Фланцевое соединение трубопроводов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 53)5 Р 16 1 37 ЗОБР Е укторско-технолопроблем машинобопроводах ваку зобретения: каж да захвата имеет язанный с захва дство перемеще 3 Дь О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное констргическое бюро Институтастроения АН УССР(54) ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ(57) Использование: в труумных систем. Сущность идый из механизмов привокорпус, винт, шарнирно свтом, и направляющее сре Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения трубопроводов некруглой формы, в том числе больших диаметров. и. в частности, трубопроводов вакуумных систем.Цель изобретения - повышение надежности, расширение эксплуатационных возможностей и уменьшение габаритов,На фиг. 1 изображено фланцевое соединение трубопроводов; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг, 3 - сечение Б-Б на фиг. 1, при закрытом положении захватов; на фиг, 4 - то.же, при открытом положении захватов; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 3; на фиг. 6- сечение Г-Г на фиг, 3; на фиг, 7 - сечение Д-Д на фиг. 3; на фиг, 8 - узел на фиг. 1; на фиг.9 - узел И на фиг, 1; 17461 О 5 А 2ния захватов, В муфте размещены винт и вилка. Ролики установлены на полуосях захватов, Каждая из приводных вращающихся обойм установлена в корпусе соответствующего механизма привода и связана с муфтой. Корпус выполнен в виде втулки с продольной осевой прорезью со стороны торца, к-рым корпус соединен с фланцем трубы. Внутри одного из корпусов установлена муфта, к-рая образует с корпусом и винтом две резьбовые пары, Пары имеют одинаковое направление витков резьбы, но разный шаг. В витках выполнены проушины, посредством к-рых с ними шарнирно сочленены соответствующие захваты. В прорезях корпусов размещены вилки, имеющие фигурные пазы под ролики, 1 з.п. флы. 9 ил,Соединение (фиг. 1) содержйт трубопровод 1 с фланцем 2, стыкуемый с трубопроводом 3 с фланцем 4. На фланце 2 равномерно по периметру закреплены механизмы 5 привода захватов, а также общий привод 6 устройства для приведения во вращение всех механизмов 5, связанных общей цепью 7. Натяжение цепи 7 может обеспечиваться за счет соответствующей установки привода 6 (фиг. 1 и 2) или отдельынм натяжным устройством (не показано),Каждый из механизмов 5 привода.захватов(фиг. 3 и 4) содержит корпус 8, имеющий продольную осевую прорезь а со стороны торца, посредством которого корпус 8 закреплен на фланце 2 трубопровода 1, В корпус 8 по резьбе Ь ввинчена муфта 9, содержащая внутри себя винт 10, взаимо20 действующий с муфтой 9 по резьбе с. Резьбы Ь и с муфты 9 имеют одинаковое направление витков(например, правое), но разный шаг. На конце винта 10, расположенном со стороны фланца 2, имеется проушина б, в которой посредством оси 11 закреплен соответствующий захват 12, Муфта 9 снабжена вилкой 13, размещенной в прорези а корпуса 8 (что предотвращает вращение вилки 13 относительно общей оси е резьбовых соединений Ь и с) с возможностью вращения муфты 9 относительно оси е и с возможностью совместного прямолинейного перемещения муфты 9 и вилки 13 вдоль оси е. Вилка 13 имеет фигурные пазы т с прямолинейным и направляющим участками 9, в которых размещень 1 ролики 14, установленные на полуосях 15 (фиг. 5), закрепленных в захватах 12, От осевого вращения относительно оси е винт 10 удерживается роликами 14, расположенными в пазахвилки 13, размещенной в прорези а неподвижного корпуса 8, Ролики 14 установлены на полуосях 15 захвата 12, закрепленного посредством оси 11 в проушине б винта 10,На корпусе 8 шарнирно установлена приводная обойма 16 с возможностью вращения относительно оси е; На обойме 16 закреплены ролики 17, размещенные в пазах М муфть 1 9 с возможностью прямолинейного перемещения вдоль этих пазов и обеспечивающие кинематическую связь между обоймой и муфтой. От осевого смещения относительно корпуса 8 обойма 16 зафиксирована составной втулкой 18. Обойма 16 снабжена звездочкойдля взаимодействия с приводной цепью 7 общего привода 6 устройства,В предложенном устройстве могут отсутствовать общий привод 6 и цепь 7, а каждый из механизмов 5 при этом может содержать самостоятельный привод (не показано),Захваты 12 снабжены упорами 19, которые размещены в пазах а фланца 2 и служат для взаимодействия с торцом фланца 4 в начальной стадии. открытия захватов 12, При этом фигурные пазы 1 на вилках 13 содержат прямолинейные участки д под оолики 14, обеспечивающие прямолинейное перемещение захватов 12 вдоль оси е трубопровода на начальной стадии их открывания,Соединение работает следующим образом.