улучшить компенсацию несоосности и перекосов фланцев при монтаже разъемного неподвижногоуплотнительного уст-ва без взаимного перемещения фланцев. Кольцевые элементы выполнены в виде одинаковых колец, каждоеиз к-рых выполнено с внутренним кольцевым выступом, сопряженным коническойповерхностью с одной торцовой поверхностью кольца и имеющим на другой торцовойповерхности тороидальный скос, выходяИзобретение относится к машиностроению, а более конкретно к уплотнениям неподвижных разьемных соединений, ипоедназначено для магистралей текучейсреды (и реимуществен но, для молочной, йивоваренной и нефтехимической промышленности) в тех местах, где сложная обвязкатрубопроводов или особенности их монтажазатрудня,от перемещение трубопроводовпри их стыковке и расстыковке,Известны прокладки Ч-образного сечения, содержащие тарельчатые пружины,вставленные симметрично вовнутрь прокладки,702877 АЗ(я)ю Р 16 3 15/00, Г 16 1 23/02 щий на периферию кольца, Кольца расположены симметрично друг относительно дру) га, вставлены выступами в эластичную прокладку Ч-образного сечения и обращены скосами навстречу. Хомут стянут болтами с гайками и выполнен с одной внутренней цилиндрической и двумя коническими по- верхностями, расположенными по обе стороны цилиндрической поверхности и охватывающими выполненную на наружной поверхности каждого фланца коническую поверхность. Между цилиндрической поверхностью хомута и наружной поверхностью колец установлены два полукольца с внутренним выступом, образованным двумя симметрично расположенными коническими поясами, и наружной цилиндри-ческой поверхностью, Выступ полуколец расположен между кольцами, и их наружная поверхность охвачена хомутом, 2 з.п. ф-лы, 5 ил,. Известны фланцевые соединения, в корых уплотнительный элемент выполнен в де упругой детали, стыкуемой с ФланцаИзвестйо разьемное неподвижное уплотнительное устройство с эластичной прокладкой Ч-образного сечения, котороепозволяет компенсировать перекосы стыкуемых фланцев на угол а; Недостатком такого устройства является необходимость взаимного осевого перемещения стыкуемых флзнцев для монтажа и демонтажа этого соединения, 1702877Цель изобретения - улучшение компенсации несоосности и перекосов стыкуемыхфланцев.Цель изобретения достигается тем, чтоустройство имеет два фланца, эластичнуюпрокладку Ч-образного сечения, соединяемый болтами и гайками хомут из двух половин с участками конических поверхностей ивнутреннюю цилиндрическую поверхность,а также содержит два кольца, имеющие тороидальнь е скосы и внутренние кольцевыевыступы, которые вставлены этими выступами в Ч-образну 1 о эластичную прокладку,кольца в своей внутренней части могут содержать торцовыи кольцевой бурт, Крометого, устройство содержит два установленных между кольцами и хомутом полукольца с внутренни;1 и кольцевыми выступами,образованными двумя симметричными ко"ническими поясами, и наружной цилиндрической поверхностью, которой оницентрируются по внутренней цилиндричесокй поверхности хомута,На фиг. 1 представлено неподвижноеразъемное уплотнительное устройство, вид .по оси; на фиг, 2 - разрез А - А на фиг. 1; нафиг. 3 - устройство, собранное с перекосомстыкуемых фланцев; на фиг, 4 - то ке,собраниое с несоосностью фланцев; нафиг. 5-.схема разложения сил, возникающих при затяжке стыка. На представленныхфиг. 