Сферическое соединение труб

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАУЕВУУ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик.01.75еликобритания Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий,8) 5) Дата опубликования описания 15.01 ИностранецКейт Шотбопт(Великобритани 2) Автори изобретения Иностранная фирмафКомпани Маритим л, Экспертиз Комексф (Франция) 71) Заявител(54) СФЕРИЧЕСКОЕ ИНЕНИЕ ТРУ При этом кольцо может быть выполнено свнутренней резьбой и снабжено скользящей обоймой, имеющей наружную резьбу и коническую торцовую поверхность, взаимодействующие соответственно с резьбой кольца и с ответной конической поверхностью секторов патрона при осевом перемещении обоймы за счет вращения кольца. Обойма выполнена с проточками на внутренней и наружной поверхностях, в которых установлены уплотнения, а полость, О ограничейная поверхностями муфты и кожуха,заполнена смазывающей и антикоррозионной жидкостью. Кольцо может быть выполнено с кулачками по внутренней поверхности, а каждый из секторов патрона - с ответными кулачками по внешней поверхности, причем кольцо и 5 патрон установлены концентрично и в однойплоскости. Изобретение отн может быть исполь ниях труб, главньв проводов, подверга ших нагрузок. осится к овано в образомющихся машиностроению и азъемных соедине, подводных трубовоздействию больерическое соединеюченные на их коннный наконечник и а также взаимодейконечником патрон. абочие поверхности она также выполнеовым радиусом сфеРезультатом изботка новых разъем О ний для труб, позществлять под водо лжны выдерживать же если эти трубы и Стягивание патрон щим на зубчатый в 5 усилие, необходимо Известно разъемное сф ние труб, содержащее закл цах охватываемый утолще охватывающую его муфту, ствующий с муфтой и на При этом сопряженные р наконечника, муфты и патр ны сферическими с одинак ры 113. Недостатки указанного соединения состоят в затруднительности его монтажа и обслуживания в связи с необходимостью преодоления больших нагрузок, обусловленных огромным давлением воды, без выполнения этих операций соответствующими приспособлениями.Цель изобретения - облегчение монтажа и обслуживания.Это достигается тем, что предлагаемое соединение снабжено жестко закрепленным на муфте кожухом и установленным в нем кольцом с червячным венцом, соосно установленным и взаимодействующим с патроном и червяком. обретения является разраных и автономных соединеволяющих водолазам осуй их стыковку, которые дозначительные нагрузки, дамеют дефект выравнивания, а червяком, воздействуюенец, позволяет уменьшить е для стяжки или ослабле587878 50 55 60 ния соединения вручную, таким образом, чтобы эти операции могли выполняться водолазами.Разборка соединения возможна даже после длительного нахождения под водой в связи с тем, что червяк и зубчатый венец размещены в герметичном кожухе, заполненном жидкой смазкой, предохраняющей их от коррозии.На фиг. 1 и 2 представлено соединение согласно основному варианту выполнения, продольный и поперечный разрезы; на фиг. 3 и 4 - соединение согласно второму варианту исполнения, продольный и поперечный разрезы; на фиг. 5 - соединение согласно другому варианту исполнения, поперечный разрез.Описываемое соединение для труб состоит из охватываемого наконечника 1, выполненного в виде шаровой цапфы 2, вставленной в охватываюгггую муфту 3.