В исходном положении захваты 12 находятся в раскрытом положении (фиг, 4), При этом ось 11 захвата 12 и связанный с ней винт 10 находятся в положении, макси 25 30 ф 35 45 50 55 мально приближенном к плоскости Е разьема фланцев 2 и 4, Втулка 9 и связанная с ней вилка 13 находятся в крайнем противоположном (максимально удаленном от плоскости Е) положении, благодаря чему труоопровод 3 с фланцем 4 подведен в исходное положение, для стыковки с фланцем 2 трубопровода 1 может быть как в осевом(вдоль общей оси трубопроводов 1 и 3) так и. в поперечном (перпендикулярном к общейОси) напоавлении,Привод 6 устройства посредством цепи7 начинает вращать звездочкуобоймы 16 по часовой стрелке (при правой нарезке резьб Ь и с муфты 9). Ролики 17, размещенные в пазах 1 муфты 9, заставляют вращаться муфту 9, которая благодаря резьбе Ь получает при этом осевое перемещение вдоль оси е в сторону плоскости разъема Е и увлекает связанную с ней вилку 13, Винт 10, связанный посредством резьбы с с муфтой 9, при вращении последней получает осевое перемещение в направлении от плоскости разъема Е, так как от вращения вокруг оси е он удерживается рядом деталей: корпусом 8, вилкой 13, роликами 14, полуосями 15, захватом 12 и осью 11.При осевом перемещении вилка 13 благодаря фигурным пазам 1 с размещенными в них роликами 14, установленными на полуосях 15 захватов 12, сообщает захвату 12 угловое перемещение относительно оси 11. Прямолинейное вдоль оси е смещение винта 10 и осей 11 в сторону удаления от плоскости Е значительно меньше противоположного (к плоскости Е) движения вилки 13. Это приводит к угловому перемещению захвата 12 относительно оси 11 в сторону его закрывания и одновременному смещению захвата 12 вдоль оси е от плоскости разьема Е. Захваты 12 замыкаются вокруг фланца 4 и притягивают .его к фланцу 2 трубопровода 1, Благодаря прямолинейному участку 9 пазов 1 захваты 12 в конечном участке своего движения при их закрывании перемещаются вдоль оси е от плоскости разъема Е и прижимают фланец 2 к фланцу 4. Все усилие, развиваемое приводом захватов, передается от фланца 4 через захват 12, ось 11, винт 10, муфту 9, корпус 8 на фланец 2, При этом количество деталей, через которые передается усилие, меньше, чем в известном устройстве, а их жесткость больше,В закрытом положении захваты 12 зафиксированы вилкой 13, находящейся в крайнем левом по чертежу положении (у плоскости разъема Е), благодаря прямолинейному участку 9 пазов 1 и расположенным в этих пазах роликам 14, установленных настве имеется воэможность при наличии общего привода 6 устройства ограничить осевое перемещение захватов 12 вдоль оси е минимальной величиной. определяемой условиями монтажа трубопроводов 1 и 3, имаксимально приблизить оси 11 захватов 12 к плоскости разъема Е, При этом осевое перемещение вдоль оси е вилки 13 может быть значительно больше, чем захватов 12. и определяется шагом резьбы Ь, в то время. как осевое перемещение винта 10 и связанполуосях 15 в захватах 12. Все это способствует более надежной работе соединения по сравнению с прототипом. особенно приналичии вибраций трубопроводов 1 и 3.При разъединении трубопроводов 1 и 3 раскрытие захватов 12 происходит аналогично закрытию, но в обратном порядке.Привод 6 устройства посредством цепи 7 начинает вращать звездочкуобоймы 16против часовой стрелки (при правой нарезке резьб Ь и с муфты 9). При этом ролики 17 приводят во вращение муфту 9, которая благодаря резьбе Ь получаетосевое перемещение от плоскости разъема Е, увлекая засобой вилку 13, Винт 10, не имеющий возможности вращаться относительно оси е, благодаря резьбе с получает осевое перемещение к плоскости разъема Е. Захват 12, установленный на проушине б винта 10 наосях 11, получает при этом прямолинейное перемещение в направлении плоскости разъема Е.