Устройство для соединения трубопроводов



Устройство для соединения трубопроводов
Устройство для соединения трубопроводов
Устройство для соединения трубопроводов
Устройство для соединения трубопроводов

 


Владельцы патента RU 2458278:

Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" (RU)

Изобретение относится к агрегатам гидравлических систем и может использоваться в машиностроении. Техническим результатом является исключение выдавливания уплотнительных элементов, установленных на клапанах в уплотнительных канавках. Устройство для соединения трубопроводов содержит стыкуемые стационарный корпус и сменный корпус, с размещенными в них клапанами с уплотнительными элементами, установленными в канавки клапанов, и стягивающую гайку, размещенную на сменном корпусе. В канавках клапанов стационарного корпуса и сменного корпуса выполнены соединяющие внутренние полости канавок с внутренней полостью состыкованных стационарного корпуса и сменного корпуса сквозные отверстия, количество и размер которых определяется из соотношения: где S0 - суммарная площадь отверстий, Sпp - площадь проходного сечения. 4 ил.

 

Изобретение относится к космической технике, в частности к агрегатам гидравлических систем, и может использоваться в машиностроении.

Известно устройство для соединения трубопроводов (патент RU 2163989 C1, F16L 37/28), включающее в себя стационарный корпус с резьбой и сменный корпус с нажимной гайкой и установленными в корпусах штуцерами. В каждом штуцере закреплены клапаны, имеющие канавки с установленными в них уплотнительными элементами, выполненными в виде резиновых колец круглого сечения. Недостатком данной конструкции является то, что под действием давления при срабатывании происходит выдавливание уплотнительных элементов из канавок.

Наиболее близким техническим решением является устройство для соединения трубопроводов (патент RU 2155293 С2, F16L 37/28), включающее в себя стационарный и сменный корпуса, в которых имеются подпружиненные клапаны с установленными в канавках уплотнительными элементами. Недостатком данной конструкции является то, что под действием давления при срабатывании происходит выдавливание уплотнительных элементов из канавок.

Техническим результатом предлагаемой конструкции является исключение выдавливания уплотнительных элементов, установленных на клапанах в уплотнительных канавках.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для соединения трубопроводов, содержащем стыкуемые стационарный корпус и сменный корпус с размещенными в них клапанами с уплотнительными элементами, установленными в канавки клапанов, стягивающую гайку, размещенную на сменном корпусе, в канавках клапанов стационарного корпуса и сменного корпуса выполнены соединяющие внутренние подлости канавок с внутренней полостью состыкованных стационарного корпуса и сменного корпуса сквозные отверстия, количество и размер которых определяется из соотношения:

где S0 - суммарная площадь отверстий

Sпр - площадь проходного сечения. Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображено устройство для соединения трубопроводов в состыкованном положении.

На фиг.2 изображен выносной элемент А, поясняющий возникающие действия при состыковке сменного и стационарного корпусов, в канавках клапанов которых отсутствуют отверстия.

На фиг.3 и 4 изображен выносной элемент А, поясняющий возникающие действия при состыковке сменного и стационарного корпусов, в канавках клапанов которых имеются отверстия.

Устройство для соединения трубопроводов состоит из корпуса стационарного 1 с установленным в нем неподвижным клапаном 2 и подпружиненной втулкой 3, корпуса сменного 4 с установленным в нем подпружиненным клапаном 5 и установленной на его наружной поверхности стягивающей гайкой 6, имеющей возможность вращения относительно корпуса сменного 4 без осевого перемещения.

На цилиндрической поверхности 7 подпружиненной втулки 3 установлен уплотнительный элемент 8, с которым взаимодействует поверхность 9 стационарного корпуса, а на торцевой поверхности 10 установлен уплотнительный элемент 11, с которым взаимодействует седло 12 сменного корпуса.

На конусообразной поверхности 13 неподвижного клапана 2 выполнена канавка 14, имеющая сквозное отверстие 15, соединяющее внутреннюю полость канавки 14 с внутренней полостью состыкованных стационарного и сменного корпусов 1 и 4, с установленным уплотнительным элементом 16 в виде резинового кольца.

