Способ самоуплотнения фланцевого соединения



Способ самоуплотнения фланцевого соединения
Способ самоуплотнения фланцевого соединения
Способ самоуплотнения фланцевого соединения
Способ самоуплотнения фланцевого соединения
Способ самоуплотнения фланцевого соединения
Способ самоуплотнения фланцевого соединения
Способ самоуплотнения фланцевого соединения
Способ самоуплотнения фланцевого соединения
Способ самоуплотнения фланцевого соединения
Способ самоуплотнения фланцевого соединения
Способ самоуплотнения фланцевого соединения
Способ самоуплотнения фланцевого соединения
Способ самоуплотнения фланцевого соединения
Способ самоуплотнения фланцевого соединения

 


Владельцы патента RU 2451854:

Рябинин Вячеслав Петрович (RU)

Изобретение относится к способам уплотнения фланцевых соединений. Во фланцевом соединении, состоящем из фланцев и замыкающих полуколец, образуют кольцевую полость. При разведенных фланцах и разомкнутых полукольцах в кольцевой полости размещают уплотняющие кольца, нажимное кольцо и сепаратор в виде кольца фасонного сечения с местами под посадку уплотняющих колец и посадку сепаратора в кольцевую полость. Перед монтажом из уплотняющих колец и сепаратора образуют сменную сборочную единицу. Фланцы стягивают и сжимают уплотняющие кольца в торцовом направлении, чем обеспечивают уплотнение при малых и нарастающих давлениях. Стянутые фланцы замыкают полукольцами. При повышении давления уплотнение обеспечивают сжатыми при сборке уплотняющими кольцами. При дальнейшем повышении давления нажимное кольцо смещается и усиливает сжатие уплотняющих колец, чем обеспечивает самоуплотнение фланцевого соединения. Изобретение позволяет повысить надежность уплотнения фланцевого соединения. 4 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

Изобретение относится к способам уплотнения.

Известно самоуплотняющееся устройство по патенту RU №2036363, опубликовано 27.05.1995 г., МПК F16J 15/02. Устройство содержит уплотняемые детали, образующие кольцевую полость, уплотняющий материал и нажимное кольцо. Уплотняющий материал набит в кольцевую полость с образованием уплотняющего кольца и замкнут нажимным кольцом с возможностью автоматического поджатия за счет давления среды внутри уплотняемой полости.

Устройство отличается высокой трудоемкостью сборки и замены уплотняющего материала. Оно плохо приспособлено для полевых условий и изделий больших размеров.

В качестве прототипа принят способ автоуплотнения по заявке RU №2010110964, опубликовано 20.08.2010 г., МПК F16J 15/48, в котором между уплотняемыми деталями образуют кольцевую полость, а в кольцевой полости размещают уплотняющие и нажимные кольца с возможностью их автоматического сжатия за счет давления среды внутри уплотняемой полости. Нажимное кольцо выполняют с посадочной поверхностью под уплотняющее кольцо. Последнее сажают на посадочную поверхность нажимного кольца и образуют сменную сборочную единицу - автоуплотнение, которое устанавливают в кольцевую полость по уплотняющим кромкам.

Устройства для реализации способа отличаются формой нажимных колес и их соединениями с уплотняющими кольцами.

Недостаток способа заключаются в том, что в изделиях больших размеров эффект самоуплотнения не проявляется при низких и нарастающих давлениях уплотняемой среды, когда сил давления недостаточно для перемещения автоуплотнения в рабочее положение.

Изобретение решает задачу обеспечения самоуплотнения в изделиях больших размеров при низких и нарастающих давлениях.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении надежности уплотнения.

Способ реализуют в нескольких вариантах.

Первый вариант. Во фланцевом соединении образуют кольцевую полость, в которой размещают уплотняющие и нажимные кольца с возможностью их автоматического сжатия за счет давления среды внутри уплотняемой полости. Для достижения результата в кольцевой полости устанавливают сепаратор в виде кольца фасонного сечения с местами под посадку уплотняющих колец и посадку сепаратора в кольцевую полость. Перед монтажом из уплотняющих колец и сепаратора образуют сменную сборочную единицу. Фланцы стягивают, чем предварительно сжимают, по меньшей мере, одно уплотняющее кольцо и обеспечивают уплотнение при малых и нарастающих давлениях.