На начальном этапе раскрытие захватов 12 осуществляется благодаря прямолинейным участкам 9. пазам Ф вилки 13; в которых находятся ролики 14, закрепленные на захватах 12, последние перемеща.ются прямолинейно вдоль оси е. При этом упоры 19, находящиеся в пазах т фланца 2,упираются в торец фланца 4 и отодвигают его от плоскости разъема Е. При дальнейшем вращении обоймы 16 винт 10 и связанный с ним захват 12 перемещаются в плоскости разъема Е, а вилка 13, связаннаяс муфтой 9, перемещается в. противоположном направлении от плоскости разъема Е. Благодаря разной величине перемещения вилки 13 и захвата 12. связанного с винтом 10, ролики 14, перемещающиеся по криволинейной части пазов 1 вилки 13, сообщаютзахватам 12 угловое перемещение относительно осей 11 и способствуют их раскрытию, Механизм приходит в исходное положение. Трубопровод 3 с фланцем 4можно перемещать,Благодаря тому, что угловое движение захватов 12 вокруг осей 11 происходит вследствие взаимодействия роликов 14 с пазами 1 вилки 13 в предложенном устрой 10152025303545 ного с ним захвата 12 определяется разностью шагов резьб Ь и с (при одинаковом направлении их витков). Это позволяет вы-. полнить захваты 12 минимальной длины, что уменьшает радиальный габарит устройства при их раскрытом положении и практически не увеличивает количества оборотов привода 6. необходимого для раскрытия захватов.Время срабатывания всего механизма практически не увеличивается (при открытии или закрытии захватов) при одновременном увеличении. усилия захватов 12 по сравнению с прототипом. Уменьшение крутящего момента привода при сохранении усилия прижатия захватов позволяет по сравнению с прототипом при наличии общего привода 6 и цепи 7 разместить на трубопроводе 1 большее количество механизмов 5 привода захватов, что повышает надежность работы устройства,Благодаря тому, что захваты 12 в раскрытом положении находятся за плоскостью разъема трубопроводов Е трубопровод 3 можно подводить в положение стыковки как осевым, так и поперечным перемещением, что расширяет функциональные возможности устройства, так как позволяет заменить промежуточные секции трубопроводов без демонтажа их основной части.За счет крепления механизмов 5 привода захватов и общего привода 6 на фланце 2 обеспечена воэможность установки соединения на тонкостенных трубопроводах или на участках трубопровода, имеющих сильфоны.Формула изобретения 1. Фланцевое соединение трубопроводов, содержащее трубопроводы с фланцами, захваты с полуосями, механизМы привода захватов, каждый из которых имеет корпус, винт, шарнирно связанный с захватом, и направляющее средство перемещенияэахватов, отличающееся тем,что, с целью повышения надежности, расширения эксплуатационных возможностей и уменьшения габаритов, оно снабжено муфтой с размещенными в ней винтом и вилкой, роликами, установленными на полуосях захватов, приводными вращающимися обоймами, каждая из которых установлена в корпусе соответствующего механизма привода захватов и связана с муфтой, а корпус механизма привода захватов выполнен в виде втулки с продольной осевой прорезью со стороны торца, которым корпус соединен с фланцем трубы, а внутри одного из корпусов установлена муфта, которая образует с корпусом и винтом две резьбовые пары, которые имеют одинаковое направление вит174 б 105 7ков резьбы, но разный шаг, в винтах выполнены проушины, посредством которых с ними шарнирно сочленены соответствующие захваты, а в корпусах выполнены прорези, в которых размещены вилки, имеющие фи гурные пазы под ролики. 2, Соединение пои. 1, отл и ч а ю щее с я тем, что, с целью обеспечения гарантированного разъединения, оно снабжено упорами, установленными в захватах и контактирующими с фланцем одного из трубопроводов,1746105 Дог.Уоставитель В,.Краснопольскийехред М,Моргентал Корректор А,Осаулен эктор Н.Гуньк Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 каз 238 ВНИИ КНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина