Устройство для соединения труб

 

Использование: изобретение относится к производству трубопроводов для газовой, нефтяной и химической промышленности и может быть использовано для выполнения неразъемных соединений труб. Устройство включает полухомуты 1 и 2, соединенные между собой шарнирно на оси 3, пружинные цилиндрические полумуфты 4 и 5, расположенные в упомянутых полухомутах 1 и 2, образующие канал 6, в который вставляют втулку 7, надетую на концы соединяемых труб. Концы полухомутов 1 и 2 оборудованы кронштейнами 10, укрепленными посредством оси 11 на поворотных опорах 12. В кронштейнах 10, поворотных опорах 12 и концах полухомутов 1 и 2 выполнены пазы, в которые вставляют силовой стержень 14, изготовленный из материала с памятью формы, например, из сплава ТН-1, соединяющий концы упомянутых полухомутов. Возможны различные варианты исполнения пружинной цилиндрической муфты. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к производству трубопроводов для газовой, нефтяной и химической промышленности и может быть использовано для выполнения неразъемных соединения труб.

Известно устройство для соединения труб, состоящее из хомута, внутри которого установлена разрезная втулка, и зажимных болтов, расположенных на расстоянии друг от друга параллельно между собой [1] Недостатком такого устройства является необходимость выполнения отверстий в стенках стыкуемых труб для их надежного крепления и его относительно высокая стоимость.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для соединения трубопроводов, содержащее две плиты с выемками, образующими вместе цилиндрический канал, муфту, установленную на концах соединяемых труб, и нажимной механизм, выполненный в виде силовой трубы из материала с памятью формы [2] К недостаткам такого устройства следует отнести его сложность, а следовательно, и высокую стоимость, а также низкую эффективность использования усилия, развиваемого силовым элементом.

Использование силового стержня из материала с памятью формы, который при нагреве ("вспоминании" формы) стягивает концы полухомутов, обжимая посредством пружинных полумуфт втулку, надетую на концы труб, обеспечивает получение надежного неразъемного соединения. Взаимодействие силового стержня с кронштейнами, расположенными на концах полухомутов за счет разницы длины плеч: от оси, соединяющей полухомуты до места установки силового стержня и до места установки пружинных полумуфт, повысит усилие обжатия втулки. Оснащение концом полухомутов кронштейнами на поворотных опорах, оборудование кронштейнов, поворотных опор и концов хомутов пазами под вставку силового стержня позволит снизить контактные напряжения на концах полухомутов, тем самым повысить долговечность заявляемой конструкции. Использование пружинной муфты, образующей цилиндрический канал, в виде более чем двух сегментов, например, трех улучшит равномерность обжатия втулки, тем самым позволит повысить качество соединения труб.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 вид сбоку фиг.1; на фиг. 3 вариант исполнения заявляемого устройства (детали 7-14 не показаны) с пружинной муфтой на трех сегментов.

Устройство для соединения труб включает в себя полухомуты 1 и 2, соединенные между собой шарнирно на оси 3, пружинные цилиндрические полумуфты 4 и 5, расположенные в упомянутых полухомутах 1 и 2, образующие канал 6, в который вставляют втулку 7, надетую на концы соединяемых труб 8 и 9. Концы полухомутов 1 и 2 оборудованы кронштейнами 10, укрепленными посредством оси 11 на поворотных опорах 12. В кронштейнах 10, поворотных опорах 12 и концах полухомутов 1 и 2 выполнены пазы 13, в которые вставляют силовой стержень 14, изготовленный из материала с памятью формы, например, из сплава ТН-1, соединяющий концы упомянутых, полухомутов. Возможен вариант расположения пружинных полумуфт 4 и 5 таким образом, что плоскость, проходящая через точки их стыковки ортогональна плоскости, проходящей через ось симметрии полухомутов 1 и 2. Пружинная муфта 4 (см.фиг.3) может быть выполнена из трех сегментов. Крепление пружинных полумуфт или сегментов выполняют одним из известных способов, например, шипами сегмента, входящими в пазы полухомута.

Устройство работает следующим образом. На концы соединяемых труб 8 и 9 надевают соединительную втулку 7, затем втулку 7 охватывают полухомутами 1 и 2 со вставленными в них пружинными полумуфтами 4 и 5, на концы полухомутов 1 и 2 устанавливают кронштейны 10 на поворотных опорах 12. В пазы 13 кронштейнов 10 устанавливают силовой стержень 14. После сборки устройства силовой стержень 14 нагревают до температуры структурного превращения, приводящего к "вспоминанию" стержнем первоначально приданной формы (происходит уменьшение длины стержня). При этом происходит стягивание полухомутов 1 и 2 и обжатие через пружинные полумуфты 4 и 5 соединительной втулки 7, одетой на концы труб 8 и 9, тем самым обеспечивается получение неразъемного соединения. После обжима втулки 7 силовой стержень 14 охлаждается, вновь принимая свою исходную форму (происходит увеличение длины), его извлекают из пазов 13 кронштейнов 10 и устройство разбирают.

Использование в устройстве силового стержня из материала с памятью формы обеспечит получение надежных неразъемных соединений труб в условиях монтажа и ограниченного доступа к стыкуемым трубам без применения прессового оборудования. Оснащение концов полухомутов кронштейнами на поворотных опорах, оборудование кронштейнов пазами под вставку силового стержня позволит повысить срок службы устройства. Применение пружинящей втулки из нескольких сегментов улучшит равномерность обжатия, а значит, и качество соединения.

Формула изобретения

1. Устройство для соединения труб, включающее подвижно соединенные между собой полухомуты с приводом сжатия, выполненным из материала, обладающего памятью формы, размещенные в полухомутах пружинную муфту и втулку, образующие цилиндрический канал для размещения соединяемых концов трубопровода, отличающееся тем, что привод сжатия выполнен в виде стержня, взаимодействующего с концами полухомутов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что концы полухомутов, взаимодействующие со стержнем привода, снабжены кронштейнами, установленными на поворотных опорах и выполненными с пазами для размещения стержня.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что пружинная муфта выполнена в виде сегментов, например трех.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3