1 - 4 приняты следующие обозначения; 1 и 2 - фланцй стыкуемых трубопроводов; 3 - эластичная уплотнительнаяпрокладка l-образного сечения; 4 и 5 - уплотнительные поверхности фланцев 1 и 2; би 18 - кольца, симметрично вставленные впрокладку 3 и имеющие тороидальные скосы 7 и 19, плоскиеторцы 29 и 30, внутренниекольцевые выступы 27 и 28, а также торцовые кольцевые выступы 8 и 20; 9 и 21 -полукольца, которые имеют внутреннийкольцевой выступ 10, образованный двумяСимметричными коническими поясами 11 и22, расположенными между собой в сечении) под углом а; хомут, состоящий из двухполовин 12 и 23, стянутых болтами 13 игайками 17, при этом хомут имеет участкиконическйх поверхностей 14 и 24, взаимодействующих с ответными коническими по-верхностями 15 и 16 на стыкуемьх фланцах1 и 2 и внутреннюю цилиндрическую поверхность 25, взаимодействующую с ответнойнаружной цилиндоической поверхностью, 26 полуколец 9 и 21, Поверхности 14 и 24образуют между собой (в сечении) угол Р.Сборка устройства осуществляется следующим образом,В исходном положении фланцы 1 и 2занимают положение, обеспечивающеевозможность установки сбоку в направлении, перпендикулярном оси устройства) эластичной уплотнительной прокладки 3 с вставленными в нее двумя кольцами 6 и 18, При установке прокладки 3 с кольцами 6 и 18 между фланцами 1 и 2 прокладка 3 свободно скользит по уплотнительным поверхностям 4 и 5 стыкуемых фланцев 1 и 2. Затем вставляются полукольца 9 и 21 два пол 10 укольца) и на их наружную цилиндрическу 1 о поверхность 26 устанавливается хомут, состоящий из двух половин 12 и 23, При стягивании половинок хомута 12 и 23 болтами 13 и гайками 17 происходит обжатие внутреннейцилиндрической поверхностью 25 хомута полуколец 9 и 21 с уменьшением их диаметральных размеров, при этом пол.укольца своими коническими поверхностями 11 и 22 воздействуют на тороидальные скосы 7 и 19 и обеспечивают перемещение колец б и 18 о осевом направлении до упора торцами 29 и 30 в уплотнительные поверхности 4 и 5 фланцев 1 и 2, прижимая края прокладки 3 к этим уплотнительным повер 15 20 хностям своими внутренними кольцевыми выступами 27 и 28, при этом кольцевыми торцовыми буртами 8 и 20 создается необходимое для обеспечения герметичности обжатие эластичной прокладки 3 в осевом направлении. Это видйо из приведенной схемы разложения сил, возникающих при затяжке половинок хомута 12 и 23 болтами см, фиг, 5). Устройство позволяет фиксировать тоположение фланцев, какое они занимали перед монтакем уплотнения в пределах допускаемых конструкцией перекосов и несоосностей и при условии обеспечения для 40 каждого типоРазмеРа (Оу) своего конкРетного расстояния между стькуемыми фланцами по оси фланцев), т.е. в процессе стыковки не происходит деформации стыкуемых магистралей ввиду наличия пакета деталей 3, б и 18, способного перемещаться вдоль поверхностей 4 и 5 под воздействием деталей 12, 23 и 9, 21, имеющих поверхности с углами а и Р, с которыми контактируют детали 1, 2 и 6,18.50 В случае несоосности стыкуемь 1 х фланцев компенсация происходит следующим образом: половинки хомута своими коническими поверхностями 14 и 24 фиксируются по смещенным коническим поверхностям 55 15 и 16 (см. фйг, 4), полукольца 9 и 21, центрируясь своей наружной поверхностью 26 по внутренней поверхности 25 хомута, определяют положейие пакета деталей 3, 6 и 18, перемещая их своими коническими поверх- но"гями между углотнительными поверхно 170287710 20 30 35 40 45 50 55 стями 4 и 5 фланцев 1 и 2, как показано на фиг. 4.При наличии перекосов стыкуемыхфланцев, как показано на фиг. 3, компенсация происходит следующим образом: половинки хомута 12 и 23 своими коническими поверхностями 14 и 24 фиксируются по коническим поверхностям 15 и 16 фланцев 1 и 2, при этом ось хомута смещается относительно осей стыкуемых фланцев в сторону большего зазора между фланцами, вместе с хомутом смещаются оба полукольца 9 и 21, сцентрированные своими наружными поверхностями 26 по внутренней поверхности 25 хомута, и перемещают своими коническими поверхностями 11 и 22 пакет деталей 6, 18 и 3 в ту же сторону, что и хомут, на величину смещения хомута плюс на величину, необходимую для обеспечения взаимного контакта деталей: фланцев 1 и 2, колец 6 и 18 и полуколец 9 и 21, Чем меньше угол а, тем больше смещение оси детали 3, чем больше угол а, тем меньше это смещение, Для обеспечения надежного обжатия прокладки 3 кольцами 6 и 18 выгоден малый угол, как это явствует из приведенной на фиг. 5 схемы разложения сил. Но при малом угле а вследствие большого смещения прокладки 3 в сторону, перпендикулярную оси стыка, проточная часть с одной стороны загромождается выступающей прокладкой, а с другой сторонь, диаметрально противоположной, получается карман, который может засоряться и плохо промываться, что может быть важно для некоторых магистралей, например в молочной промышленности, поэтому, учитывая, что в практике применения стяжных хомутов приняты углы Р=- 4050 как оптимальные с конструКтивной точкизрения, а также то, что при угле а = 4050получается достаточное усилие обжатие прокладки 3 с одной стороны и приемлемое смещение прокладки 3 с другой стороны; в опытном образце для Оу.= 8 О мм смещение прокладки 2 мм при перекосе 1 30 и полная герметичность до давления 20 атм), то наиболее выгодное соотношение углов аиф это а= Р.Применение предлагаемого устройствапозволяет осуществлять быструю замену вь.работавшего ресурс уплотнительного кольца или замену агрегата в гидросистеме, не разводя трубопроводы, т.е. не прибегая. к демонтажу сложных разветвлений трубопроводов, Наличие торцовых выступов на кольцах обеспечивает увеличение удельного давления в местах уплотнения эластичной прокладки по уплотнительным поверхностям стцкуемых фланцев и, как следствие, улучшение герметичности стыкаили уменьшение усилия затяжки болтов игаек. Формула изобретения 1. Разъемное неподвижное уплотнительное устройство-, содержащее эластичную прокладку Ч-образного сечения, расположенную между плоскими уплотни-тельными поверхностями двух стыкуемых фланцев, два кольцевых элемента, вставленных в эластичную прокладку Ч-образного сечения, хомут, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения компенсации несоосности и перекосов фланцев при монтаже соединения без взаимного перемещения фланцев, кольцевые элементы выполнены в виде одинаковых колец, каждое из которых выполнено с внутренним кольцевым выступом, сопряженным конической поверхностью с одной торцовой поверхностью кольца и расположенным в одной плоскости с другой торцовой поверхностью кольца, на которой имеется тороидальный скос, выходящий на периферию кольца, при этом кольца расположены симметрично друг относительно друга, вставлены внутренними кольцевыми выступами в эластичную прокладку Ч-образного сечения и обращены тороидальными скосами навстречу, а хомут стянут болтами с гайками и выполнен с одной внутренней цилиндрической поверхностью и двумя коническими поверхностями, расположенными по каждую сторону от цилиндрической поверхности и охватывающими выполненную на наружной поверхности каждого фланца коническую поверхность, причем между цилиндрической поверхностью хомута и наружно поверхностью ко; лец установлены два полукольца с внутренним выступом, образованным двумя симметрично расположенными коническими поясами, и наружной цилиндрической поверхностью, причем внутренний выступ попуколец расположен между ксльцами и контактирует с тороидальным. скосами, а наружная цилиндрическая поверхность попуколец охвачена хомутом.2.Устройство поп.1, отл и чаю щеес я тем, что угол между образующими конических поверхностей фланцев равен углу между образующими конических поверхностей внутреннего выступа полуколец.3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что на внутреннем кольцевомвыступе колец со стороны, обращенной к близлежащему выступу, выполнен торцовый кольцевой бурт.,Кравцова Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 4553 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5