Быстроразъемное соединение для трубопроводов форсунки

 

Использование: в области машиностроения, в частности, в устройствах быстроразъемного соединения трубопроводов форсунки. Сущность изобретения: в быстроразъемном соединении трубопроводов форсунки, содержащем выполненный со сквозным центральным отверстием неподвижный корпус с присоединительными каналами и уплотнительными прокладками, съемный корпус с внутренними каналам и устройство регулирования усилия поджатия, отверстие неподвижного корпуса выполнено прямоугольным с размещением в его просвете съемного корпуса. Устройство регулирования усилия поджатия размещено в дополнительном отверстии неподвижного корпуса, перпендикулярном основному, и снабжено роликом, взаимодействующим со съемным корпусом и регулировочным винтом, а присоединительные каналы снабжены центрирующими втулками с коническими фасками на наружной поверхности. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и теплоэнергетике и касается соединения трубопроводов и подсоединения их к распыливающему устройству, например к форсунке.

Известно быстроразъемное трубопроводное соединение, содержащее отводящую и подводящую обоймы с каналами, плунжеры для стыковки этих каналов, уплотнительные элементы и фиксирующий орган /1/.

Однако герметизация таких соединений с большим числом каналов требует значительных усилий для деформации упругих уплотнительных элементов. Кроме того, уплотнительные элементы, выполненные из эластичного материала, быстро выходят из строя.

Известно быстроразъемное соединение, содержащее съемный и несъемный полукорпусы, шариковые фиксаторы, средства управления расстыковкой, устройство регулирования усилия поджатия и втулку, выполненную с одной стороны с хвостовиком, на котором размещено устройство регулирования усилия поджатия, а с другой стороны в теле втулки выполнены диаметральные отверстия и в них размещены шариковые фиксаторы. Съемный и несъемный полукорпусы выполнены с присоединительными отверстиями. Распыливающее устройство подсоединено к трубопроводам несъемного полукорпуса /2/.

Вышеописанное устройство отличается сложностью, наличием большого количества узлов и деталей и обусловлено высокими требованиями к чистоте контактных поверхностей (шариковые фиксаторы, внутренние кольцевые проточки под них, имеющие в сечении форму трапеции).

Конструкции выше описанных и вообще известных быстроразъемных устройств позволяют производить только соединение узлов распыления жидкого топлива с трубопроводами и отстыковку от них.

Применение такого быстроразъемного соединения в теплоэнергетике исключает возможность быстрого извлечения узла распыления из котельного агрегата и тем более быструю замену, так как он присоединен к трубопроводам несъемного полукорпуса и это вызывает необходимость выполнения ряда дополнительных трудоемких операций по демонтажу.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении скорости быстродействия, надежности и герметичности соединения с расширением функциональных возможностей быстроразъемного устройства, а именно одновременно с отстыковкой трубопроводов производить без демонтажа и дополнительных операций извлечение и удаление узла распыления из топочного пространства и при необходимости производить его быструю замену.

Поставленная задача решается тем, что быстроразъемное соединение для трубопроводов форсунки, содержащее выполненные с присоединительными отверстиями корпуса съемный с внутренними каналами и несъемный с прокладками и сквозным центровым отверстием, в котором размещена втулка с устройством регулирования усилия поджатия с одной стороны и с выемкой с другой стороны, выполнено с установкой в выемке ролика, взаимодействующего со съемным корпусом, размещенным в просвете несъемного корпуса, выполненного в виде рамки, при этом внутренние каналы съемного корпуса имеют Г-образную форму и подсоединены к трубопроводам форсунки, а присоединительные отверстия несъемного корпуса снабжены центрирующими втулками.

Несъемный корпус выполнен с ограничителями хода съемного корпуса.

Устройство регулирования усилия поджатия выполнено в виде винта.

Втулка выполнена в виде двух щек, разнесенных между собой и закрепленных на двухрожковой стойке штифтами.

Наружная поверхность центрирующих втулок выполнена конической формы.

От прототипа заявляемое изобретение отличается тем, что в выемке втулки установлен ролик, взаимодействующий со съемным корпусом, размещенным в просвете несъемного корпуса, выполненного в виде рамки, при этом внутренние каналы съемного корпуса имеют Г-образную форму и подсоединены к трубопроводам форсунки, а присоединительные отверстия несъемного корпуса снабжены центрирующими втулками.

