Фланцевое соединение

 

1. ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ,в котором для создания радиальныхгерметизирующих усилий на уплотняемойповерхности используется принцип выворачивания уплотнительного элемента лри осевом нагружении фланцев, отличающееся 'Тем, что, с целью уменьшения металлоемкости соединения и снижения чувствительности к температурным колебаниям, в качестве уплотнительного элемента использовано тело фланца, взаимодействующего с ответной деталью и выполненного с возможностью углового вьшорачивания в пределах упругой деформации материала фланца.сл

a r.ооюзнАЯ

ИА 1 Е!Т;.О- . "" !:;ЧЕСЕАИ або,иотека МБА

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4940 (54)4 Р 16 J 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОИ ЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 1756077/25-08, 1758212/25-08, 1758213!25-08, 1758214/25-08 (22) 07.03.72 (46) 23.09.85. Бюп. 9 35 (72) О.С.Чехов и В.Д.Продан (71) Московский институт химического машиностроения (53) 62-762.4 (088,8) (54)(57) 1. ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ, в котором для создания радиальных герметиэирующих усилий на уплотняемой поверхности используется принцип выворачивания уплотнительного элемента лри осевом нагружении фланцев, о т— л и ч а þ ù å е с я тем, что, с целью уменьшения металлоемкости соединения и снижения чувствительности к температурным колебаниям, в качестве уплотнительного элемента использовано тело фланца, взаимодействующего с ответной деталью и выполненного с возможностью углового выворачивания в пределах упругой деформации материала фланца.

494940

2. Соединение по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что юбка фланца выполнена с жесткостью, достаточно малой для обеспечения углового выворачивания фланца.

3 ° Соединение по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено опорой, вокруг которой осуществляется указанное выворачивание.

4. Соединение по п.3, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в качестве опоры использована торцовая поверхность выточки, выполненной на внутренней поверхности трубной части фланца и взаимодействующей с выступом, выполненным в ответной детали. . 5. Соединение по п.3, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в нем применены две опоры, выполненные в виде двух выточек, расположенных на внутренних поверхностях трубных частей

Ьланца и ответной детали и взаимодегствующих с торцовыми поверхностями установленной между ними втулкиобтюратора.

6. Соединение по пп.4 и 5, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что для снижения усилия первичного нагружения фланцев при той же герметичносствующего с ответной деталью и выполненного с возможностью углового выворачивания в пределах упругой деформации материала фланца. Возможность выворачивания фланца может быть обеспечена любым известным способом, например выполнением юбки фланца с пониженной жесткостью, достаточно малой для обеспечения выворачивания.

10. На чертеже приведены некоторые из возможных вариантов выполнения фланцевого соединения.

На фиг. 1 дана конструктивная схема предлагаемого фланцевого соедине13 ния, в котором на внутренней поверхности трубной части фланца 1 выполнена выточка 2, взаимодействующая с выступом 3 ответной детали 4 и служащая опорой для выворачивания фланца. я На Лиг. 2 приведена схема выполнения этого соединения с двумя опо"

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и касается уплотнения фланцевых соединений.

Известны фланцевые соединения, в которых для создания радиальных герметизирующих усилий на уплотняемой поверхности используется принцип выворачивания уплотнительного элемента при осевом нагружении Аланцев;

Недостатками таких фланцевых соединений являются сравнительно большие чувствительность к температурным изменениям и металлоемкость конструкции ввиду необходимости выполнения фланцев достаточно массивными для обеспечения их жесткости при высоких значениях усилий осевой нагрузки.

С целью устранения указанных недостатков в предлагаемом соединении в качестве уплотнительного элемента использовано тело фланца, взаимодейти, уплотняемая поверхность футерована более мягким материалом.

7. Соединение по п.3, о т л и ч аю щ е е с я тем, что опора выполнена в виде взаимодействующих друг с другом выступов на поверхности фланца.и ответной детали.