Второй вариант. Способ уплотнения по первому варианту, в котором кольцевую полость выполняют трапецеидального сечения с конической поверхностью. Сепаратор и, по меньшей мере, одно уплотняющее кольцо выполняют с коническими поверхностями под посадку в коническую поверхность кольцевой полости. Коническое сопряжение поверхности кольцевой полости с поверхностями сепаратора и уплотнительных колец усиливает сжатие уплотняющих колец в радиальном направлении.

Третий вариант. Способ уплотнения по первому варианту, в котором сепаратор выполняют, по меньшей мере, с одной конической поверхностью под посадку уплотняющих колец. Коническое сопряжение поверхностей сепаратора и уплотнительных колец усиливает предварительное сжатие уплотняющих колец в радиальном направлении.

Четвертый вариант. Способ уплотнения по первому варианту, в котором сепаратор и, по меньшей мере, одно уплотняющее кольцо выполняют L-образного сечения с возможностью посадки одного уплотняющего кольца в отверстие сепаратора, а сепаратора - в отверстие второго уплотняющего кольца по наружным цилиндрическим поверхностям меньшего диаметра. Способ улучшает технологичность сборки уплотнения.

Пятый вариант. Способ уплотнения по первому варианту, в котором кромки уплотняющих колец укрепляют металлической лентой. Лента сохраняет рабочие кромки колец от разрушения при монтаже и переборках фланцевого соединения.

Способ обеспечивает надежное уплотнение фланцев на всем интервале изменения давления уплотняемой среды.

На фиг.1, 2, 3 показан способ уплотнения фланцевого соединение по первому варианту; на фиг.4, 5, 6 - по второму варианту; на фиг.7, 8, 9 - по третьему варианту; на фиг.10, 11, 12 - по четвертому варианту; на фиг.13, 14 - по пятому варианту.

Пример реализации способа по первому варианту, см. фиг.1, 2, 3.

Во фланцевом соединении, состоящем из фланцев 1, 2 и замыкающих полуколец 3 образуют кольцевую полость. При разведенных фланцах 1, 2 и разомкнутых полукольцах 3 в кольцевой полости размещают уплотняющие кольца 4, 5, 6, нажимное кольцо 7 и сепаратор 8 в виде кольца фасонного сечения с местами под посадку уплотняющих колец и посадку сепаратора в кольцевую полость. Перед монтажом из уплотняющих колец 4, 5, 6 и сепаратора 8 образуют сменную сборочную единицу.

На фиг.1 показано фланцевое соединение в состоянии предварительной сборки. Фланцы 1, 2 разведены, полукольца 3 разомкнуты, уплотняющие кольца 4, 5, 6, нажимное кольцо 7 и сепаратор 8 установлены в кольцевой полости. Уплотняющие кольца предварительно сжаты в радиальном направлении. Давление уплотняемой среды отсутствует.

Фланцы 1, 2 стягивают и сжимают уплотняющие кольца 5, 6 в торцовом направлении, чем обеспечивают уплотнение при малых и нарастающих давлениях. Стянутые фланцы замыкают полукольцами 3.

На фиг.2 показано фланцевое соединение в собранном состоянии. Фланцы 1, 2 стянуты и замкнуты полукольцами 3. Уплотняющие кольца 5, 6 сжаты в радиальном и торцовом направлении. Давление уплотняемой среды отсутствует.

При повышении давления уплотнение обеспечивают уплотняющими кольцами 5, 6. При дальнейшем повышении давления нажимное кольцо 7 смещается, сжимает уплотняющее кольцо 4 и усиливает сжатие уплотняющих колец 5, 6, чем обеспечивает самоуплотнение фланцевого соединения.

На фиг.3 показано фланцевое соединение в рабочем состоянии при номинальном давлении уплотняемой среды. Фланцы 1, 2 стянуты и замкнуты полукольцами 3. Уплотняющие кольца 4, 5, 6 сжаты в торцовом направлении нажимным кольцом 7.

Пример реализации способа по второму варианту, см. фиг.4, 5, 6. Способ самоуплотнения фланцевого соединения по первому варианту, отличающийся тем, что кольцевую полость выполняют трапециидального сечения с конической поверхностью, а сепаратор 8 и уплотняющие кольца 4, 5 выполняют с коническими поверхностями под посадку в коническую поверхность кольцевой полости.

На фиг.4 показано фланцевое соединение в состоянии предварительной сборки. Фланцы 1, 2 разведены, полукольца 3 разомкнуты, уплотняющие кольца 4, 5, 6, нажимное кольцо 7 и сепаратор 8 установлены в кольцевой полости. Уплотняющие кольца предварительно сжаты в радиальном направлении. Давление уплотняемой среды отсутствует.