Эти признаки являются достаточными для решения поставленной задачи.

Ограничители хода, варианты исполнения устройства для регулирования усилия поджатия, втулка и центрирующие втулки характеризуют изобретение в частных случаях.

Размещение в выемке втулки ролика, взаимодействующего со съемным корпусом, размещенным в просвете несъемного корпуса, позволяет с помощью устройства регулирования усилия поджатия плавно и равномерно прикладывать большие прижимающие усилия на съемный корпус. При этом давление, оказываемое роликом на основание съемного корпуса, концентрируется в его центральной части, обеспечивая тем самым симметрию в распределении продольной нагрузки, сжимающей уплотняемые поверхности. Прокатываясь по основанию съемного корпуса, ролик корректирует его положение, удаляя перекосы и ослабляя поперечные усилия, способствующие нарушению симметрии в распределении сжимающего усилия.

Все это обеспечивает параллельность сопрягаемых поверхностей обоих корпусов при сохранении равномерности их взаимного прижатия, что гарантирует надежность и герметичность соединения трубопроводов при больших давлениях жидкости в них.

Выполнение в съемном корпусе Г-образных каналов, присоединенных к трубопроводам форсунки, позволяет одновременно с отстыковкой трубопроводов извлекать из топочного пространства распыливающий узел без каких-либо дополнительных операций и тем более без демонтажа всего быстроразъемного соединения, как это осуществляется в известных конструкциях. Это дает возможность быстро производить замену распыливающего устройства, например форсунки, при необходимости.

Этот признак расширяет функциональные возможности предложенного быстроразъемного соединения для трубопроводов форсунки, улучшает условия работы и снижает трудоемкость.

Технический результат предлагаемого изобретения обеспечение равномерных плавно регулируемых усилий на съемный корпус с исключением перекосов и заклинивания на центрирующих втулках и удобство быстрого извлечения и замены распыливающего узла за счет прижатия съемного и несъемного корпусов друг к другу в направлении поперек трубопроводов, соединяющих форсунку со съемным корпусом.

Предлагаемое быстроразъемное соединение отличается простотой в изготовлении и надежно в эксплуатации.

На фиг. 1 изображено быстроразъемное соединение в сборке с узлом распыления, вид спереди; на фиг.2 то же, вид сбоку.

Быстроразъемное соединение содержит несъемный корпус 1, выполненный в виде рамки с просветом 2, в котором размещен съемный корпус 3. Несъемный корпус выполнен со сквозным центровым отверстием 4, в котором размещен винт 5, служащий в качестве устройства для регулирования усилия поджатия, и втулка, соединенные между собой с возможностью взаимного проворачивания. Втулка выполнена в виде двух щек 6 и 7, разнесенных между собой и закрепленных на двухрожковой стойке 8 штифтами 9.

Винт 5 скреплен с втулкой посредством гайки 10 и шайбы 11.

В выемке 12 втулки размещен ролик 13, закрепленный на щеках 6 и 7 посредством цапф 14. Съемный 3 и несъемный 1 корпусы выполнены с присоединительными отверстиями 15 и 16 соответственно.

Присоединительные отверстия 15 съемного корпуса 3 переходят в каналы Г-образной формы 17 и по числу соответствуют количеству подсоединяемых к несъемному корпусу 1 трубопроводов 18. Каналы 17 соединены с трубопроводами 19, на которых закреплена форсунка 20.

Присоединительные отверстия 16 несъемного корпуса 1 выполнены с центрирующими втулками 21, наружная поверхность которых имеет коническую форму, облегчающую при сборке их совмещение Г-образными каналами 17.

На несъемном корпусе 1 размещены прокладка 22 и два ограничителя хода 23, обеспечивающие фиксированную глубину введения форсунки в топочное пространство котельного агрегата путем фиксации положения съемного корпуса в просвете 2. Винт 5 выполнен с отверстием 24 для поворотного рычага, а съемный корпус 3 с ручкой 25 для введения распылительного узла в топочное пространство котельного агрегата. На несъемном корпусе выполнены четыре лапки 26 с отверстиями для закрепления его на боковой стенке котельного агрегата.

