Концевая заделка рукавов

 

Использование: в конструкциях гибких трубопроводов. Сущность изобретения: концевой участок эластичной трубки вывернут на 180° и размещен на цилиндрическом хвостовике ниппеля с упором в торец его буртика. Силовая оплетка, охватывающая эластичную трубку, закреплена в кольцевой проточке ниппеля путем обжатия муфты. Наружный диаметр хвостовика выполнен не меньше расчетного внутреннего диаметра силовой оплетки за вычетом четырех толщин эластичной трубки. Наружный диаметр буртика выполнен не больше наружного диаметра концевого участка трубки. В торце буртика выполнено торообразное углубление с кольцевыми выступами, совпадающее с наружной поверхностью торца вывернутого участка трубки. Внутреняя поверхность муфты выполнена эквидистантной относительно наружной поверхности трубки. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции гибких трубопроводов.

Известны концевые заделки рукавов, содержащие уплотнительную камеру, например политетрафторэтиленовую трубку, и силовую оболочку, например оплетку из стальной проволоки или неметаллических нитей, в которых защемление уплотнительной камеры осуществляется между внутренней уплотнительной поверхностью ниппеля (или части сборного ниппеля) и наружной поверхностью вкладыша (или части ниппеля), а защемление силовой оболочки осуществляется между внутренней поверхностью муфты и наружной поверхностью ниппеля (или части сборного ниппеля) за счет навинчивания резьбовой муфты на резьбу ниппеля или за счет обжатия муфты [1-5].

Основным недостатком этих заделок рукавов является разуплотнение их при стояночных давлениях (0-1,5 МПа) и при изменениях давления рабочей среды вследствие недостаточности эффекта самоуплотнения на этих режимах отставания релаксации усадки материала уплотнительной камеры от скорости изменения давления рабочей среды из-за разнонаправленности векторов напряжений давления и остаточных напряжений в трубке.

Наиболее близкой по технической сущности является конструкция заделки рукавов [6].

Эта конструкция обладает следующими недостатками: сбоpка заделки, в частности выворачивание уплотнительной камеры на кольцо, нетехнологична; при длительной эксплуатации происходит разуплотнение заделки из-за холодного течения материала уплотнительной камеры и необходимости подтяжки заделки через определенные интервалы времени; незначительный ресурс работы рукавов по причине ускоренного процесса растрескивания материала уплотнительной камеры вследствие значительных усилий затяжки соединения, требуемых для необходимой степени герметичности и прочности.

Целью изобретения является повышение технологичности и увеличение ресурса работы концевой заделки рукавов.

Указанная цель достигается тем, что концевая заделка рукавов, содержащая эластичную трубку с концевым участком, вывернутым вовнутрь на 180^о и размещенным на цилиндрическом хвостовике ниппеля с упором в торец его буртика, и силовую оплетку, охватывающую эластичную трубку и закрепленную в кольцевой проточке ниппеля путем обжатия муфты, выполнена так, что наружный диаметр хвостовика ниппеля выполнен не меньше расчетного внутреннего диаметра силовой оплетки за вычетом четырех толщин эластичной трубки, а наружный диаметр буртика не больше наружного диаметра концевого участка эластичной трубки, при этом в торце буртика выполнено торообразное углубление с кольцевыми выступами, совпадающее с наружной поверхностью торца вывернутого концевого участка эластичной трубки, внутренняя поверхность обжатой муфты выполнена эквидистантной относительно наружной поверхности эластичной трубки. Торцовое углубление буртика может быть выполнено шириной не больше толщины вывернутой трубки, глубиной не менее длины концевого участка вывернутой трубки и с внутренним диаметром углубления, равным наружному диаметру хвостовика, наружным диаметром упорного буртика и толщиной стенки между ним и углублением, плавно уменьшающимся по направлению к средней части рукава к расчетному внутреннему диаметру силовой оплетки. Между концевым участком вывернутой трубки и силовой оплеткой установлена тонкостенная втулка с внутренней поверхностью, совпадающей с наружной поверхностью указанного концевого участка, с наружным диаметром и толщиной стенки, плавно уменьшающимся в направлении к средней части рукава, к расчетному диаметру силовой оплетки, с посадкой противоположного конца этой втулки в упор в торец буртика и на его наружную поверхность.

На фиг.1-3 изображены осевые сечения концевых заделок рукавов.