Фланцы 1, 2 стягивают и сжимают уплотняющие кольца 5, 6 в торцовом направлении, чем обеспечивают уплотнение при малых и нарастающих давлениях. Стянутые фланцы замыкают полукольцами 3.

На фиг.5 показано фланцевое соединение в собранном состоянии. Фланцы 1, 2 стянуты и замкнуты полукольцами 3. Уплотняющие кольца 5, 6 сжаты в радиальном и торцовом направлении. Давление уплотняемой среды отсутствует.

При повышении давления уплотнение обеспечивают уплотняющими кольцами 5, 6. При дальнейшем росте давления нажимное кольцо 7 смещается, сжимает уплотняющее кольцо 4 и усиливает сжатие уплотняющих колец 5, 6, чем обеспечивает самоуплотнение фланцевого соединения.

На фиг.6 показано фланцевое соединение в рабочем состоянии при номинальном давлении уплотняемой среды. Фланцы 1, 2 стянуты и замкнуты полукольцами 3. Уплотняющие кольца 4, 5, 6 сжаты нажимным кольцом 7.

Пример реализации способа по третьему варианту, см. фиг.7, 8, 9. Способ самоуплотнения по первому варианту, отличающийся тем, что сепаратор 7 выполнен с коническими поверхностями под посадку уплотняющих колец.

На фиг.7 показано фланцевое соединение в состоянии предварительной сборки. Фланцы 1, 2 разведены, полукольца 3 разомкнуты, уплотняющие кольца 4, 5, нажимное кольцо 7 и сепаратор 8 установлены в кольцевой полости.

Уплотняющие кольца предварительно сжаты в радиальном направлении. Давление уплотняемой среды отсутствует.

Фланцы 1, 2 стягивают и сжимают уплотняющие кольца 4, 5 в торцовом и радиальном направлении, чем обеспечивают уплотнение при малых и нарастающих давлениях. Стянутые фланцы замыкают полукольцами 3.

На фиг.8 показано фланцевое соединение в собранном состоянии. Фланцы 1, 2 стянуты и замкнуты полукольцами 3. Уплотняющие кольца 4, 5 сжаты в торцовом и радиальном направлениях. Давление уплотняемой среды отсутствует.

При повышении давления уплотнение обеспечивают сжатыми при сборке уплотняющими кольцами 4, 5. При дальнейшем повышении давления нажимное кольцо 7 смещается и усиливает сжатие уплотняющих колец 4, 5.

На фиг.9 показано фланцевое соединение в рабочем состоянии при номинальном давлении уплотняемой среды. Фланцы 1, 2 стянуты и замкнуты полукольцами 3. Уплотняющие кольца 4, 5 сжаты в торцовом и радиальном направлениях нажимным кольцом 7.

Пример реализации способа по четвертому варианту, см. фиг.10, 11, 12. Способ уплотнения по первому варианту, в котором сепаратор 8 и уплотняющее кольцо 4 выполняют L-образного сечения с возможностью посадки уплотняющего кольца 4 в отверстие сепаратора 8, а сепаратора 8 в отверстие уплотняющего кольца 2 по наружным цилиндрическим поверхностям меньшего диаметра.

На фиг.10 показано фланцевое соединение в состоянии предварительной сборки. Фланцы 1, 2 разведены, полукольца 3 разомкнуты, уплотняющие кольца 4, 5, нажимное кольцо 7 и сепаратор 8 установлены в кольцевой полости. Уплотняющие кольца предварительно сжаты в радиальном направлении. Давление уплотняемой среды отсутствует.

Фланцы 1, 2 стягивают и сжимают уплотняющие кольца 4, 5 в торцовом направлении, чем обеспечивают уплотнение при малых и нарастающих давлениях. Стянутые фланцы замыкают полукольцами 3.

На фиг.11 показано фланцевое соединение в собранном состоянии. Фланцы 1, 2 стянуты и замкнуты полукольцами 3. Уплотняющие кольца 4, 5 сжаты в радиальном и торцовом направлении. Давление уплотняемой среды отсутствует.

При повышении давления уплотнение обеспечивают сжатыми при сборке уплотняющими кольцами 4, 5. При дальнейшем повышении давления нажимное кольцо 7 смещается и усиливает сжатие уплотняющих колец 4, 5, чем обеспечивает самоуплотнение фланцевого соединения.

На фиг.12 показано фланцевое соединение в рабочем состоянии при номинальном давлении уплотняемой среды. Фланцы 1, 2 стянуты и замкнуты полукольцами 3. Уплотняющие кольца 4, 5 сжаты в торцовом направлении нажимным кольцом 7.

Пример реализации способа по пятому варианту, см. фиг.13, 14. Способ уплотнения по первому варианту, в котором кромки уплотняющих колец 4, 5 укрепляют металлической лентой 9. Лента сохраняет рабочие кромки колец от разрушения при монтаже и переборках фланцевого соединения.

Промышленная применимость предлагаемого изобретения подтверждена испытаниями. Способ и устройство прошли стендовые и полевые испытания на изделиях с размерами до 1,5 м по уплотняемым поверхностям.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить надежность уплотнений резервуаров и трубопроводов высокого давления.

1. Способ самоуплотнения фланцевого соединения, в котором между фланцами образуют кольцевую полость, в кольцевой полости размещают уплотняющие и нажимные кольца с возможностью их автоматического сжатия за счет давления среды внутри уплотняемой полости, отличающийся тем, что в кольцевой полости устанавливают сепаратор в виде кольца фасонного сечения с местами под посадку уплотняющих колец и посадку сепаратора в кольцевую полость, перед монтажом из уплотняющих колец и сепаратора образуют сменную сборочную единицу, фланцы стягивают, чем предварительно сжимают, по меньшей мере, одно уплотняющее кольцо и обеспечивают уплотнение при малых и нарастающих давлениях.

2. Способ самоуплотнения фланцевого соединения по п.1, отличающийся тем, что кольцевую полость выполняют трапецеидального сечения с конической поверхностью, а сепаратор и, по меньшей мере, одно уплотняющее кольцо выполняют с коническими поверхностями под посадку в коническую поверхность кольцевой полости.

3. Способ самоуплотнения фланцевого соединения по п.1, отличающийся тем, что сепаратор выполняют, по меньшей мере, с одной конической поверхностью под посадку уплотняющих колец.

4. Способ самоуплотнения фланцевого соединения по п.1, отличающийся тем, что сепаратор и, по меньшей мере, одно уплотняющее кольцо выполняют L-образного сечения с возможностью посадки одного уплотняющего кольцо в отверстие сепаратора, а сепаратора в отверстие второго уплотняющего кольца по наружным цилиндрическим поверхностям меньшего диаметра.

5. Способ самоуплотнения фланцевого соединения по п.1, отличающийся тем, что кромки уплотняющих колец укрепляют металлической лентой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к фланцевым соединениям большого диаметра, работающим при высоких температурах и давлениях, в том числе - в переменных режимах. .

Изобретение относится к уплотнительным устройствам для неподвижных фланцевых торцевых соединений и может быть использовано в пневмосистемах для стыковки воздуховодов в различных областях техники, в том числе авиационной, работающих как в нормальных условиях, так и в условиях высоких температур.

Изобретение относится к области ремонта и устранения утечек из фланцевых соединений труб, транспортирующих газ под давлением до 1,5 МПа. .

Изобретение относится к уплотнительным прокладкам. .

Изобретение относится к уплотнительной технике. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для соединения трубопроводов, аппаратов и машин при высоком давлении рабочей среды. .

Изобретение относится к устройству фиксации. .

Изобретение относится к трубным соединениям. .

Изобретение относится к устройствам для соединения трубопроводов. .

Изобретение относится к устройствам для быстрого соединения трубного фитинга с фланцевой трубой. .

Изобретение относится к уплотнительной технике. .

Изобретение относится к способу и устройству для подачи, по меньшей мере, одного вещества в зазор между взаимно подвижными, соосно расположенными элементами конструкции.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к уплотнительным узлам поршневых и штоковых полостей гидро- и пневмоцилиндров. .

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации замкнутых по периметру соединений, например, люков прогреваемых вакуумных камер с контролируемым составом газовой среды и остаточным давлением до 10-5 Па, в том числе для люков с дистанционным процессом многократного уплотнения.

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в центробежных насосах, компрессорах, турбинах и т.д. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях центробежных насосов и других роторных машин. .

Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить надежность и ресурс работы уплотнения. .

Изобретение относится к уплотнительной технике, может найти широкое применение для уплотнения штоков преимущественно больших диаметров при высоких давлениях герметизируемой жидкой среды и позволяет повысить надежность герметизации.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к устройствам, предназначенным для герметизации устья нефтяной скважины, на которой проводятся операции депарафинизации насосно-компрессорной трубы с помощью скребка на лебедочной скребковой проволоке
Наверх