Работа соединения осуществляется следующим образом. Винт 5 путем его вращения по резьбе устанавливают в крайнем нижнем положении. При этом втулка и ролик 13 размещаются в сквозном центровом отверстии 4 несъемного корпуса 1. Распылительный узел вместе с присоединительными трубами 19 и съемным корпусом 3 форсункой 20 вперед в направлении слева направо на фиг.2. вводится в просвет 2 несъемного корпуса 1 до упора съемного корпуса в ограничители хода 23.

Вращением винта 5 посредством рычага, введенного в отверстие 24, двухрожковая стойка 8 втулки приводится в движение в направлении съемного корпуса 3. Далее это движение от стойки 8 через штифты 9 передается щекам 6 и 7, которые скользят по боковым поверхностям сквозного центрового отверстия 4 и подводят ролик 13 к центральной части основания съемного корпуса 3, смещая его в просвете 2 до соприкосновения с прокладкой 22 и передавая на нее усилие от винта 5, обеспечивающее качественное уплотнение между корпусами.

Возможное несовмещение присоединительных отверстий 15 и 16 и непараллельность сопрягаемых поверхностей корпусов 1 и 3 приводят к возникновению поперечных сил, корректирующих положение съемного корпуса 3 относительно несъемного корпуса 1. При этом центрирующие втулки 21 смещают съемный корпус 3 в нужном направлении, а ролик 13 поворачивает его на нужный угол, сам вращаясь в цапфах 14 и прокатываясь по основанию съемного корпуса, уменьшая тем самым сопротивление, которое силы трения оказывают правильной установке съемного корпуса 3.

Концентрация прижимающего усилия в центральной части основания съемного корпуса и наличие ролика, способствующего при минимальном трении достижению симметрии в распределении усилия, сжимающего сопрягаемые поверхности, дает гарантированное уплотнение между трубопроводами 19 форсунки и трубопроводами 18 несъемного корпуса.

Отстыковка производится следующим образом. Винт 5 вращают в обратном направлении, возвращая его в исходное нижнее положение. Съемный корпус 3 за счет собственного веса сходит с центрирующих втулок 21, опускается на внутреннюю поверхность основания рамки и занимает в просвете 2 несъемного корпуса 1 нижнее положение. Посредством ручки 25 съемный корпус 3 удаляется из просвета 2 вместе с трубопроводами 19 с закрепленной на них форсункой 20. Таким образом распылительный узел удаляется из топочного пространства и может быть заменен без демонтажа быстроразъемного соединения и каких-либо иных дополнительных работ. Все это улучшает условия работы, снижает трудоемкость обслуживания и повышает надежность работы оборудования.

Предлагаемое устройство обеспечивает герметичное соединение одновременно нескольких трубопроводов, а также упрощает конструкцию всего узла, поскольку к его деталям не предъявляются жесткие требования по точности изготовления и чистоте поверхностей, вследствие чего они могут изготавливаться высокопроизводительными методами.

Формула изобретения

1. Быстроразъемное соединение для трубопроводов форсунки, содержащее выполненный со сквозным центральным отверстием неподвижный корпус с присоединительными каналами и уплотнительными прокладками, съемный корпус с внутренними каналами, устройство регулирования усилия поджатия, выполненное в виде втулки с глухой расточкой, взаимодействующей со съемным корпусом, отличающееся тем, что отверстие неподвижного корпуса выполнено прямоугольным, а съемный корпус размещен в нем с возможностью ограниченного перемещения в его просвете, втулка устройства регулирования усилия поджатия установлена в дополнительном сквозном отверстии корпуса, выполненном перпендикулярно осевому, и снабжена роликом, размещенным в глухой расточке с возможностью взаимодействия со съемным корпусом, каналы которого выполнены Г-образными и присоединены к трубопроводам форсунки, при этом присоединительные каналы неподвижного корпуса снабжены центрирующими втулками.

2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что неподвижный корпус снабжен ограничителями хода съемного корпуса.

3. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что устройство регулирования усилия поджатия выполнено в виде винтовой пары.

4. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что втулка устройства регулирования поджатия выполнена в виде двух щек, закрепленных на двухрожковой стойке штифтами.

5. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что центрирующие втулки выполнены с конической фаской на наружной поверхности.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2