8. Соединение по пп.3-7, о т л ич а ю щ е е с я тем, что опора размещена между уплотняемой поверхностью и поверхностью расположения осей крепежных элементов.

9 ° Соединение по пп.3-7, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что опора размещена снаружи от поверхности расположения осей крепежных элементов.

10. Соединение по пп.3-9, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что опорный выступ выполнен с сечением полушарового типа.

11. Соединение по пп.3-10, о т л ич а ю щ е е с я. тем, что между рабочими поверхностями опоры помещена прокладка иэ более мягкого материала.

12 ° Соединение по пп.3-10, о т—, л и ч а ю щ е е с я тем, что рабочие поверхности опоры пришлифораны одна к другой. можным зазором.

При первоначальном нагружении фланцевого соединения герметичность обеспечивается на торцовых поверхностях выступа и выточки. Для повышения герметичности в момент первоначального нагружения между рабочими поверхностями опоры может быть помещена прокладка 12 из более мягкого материала (см. фиг. 6). При

45

3 4949 рами 5 и 6, образованными выточками, взаимодействующими с торцовыми поповерхностями втулки-обтюратора 7.

На фиг. 3 изображена конструкция с втулкой-обтюратором, футерованной слоем 8 из более мягкого материала.

На фиг. 4 приведен вариант размещения опоры между уплотняемой поверхностью 9 и поверхностью 10 расположения осей крепежных элементов 11. 10

На фиг. 5 показан вариант размещения опоры снаружи от поверхности рас— положения осей крепежных элементов.

На Фиг. 6 приведен вариант соединения, в котором для снижения усилия 15 первичного нагружения фланцев между рабочими поверхностями опоры размещена прокладка 12 из более мягкого материала.

На фиг. 7 показан один из возмож- 20 ных вариантов выполнения опорных выступов с сечением полушарового типа.

Предлагаемое фланцевое соединение состоит из фланца 1, в котором 25 выполнены опора, вокруг нее шарнирно выворачивается фланец при его осевом нагружении. Эта опора в частном случае может быть выполнена в виде выточки 2, в которую введен 30 выступ 3 ответной детали 4. Посадочные размеры сопрягаемых цилиндрических поверхностей должны обеспечивать легкое введение выступа в выточку, но в то же время с минимально воз40 дальнейшем нагружении проис ходит шарнирное выворачивание фланца г округ опоры и кромка К охватывает цилиндрическую поверхность выступа 3.

При достаточно большом усилии в этом месте достигается определенная герметичность соединения, которая повышается при подаче давления во внутреннюю полость трубной части за счет еще большего осевого нагружения соединения. Однако величина осевого нагружения не должна превысить определенного значения, соответстну— ющего пределу упругости материала фланца, так как в противном случае не может быть обеспечена многократность использования соединения.

В ряде случаев более целесообразным является выполнение опорного узла в виде двух опор (как это показано на фиг. 2), для чего установлена втулка-обтюратэр 7, которая для снижения первоначального усилия нагружения соединения может быть футерована по уплотняемой поверхности слоем 8 более мягкого материала (см. фиг. 3).

Изобретение предусматривает в тех случаях, когда это необходимо, вынесение опоры из внутренней полости и расположение ее либо между уплотняемой поверхностью 9 (cM. Ьиг. 4) и поверхностью 10 расположения осей крепежных элементов 11, либо вообще снаружи от последней (см. фиг. 5) .

Для улучшения условий выворачивания фланцев опора может быть выполнена в виде двух pBcIIQJIQKEHHbtx на фланце выступов 13 (см.фиг. 4), причем рабочие поверхности составляющих опору выступов желательно пришлифовывать. Эти выступы могут иметь также полусферическую в сечении рабочую поверхность, как показано на фиг. 7.

9Риг. 7

Редактор П. Горькова Техред М.Надь

Корректор, Л. Пилипенко

Заказ 5965/3 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППЛ "Патент", r.Ó êãîðoä, ул.Проектная,4