На конусообразной поверхности 17 подвижного клапана 5 выполнена канавка 18, имеющая сквозное отверстие 19, соединяющее внутреннюю полость канавки 18 с внутренней полостью состыкованных корпусов 1 и 4, с установленным уплотнительным элементом 20 в виде резинового кольца.

На цилиндрической поверхности 21 сменного корпуса 4 установлен уплотнительный элемент 22, с которым взаимодействует поверхность 9 стационарного корпуса 1, а на торцевой поверхности 23 имеется седло 12 сменного корпуса 4, с которым взаимодействует уплотнительный элемент 11 стационарного корпуса 1.

Соединение трубопроводов осуществляется следующим образом.

Вращают стягивающую гайку 6, перемещая сменный корпус 4 внутрь стационарного корпуса 1, при этом происходит стыковка торцевой поверхности 23 сменного корпуса 4 с торцевой поверхностью 10 подпружиненной втулки 3 стационарного корпуса 1, а седло 12 сменного корпуса 4 деформирует уплотнительный элемент 11 подпружиненной втулки 3 стационарного корпуса 1, тем самым герметизирует стык.

При дальнейшем перемещении сменного корпуса 4 внутрь стационарного корпуса 1 торец неподвижного клапана 2 упирается в торец подпружиненного клапана 5, отжимая его, при этом происходит открытие магистрали устройства для соединения трубопроводов, образуя зазор К. При полном открытии магистрали зазор К образует проходное сечение соединения трубопроводов Sпр=dy, где Sпр - площадь проходного сечения. Поток рабочего тела, движущегося под давлением Рраб, стремится выдавить резиновое кольцо 16 из канавки 14, так как со стороны выхода давление Р=0. Сила прижатия резинового кольца F1 равна упругой силе кольца Fynp. Рабочее давление Рраб действует на резиновое кольцо (фиг.2) с силой F2, которая рассчитывается по формуле F2=Pраб·S-Fупр, где S - площадь резинового кольца. Значение действующей силы F2 превышает значение силы F1 что ведет к выдавливанию резинового кольца 16 из канавки 14 в зазор К (фиг.2), а при увеличении зазора К происходит вылет резинового кольца 16 из канавки 14. Выдавливание резинового кольца в зазор К при рабочем давлении происходит тем интенсивнее, чем больше величина зазора К и чем меньше твердость резины уплотнительного элемента. Чтобы устранить эффект выдавливания резинового кольца из канавки, нужно выполнить следующее условие сил: F1≥F2. Для этого выполняется сквозное отверстие 15 (возможно несколько) и тогда значение действующей силы F2 уменьшается, так как резиновое кольцо 16 приподнимается, образуя зазор Л (фиг.3), поток рабочего тела под давлением Рраб проходит через зазор Л и частично выходит через сквозное отверстие 15, что уменьшает давление Рраб и уменьшает силу F2, при этом, чем больше площадь сквозных отверстий, тем сила F2 меньше, и если площадь сквозных отверстий равна площади проходного сечения, то сила F2=0. Задача сквозных отверстий 15 и 19 уменьшить силу F2 до величины, равной упругой силе резинового кольца. Под действием упругой силы Fyпp резиновое кольцо возвращается в исходное положение, образуя зазор К между кольцами и состыкованными корпусами, происходит выравнивание давлений на входе и выходе устройства Р=Рраб. Аналогично для уплотнительного элемента 20, установленного на конусообразной поверхности 17 подвижного клапана 5 с канавкой 18 выполняется сквозное отверстие 19 (возможно несколько отверстий). Подбор площади сквозных отверстий и их количество осуществляется по соотношению

Таким образом, исключается выдавливание уплотнительных элементов из канавок клапанов силой, возникающей от действия давления при увеличении зазора во время срабатывания за счет выравнивания давлений во внутренних полостях канавок и полостью состыкованных корпусов соединяющими их отверстиями и за счет упругой силы уплотнительного элемента, выполненного в виде резинового кольца, удерживающей резиновое кольцо на месте. Это позволяет многократное использование устройства.