На фиг.1 изображено осевое сечение концевой заделки рукава, которая содержит эластичную трубку 1 с концевым участком 2, вывернутым вовнутрь на 180^о, надетым на цилиндрический хвостовик 3 с кольцевыми выступами присоединительного ниппеля 4 с упором в торец 5 буртика 6 ниппеля, при этом торец 5 торообразно, плотно описывает поверхность вывернутой трубки 1. Оплетка 7 надета на буртик 6 и там закрепляется между ниппелем 4 и муфтой 8 в кольцевой канавке 9 ниппеля 4 за счет обжатия муфты 8. Обжатие муфты выполняется так, чтобы ее внутренняя поверхность эквидистантно описывала наружную поверхность трубки 1. Причем наружный диаметр хвостовика 3 должен быть не меньше расчетного внутреннего диаметра оплетки за вычетом четырех толщин трубки 1, а наружный диаметр буртика 6 должен быть не более наружного диаметра трубки над вывернутым участком 2.

На фиг. 2 изображено то же, что и на фиг.1, но ниппель 4 выполнен с торцевым кольцевым углублением шириной не более толщины вывернутого участка 2 трубки, глубиной не менее длины этого вывернутого участка, с внутренним диаметром углубления, равным наружному диаметру хвостовика 3, с наружной поверхностью этого углубления, совпадающей с наружной поверхностью торца вывернутого участка трубки, с наружным диаметром упорного буртика 6 и толщиной стенки между ним и этим углублением, плавно уменьшающимся по направлению к средней части рукава и к расчетному внутреннему диаметру оплетки.

На фиг.3 изображено то же, что и на фиг.1, но между вывернутой трубкой 1 и оплеткой 7 установлена тонкостенная втулка 10 с внутренней поверхностью, совпадающей с наружной поверхностью выпуклого участка вывернутой трубки, с наружным диаметром и толщиной стенки, плавно уменьшающимися по направлению к средней части рукава и расчетному внутреннему диаметру оплетки, с посадкой противоположного конца этой втулки в упор в торец буртика 6 ниппеля 4 и на его наружную поверхность.

Во всех случаях за расчетный внутренний диаметр оплетки принимается величина, обеспечивающая равновесный угол ее плетения, т.е. тот, при котором обеспечивается равенство осевых и радиальных усилий от давления рабочей среды во внутренней полости рукава, а ограничения размеров предполагают оптимальную величину остаточных напряжений в эластичной камере. При нарастании давления рабочей среды в рукаве можно проследить несколько этапов работы уплотнительной камеры. При незначительных давлениях (стояночных) к примеру от нулевых до 1,5 МПа уплотнение достигается за счет достаточной степени радиального обжатия уплотнительной камеры в зоне первого уплотнительного зубчика ниппеля. При давлениях более 1,5 МПа происходит самоуплотнение трубки за счет внутреннего давления как по радиальным, так и по торцовым уплотнительным выступам. Возможная негерметичность при пульсациях давления исключается за счет равнонаправленности векторов давления рабочей среды и остаточных напряжений в уплотнительной камере.

Использование предлагаемой конструкции позволяет снизить металлоемкость изделий и трудоемкость их изготовления и эксплуатации за счет упрощения конструкции заделки, устранения случаев натекания рабочей среды и увеличения ресурса работы рукава.

Формула изобретения

1. КОНЦЕВАЯ ЗАДЕЛКА РУКАВОВ, содержащая эластичную трубку с концевым участком, вывернутым внутрь на 180^o и размещенным на цилиндрическом хвостовике ниппеля с упором в торец его буртика, и силовую оплетку, охватывающую эластичную трубку и закрепленную в кольцевой проточке ниппеля путем обжатия муфты, отличающаяся тем, что наружный диаметр хвостовика ниппеля выполнен не меньше расчетного внутреннего диаметра силовой оплетки за вычетом четырех толщин эластичной трубки, а наружный диаметр буртика не больше наружного диаметра концевого участка эластичной трубки, при этом в торце буртика выполнено торообразное углубление с кольцевыми выступами, совпадающее с наружной поверхностью торца вывернутого концевого участка эластичной трубки, а внутренняя поверхность обжатой муфты выполнена эквидистантной наружной поверхности эластичной трубки.

2. Заделка по п.1, отличающаяся тем, что торцевое углубление буртика выполнено шириной не больше, чем толщина вывернутой трубки, глубиной не менее чем длина концевого участка вывернутой трубки, и с внутренним диаметром углубления, равным наружному диаметру хвостовика, с наружным диаметром упорного буртика и с толщиной стенки между ним и углублением, плавно уменьшающимися по направлению к средней части рукава к расчетному внутреннему диаметру силовой оплетки.

3. Заделка по п.1, отличающаяся тем, что между концевым участком вывернутой трубки и силовой оплеткой установлены тонкостенная втулка с внутренней поверхностью, совпадающей с наружной поверхностью указанного концевого участка, с наружным диаметром и толщиной стенки, плавно уменьшающимися в направлении к средней части рукава к расчетному диаметру силовой оплетки, с посадкой противоположного конца этой втулки в упор в торец буртика и на его наружную поверхность.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3