Цапфа 2 и муфта 3 закреплены на концах труб 4 и 5 и позволяют соединять их встык для образования участков подводного трубопровода. Наличие шаровой цапфы позволяет в таком соединении стыковать между собой две трубы, оси которых образуют угол до 20. Муфта 3 жестко связана с фланцем 6, имеющим наружную резьбу, на которой навинчецо резьбовое кольцо 7, жестко связанное с флаццем 8. Фланец 6, кольцо 7 и фланец 8 образуют незамкнутый цилиндрический кожух, который охватывает муфту 3 и вставленную в нее шаровую цапфу 2. Фланец 8 имеет центральное отверстие, диаметр которого превышает диаметр шаровой цапфы 2, в результате его последняя может вставляться в муфту и выниматься из нее.Соединение содержит фиксирующий патрон 9, размещенный внутри кожуха, ограниченного кольцом 7 и фланцами 6 и 8, и закрепленный внутри этого кожуха. Этот патроц состоит, например, из шести губок 10 в виде кольцевых секторов, разделенных щелями, обеспечиваю- шими их перемещение по радиусу и сжатие шаровой цапфы 2.Кольцо 7 и внешняя часть муфты 3 ограничивают кольцевое пространство, в котором скользит обойма 11. Патрон 9 имеет коническую боковую поверхность 12, а обойма 1 -- конический конец 13, который взаимодействует с поверхностью 12 при затягивании патрона. Обойма 11 имеет наружную резьбу4, на которую навинчено резьбовое кольцо 15, выполнявшее роль гайки.В то же время резьбовое кольцо 15 является зубчатым венцом, содержащим на периферии зубья 16, находяшиеся в зацеплении с червяком 17. Червяк 17 и резьбовое кольцо 15 образуют редуктор, позволяюший рабочему сильно зажимать патрон 9 без необходимости прикладывать большие усилия для врашения червяка 17.Обойма 11 имеет на внутренней и внешней периферии проточки 18, в которые вставляются уплотнения.Червяк 17 расположен внутри небольшого цилиндрического кожуха 19, который приваривается соосно поперечному отверстию 20 кольца 7, предназначенному для размещения червяка.Обойма 11 совместно с наружной поверхностью охватываюшей муфты 3, ц)утренней поверхностью кольца 7, фланцем 6 и кожухом 49 ограничивает замкнутую гголос ь 21, изолированную от окружающего пространства ц загголггеццуго жидкостгц, в которой находятся червяк 17 и резьбовое кольцо 15. Эта жидкость ггредохраггяет механические детали от коррозии.5 Целесообразно использовать для этого масло,являгошееся одновременно смазкой.Червяк 17 установлен ца подшипниках 22 и23 и имеет вал 24, который проходит сквозь торец кожуха 19 и уплотнения 25.На конце вала 24 имеется, например, кв гд- гОратцыи хвостовик 26 или любое другое ггггалогичное приспособление, позволяющее гговорачи-, вать червяк при помощи рукоятки или ключа, Оц находится в гнезде 27, изолируемом от окружагошего пространства крышкой 28, в результате чего он остается чистым даже после длительного пребывания в воде.Кольцо 15 расположено между первым боковым упором 29, образованным сгенкой фланца 6, и вторым боковьог упором 30, в результате чего при вращении червяка 17 кольцо 5 при 2 е водится во вращение, цо це может совершатьпродольное перемещение. Это перемещение в том или другом направлеггии совершает обойгма 11. Таким образом, червяк 17 позво.гггет блокировать или деблокировать соединение.В верхней части фиг. 1 и 2 показан патрон 9, 25 сжимаюпгий шаровую цапфу губками-секторами 10, а в нижцей части он изображен в разжатом состояггии.Г 1 атроц 9 зажимает шаровуго цапфу 2 достаточно сильно для того, чтобы эта иапфа це мог- ЗОла перемещаться относительно патрона благодаря чему две гголовицы соединения оказываготся жестко связацнь 1 ми в том относительном угловом положении, в котором оци находились в момент стыковки.Соедицегис снабжено седлом 31 из бронзыили аггалогггчгого металла и имеет два тороидальных уплотнения 32 и 33. Оцо содержит также штуцерцое гнездо 34, позволяюгцее проверять герметичность стыка.Шггонка 35, установленная между кольцом 11 и наружной поверхностью муфты 3, препятствует вращеггию 40 кол шга 11. Устройство для принудительного разжимация патрона (фиг. 1 и 2) состоит из Т-образных выступов 36, жестко связанных с обоймой 11 и вставленных в Т-образные выемки губок О патрона, которые ограничены поверхностями, коцгруэцтными конической поверхности 13 обоймы 11, в результате чего при церемегцеции обоймы 11 к резьбовому кольцу 15 губки патрона 9 разжимаются. Отверстие 37 служит для заполнения кожуха, ооразованного кольцом 7 и флаццем 8, коцсистецтной смазкой перед опусканием в воду.В верхней части фиг. 3 и 4 показано заблокированное соединение, а в нижней части - соединение в разблокировацном положении. Как и в предыдугцем случае, это соединение также содержит первый, охватываемый наконечник 1,образованный утолщением в виде шаровой цапфы 2, ц второй, охватывагоший наконечник, состгцшгий нз сферической мхфты 3, в которю вставлен охватываемый наконечник. Эти цакоПечники любы ч ср слети) ч, ца при чер сваркой, крепятся к концам обеих труб 4 ц 5, которые требуется соединить встык под водой.На наконечнике В виле муфты 3 также закреплен цилицдрический кожух 38, образованный кольцом 39 и фланцем 8. Кольцо 39 плотно закрепляется на муфте 3, например, на резьбе и снабжено уплотнением 40.Внутри кожуха 38 рязмсцсц патрон 9, содержащий, например, иесть губок 10. Этот ПатрОН За)Кат Мсжду дВуМя ГрОЛОЛЬНэХИ уПО- рами, образованными стенкой фланца 8 и стенкой муфты 3, в результате чего оц может скользить в радиальноч направлении, цо зяолокировац в освом аправлеции и от проворачивация.Шпонки 41 препятствуют Вращению патрона вокруг осц муфты 3. Патрон 9 )ест внутреццою сферическую поверхность, которая опирается ня по 3 рхцость ияровой цапфы 2 за хСс 03 се мяксичяльцого расшцрсцця В руль- Тс 1 Т(э 1 СГО Г 10 СЛ(. ЗЯТ 51 ГИВЯНИ 51 Пс 1 ТРО 11 Ц 1 РОВЛ 51 цсц(1) с 01 с 13(эв з СТ С 53 Зя Ж с 1 ТОЙ В 1) ж у ХЯ 38.2Э ГО осли цсцис оосспсчивясясц 0,1 о Гцо)кстку 0 СВязь мР)кду,п)ухя цякО 1" пп 1 ками и ЛЗ (.,СэТ СНОСИ КО 1 пяКТНОСТИ 10 ЖЕТ Прэда 13 яТЬ оольпИе усилия.Гфсрическа 5 )Ор 3 я цапфы 2 являстся цяИООГС(э ПРС ПОсТГТСЗНОЙ, ПОЗВОЛ 5 ЮПСЦ СГ)(эЛИ- Я Г Ь Т ) УО Ы, 1 СР с С П ОГ 0)Е С Ц 1 э . С 1 Р 0 0 П О П Р 5- мой. 1-10 такая форма .с я)ляется Обязятслпой, ц солипс ция могут имсть утс)лцс цс,ругой формы.ЗсТ 51 ГИВсц 1 ИС ПсТРОНЯ 9 ОСЧПСС 1 ВГЯС 1 СЯ ЗЧОчатым Венцом 42, коОрый его охватывает. Этот зуочатый Всцсп цмсст зубья 16. Но крайней х 1 с Р с, н с а с тс В 0 е й и (э Р и ф с Р и и, В 3 с ц 310; с Й с т 3 ук)пси с чс рВ 5 кол 17, кото)ый позВО,я(.т ГГ)ВО- рачивать Всцсц 42 вокруг осц чуфты.Как и В предыдущем варианте осуществления, червяк 17 рязмспен внутри Гопсрсчпого кожуха 19. Тороилальныс уплотнения 43 позво- ,1 яОГ зс 1 гсрмстизирОВать кОжух 19, которэЙ заполнятя жидкостью, например маслом. ОсуПССТВЛ 5110 цгц)1 )1 сЗКУ КОНТЯКТЯ ХСЖЛЧ СРВ 51- коч и .чбчатэ 31 3 снцом и ПРслохРсНЯ 10 ци 3 эти мхаццчсскис оргяць от коррозии.Загягцвзцис убок 10 патрона 9 зубчатымВсцН)ч 42 Обе(печцвается Слзч: зчц 44 Гц)цсре 1 ого профи,51, размененны)1 и ця церпфср 11 внутрсццй рясточки венца 42, которые ВзаимоОдеиствук)т с кулачками 45, расположццымц ца цяруЖПОЙ ПО 3 срХГОСТ 1 КаждоЙ ИЗ Гуоок 1 О Пс 1 Т- роця 9.Нз фиг. 4 В качестве прмера показан патрон. сост 0511 цЙ из нссГ 1 гуООК В Виде колысвых секторов. В патр(цс половица 46 наружной поврхцостц каждой губки 1 О ичсст ццгПлр 1- ЧЕКУЮ ПОВСРХПОСТЬ. а ДРУГГЗЯ ЦОЛОВИнс - ГРОСр 1 1 э КуЛ 3 Ч К 3 45 у 15 , 111113 с 1 10 ц 1 Г 0 5 р с Л П С а, который Взаимодействует с ку,ячкячи 44 зуочатого венца 42. с 1 сго гуоок и куля КОВ, а ТЗКЖС ИХ ПРОНэ ХОГУТ ОЫГЬ ИЦэХЦ.Б ЭТ 031 ПРИЫС)Сэ ОСЛИ ЦСНЦ 51 ЛГ 1 Я 00 эСПСЧСПП 51 ЗатЯГЦ 31 п 35 ПатРОЦЯ ДОСтатОЧЦО Ш)ВС РНУТэ ЗУС)- ЧаЫ й 1 эЦСэЦ Х ЯКСИХ У)1 1 с 1 ОЛПУ П 1 У 10 ЯСТЬ Окру жцости ПО стрелсс , я л;151 р 1:3 ж 1 тця пят роцз эО венец необходимо повсрнуть в обратном направлении.яким Образом, достаточно, цтобы зубья16 Вццз 42 располагались в пределах сектора с у.ом 60 .5 На фиг. 5 схематично представлен один изварнасов осуществления изобретения.Зубчатый венец 42 заменен кольцом 46 свыступаоцсей наружу пластиной 47. В этой пластине имеется резьбовое отверстие, в которос Ввшчен резьбовой стержень 48, проходящий сквозь овальцое отверстие 49 и имеющий граненую головку 50, позволяющую завинчивать цлц Вывццчцвать стержень лля сжимания или рязжцмания гуоок 10 патрона 9 на цапфе 2.Может быть также осуществлен рял другихмолцфикяций сферического соединения труб с автсиОчным хсхацизх 03 Привода его замыкаюПцх э,ментов и с заменой различных узлов сос,ппения зцсстцым эквивалентными узлами.Техн и кО-эе 010,1 ц чески Й эффскт ОписыВаемого сфсрцчсского соединения труб с автономным хсхяц скц 3 прпволом состоит в возможности его цспользовацця вне зависимости от источников эс рпи лля затяжки замыкаощих элемснтсв, цзпрцмср црц прокладке трубопроводов пол волои.25Сэ)О/)э 1/.а 1300 рс /с сгг.г1. 1:(1)срцсскос соединение труб, ОлсржаП(. РЯСГ 10.10 ЖСЦЦЫС Цс ИХ Концах ОХВЯТЫВЯЕЗО мый утолпеццый сферический наконечник иохвятываюцую его муфту, а также взяцмодействуюпий с наконечником ц муфтой патрон, состоящий из радиально расшлццованных секторов, )т.г(гчагшееея тем, что, с целью облегчения чоцтяжз и обслуживания, оцо снабжено жестко закрепленными ца муфте кожухом ц установленным в цем кольцом с червячным всццоч. соосцо установленным и взацмолейст УОЦПХ Цс 1 ТОНОМ И ЧСРВЯОХ.2. Соединение труб по и. 1, ог.ггагаюи(еее;г40 тем, что кольцо выполнено с внутренней резьбоц ц снабжено скользящей обоймой, имеющей наружную резьбу и коническую торцовую поверхность, Взаимодействующие соответственно с рсзь(и)й кольца и с ответной конической поверхностью секторов патрона при осевом перемсщсцци оос)ймы зз счет врацения кольца, причем обойма выполнена с проточками на внутренней и наружной поверхностях, в которых устяцов,спы уплотнения, а полость, ограниченная ГОвсрхцостямц муфты и кожуха, заполнена счззываОщей ц янтикоррозиоццой жидкостью.3. С:ОЛППЕНИЕ труб ПО П. 1, От,гггсгат(цЕэат( ч, что ко,ьцо ВьПолнцо с кулачками по 3 цч) рспнсй поверхности, а каждый из секторов Псс)ОЦЗ - ОТВТЦЫХИ КУ 1 ЯЧКЯМИ Нз ВЦСПН(эЙ 5 цВ(рхцости, причем кольцо и патрон устацовле ы коццсцтр 1 ПО ц в одной плоскости.1 сОчники ццфрмациц, прццятыс во внимание прц экспсртп:3:1. Пятсцт Великобритании Лго 1302948, кл.605878;к ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д, 45