Устройство для соединения трубопроводов, содержащее стыкуемые стационарный корпус и сменный корпус с размещенными в них клапанами с уплотнительными элементами, установленными в канавки клапанов, стягивающую гайку, размещенную на сменном корпусе, в канавках клапанов стационарного корпуса и сменного корпуса выполнены соединяющие внутренние полости канавок с внутренней полостью состыкованных стационарного корпуса и сменного корпуса сквозные отверстия, количество и размер которых определяется из соотношения

где S0 - суммарная площадь отверстий;
Sпp - площадь проходного сечения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к агрегатам гидравлических систем для обеспечения удобного и надежного соединения и разъединения трубопроводов, находящихся под давлением, например на технических площадках аэродромов и космодромов или на производственных участках, занимающихся гидравлическими или пневматическими испытаниями систем и агрегатов.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для быстрого соединения (разъединения) гибких трубопроводов с высоким давлением и большим расходом рабочей жидкости и предотвращения ее вытекания из трубопровода.

Изобретение относится к устройствам защиты коммуникаций с разъемным соединением от высокотемпературной газовой струи и может быть использовано в стартовых ракетно-космических комплексах.

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к соединениям трубопроводов, шлангов и рукавов для газов. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и используется в стартовых комплексах космических ракет, агрегатах для транспортировки текучих и газообразных сред.

Изобретение относится к твердотопливным ракетам с подводным стартом. .

Изобретение относится к области химического и нефтяного машиностроения и может быть использовано, преимущественно, для установки на раздаточных шлангах топливозаправочных колонок на станциях по заправке автомобилей.

Изобретение относится к ракетной технике и предназначено преимущественно для систем вакуумирования. .

Изобретение относится к космической технике, в частности к агрегатам гидравлических систем, и может быть использовано в машиностроении. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к разъемным соединениям трубопроводов для пневмогидравлических систем. В соединенном положении полуразъемов разъемного соединения клапан левого полуразъема, упирающийся в торец направляющей части корпуса правого полуразъема, снабжен пружиной большей силы, чем клапан правого полуразъема, а расстояние от клапанов полуразъемов до соответствующих седел меньше, чем ход до полной расстыковки полуразъемов. В результате обеспечения герметичной конструкции пролив текучей среды снижается до минимума. 4 ил.

Изобретение предназначено для использования в области ракетно-космической техники, в частности в устройствах разделения криогенных заправочных магистралей. Техническим результатом изобретения является обеспечение герметичности при возникновении внешних изгибающих воздействий со стороны сменного штуцера от подводящего трубопровода нижнего блока ракетоносителя. В разъемном соединении, состоящем из стационарного и сменного штуцеров с торцевым уплотнительным элементом между ними, замка в виде цанги с наружным и внутренним буртами и запирающей втулки, сменный герметизирующий штуцер выполнен из двух частей, наружной и внутренней, которые соединены герметичным сильфоном. Один конец сильфона приварен к наружной части сменного штуцера, а другой - к его внутренней части. Упомянутая внутренняя часть жестко соединена с направляющей втулкой, на которую установлен упругий элемент между буртиком направляющей втулки и фланцем, установленным на наружной части сменного штуцера и прикрепленным к цанге. 2 ил.

Изобретение относится к линии перекачки текучей среды между двумя судами. Линия перекачки текучей среды содержит подвесной гибкий трубопровод (3) с двумя наконечниками (4.1; 4.2), соединенными посредством соединителя-разъединителя (4), содержащего объединенные в одном средстве сопряжения и имеющие одну поверхность раздела устройства штатного соединения-разъединения и аварийного разъединения. В каждом наконечнике установлен затворный клапан. Клапаны выполнены в виде дисковых затворов (13.1; 13.2), которые установлены на находящихся против друг друга свободных концах наконечников (4.1; 4.2), и приводными валами (12.1; 12.2) которых управляют приводы. Соединитель-разъединитель содержит фланец (20) на одном из наконечников (4.1; 4.2) и по меньшей мере три стопорных модуля (14), установленных на другом наконечнике, с возможностью зацепления с фланцем и отсоединения от этого фланца. Приводные валы (12.1; 12.2) дисковых затворов (13.1; 13.2) проходят в радиальном направлении между двумя стопорными модулями (14). Повышается усилие зажатия соединителя-разъединителя, обеспечивается быстрое разъединение линии перекачки в аварийном режиме. 6 ил.
Наверх