Герметизирующее устройство трубопровода

 

Устройство предназначено для герметизации газовых трактов любых систем. Герметизирующее устройство трубопровода содержит вставку с кольцевым выступом, образованным сужающимся и расширяющимся в продольном сечении участками. Внутрь вставки установлена заглушка из эластичного материала, выполненная со стороны торца, прилегающего к расширяющемуся участку выступа, с коническим уступом. Устройство снабжено улавливателем для заглушки, который установлен с радиальным зазором по отношению к внутренней поверхности вставки в расширяющейся части кольцевого выступа и выполнен в виде соосного с заглушкой цилиндрического стакана с отверстиями на его боковой стенке. В торце улавливателя выполнено сквозное отверстие, соосно с заглушкой, при этом диаметр сквозного отверстия выполнен меньше диаметра меньшего основания конического уступа заглушки. Устройство повышает надежность гезметизации. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно, к герметизации трубопроводов и направлено на совершенствование конструкции.

Известно герметизирующее устройство трубопровода, содержащее вставку с кольцевым выступом, образованным сужающимся и расширяющимся в продольном сечении участками, заглушку, установленную внутрь вставки и контактирующую своими боковыми стенками с внутренними стенками кольцевого выступа, в расширяющейся части кольцевого выступа установлен с радиальным зазором по отношению к внутренней поверхности вставки улавливатель для заглушки, выполненной в виде соосного с заглушкой цилиндрического стакана с отверстиями на его боковой стенке, сообщающими полость стакана с полостью вставки (РФ, патент N 1753177, кл. F 16 L 55/11, 1990).

Недостаток этой конструкции заключается в том, что заглушка, ударившись в стенку может отскочить в обратную сторону и перекрыть отверстия на боковой стенке стакана полностью или частично, что может привести к потерям давления или его пульсациям, т.к. заглушка не имеет фиксации после срабатывания.

Известна конструкция герметизирующего устройства трубопровода, аналогичная предыдущей, но имеющая в торце заглушки со стороны, прилегающей к сужающемуся участку выступа, соосное с ней коническое гнездо, а на внутренней стенке улавливателя между глухим торцом и отверстиями выполнен цилиндрический уступ, глубина которого по меньшей мере равна длине заглушки, а его внутренний диаметр равен максимальному диаметру заглушки (РФ, патент N 1793141, кл. F 16 L 55/11, 1991 - принята за прототип).

Недостаток этой конструкции заключается в том, что при движении заглушки после прохождения отверстий на боковой стенке стакана между заглушкой и глухим торцем стакана образуется герметичная полость и при движении заглушки в этой полости растет давление по закону PV = const, где P - давление воздуха, V - объем этой герметичной полости, т.к. V уменьшается при движении заглушки, то P - растет, появляется сила, препятствующая движению заглушки. Это уменьшает быстродействие срабатывания заглушки, увеличивает вероятность ее заклинивания в тракте, а также может привести к пульсациям давления.

Если в тракте течет горячий газ, то заглушка начинает выгорать со стороны входа газового потока и когда часть ее выгорит, то оставшаяся часть может вылетать в боковые отверстия и перекрыть газовый тракт. Особенно это опасно, если в газовом тракте установлены регуляторы, которые могут перекрыться частью заглушки и перестать регулировать расход газа, например, в летательных аппаратах. Необходимо, чтобы заглушка выгорая оставалась в улавливателе.

Целью предполагаемого изобретения является повышение надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что в герметизирующем устройстве трубопровода, содержащем вставку с кольцевым выступом, образованным сужающимся и расширяющимся в продольном сечении участками, установленную внутри вставки заглушку из эластичного материала, выполненную со стороны торца, прилегающего к расширяющему участку выступа, с коническим уступом, улавливатель для заглушки, установленный с радиальным зазором по отношению к внутренней поверхности вставки в расширяющейся части кольцевого выступа и выполненный в виде соосного с заглушкой цилиндрического стакана с отверстиями на его боковой стенке, в торце улавливателя выполнено сквозное отверстие, соосное с заглушкой, при этом диаметр сквозного отверстия выполнен меньше диаметра меньшего основания конического уступа заглушки.

На фиг. 1 представлено герметизирующее устройство трубопровода; на фиг. 2 - то же с вылетевшей в улавливатель заглушкой.

Герметизирующее устройство трубопровода содержит вставку 1 с кольцевым выступом 2, образованным сужающимся 3 и расширяющимся 4 в продольном сечении участками, заглушку 5, установленную внутрь вставки и контактирующую своими боковыми стенками с внутренними стенками кольцевого выступа. Заглушка выполнена из эластичного материала и со стороны торца 6, прилегающего к расширяющемуся участку выступа, снабжена коническим уступом 7, меньше основания 8 которого имеет диаметр Д₁. В расширяющейся части 4 кольцевого выступа 2 установлен с радиальным зазором 9 по отношению к внутренней поверхности 10 вставки улавливатель 11 для заглушки, выполненный в виде соосного заглушке цилиндрического стакана 12 с отверстиями 13 на его боковой стенке, сообщающими полость стакана с полостью вставки. В торце 14 заглушки 5 со стороны, прилегающей к сужающемуся участку выступа, выполнено соосное с ней коническое гнездо 15, а на внутренней стенке 16 улавливателя 11 между торцем 17 и отверстиями 13 выполнен цилиндрический уступ 18, глубина которого, по крайней мере, равна длине заглушки, а его внутренний диаметр равен максимальному диаметру заглушки. В торце 17 выполнено сквозное отверстие 19, соосное заглушке, диаметр Д₂ которого меньше диаметра Д₁.

Герметизирующее устройство трубопровода работает следующим образом.

При подаче давления заглушка 5 вылетает из вставки 1 и попадает в цилиндрический уступ 18 ловушки 11 и остается в нем. Наличие отверстия 19 обеспечивает свободный выход воздуха из полости за заглушкой, не создавая дополнительного сопротивления движению, чем увеличивается быстродействие срабатывания и надежность работы за счет исключения возможности перекрытия отверстий 13. Далее заглушка фиксируется в ловушке 11 за счет уступа 18 и поджатия ее к торцу 17 за счет перепада давления. Давление со стороны торца 14 заглушки больше, чем давление со стороны отверстия 19, т.к. существуют потери давления по тракту. При выгорании заглушки 5 со стороны торца 14 заглушка все время поджимает к торцу 17 улавливателя 11 и не отрывает от торца 17, оставаясь все время в ловушке, т.к. Д₁ > Д₂.

Ловушку 11 в этом случае можно выполнять и без уступа 18, т.к. наличие отверстия 19 обеспечивает прилипание заглушки 5 к торцу 17.

Таким образом предложенная конструкция увеличивает надежность работы.

Формула изобретения

Герметизирующее устройство трубопровода, содержащее вставку с кольцевым выступом, образованным сужающимися и расширяющимися в продольном сечении участками, установленную внутри вставки заглушку из эластичного материала, выполненную со стороны торца, прилегающего к расширяющемуся участку выступа, с коническим уступом, улавливатель для заглушки, установленный с радиальным зазором по отношению к внутренней поверхности вставки в расширяющейся части кольцевого выступа и выполненный в виде соосного с заглушкой цилиндрического стакана с отверстиями на его боковой стенке, отличающееся тем, что в торце улавливателя выполнено сквозное отверстие, соосное с заглушкой, при этом диаметр сквозного отверстия выполнен меньше диаметра меньшего основания конического уступа заглушки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2