Соединение трубопроводов

 

иц744!83

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.03.78 (21) 2594267/29-08 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень йГе 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.80 (51) М. К..

Г 161 19/00

Государствеиный комитет (53) УДК 621.643.41 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. П. Симонок и 1О. И. Павлов (71) Заявитель (54) СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ

Изобретение относится к области соединений трубопроводов.

Известны соединения трубопроводов, содержащие ниппель, головка которого имеет опорную сферическую поверхность с уп- 5 ругим уплотнительным элементом и опорным кольцом, торцом взаимодействующим с буртиком головки и выполненным со сферическим пояском, штуцер с вогнутой сферической поверхностью и накидную гай- 10 ку с заплечиком (1).

Недостатком этих соединений является малая надежность в работе, большие габариты и вес.

С целью устранения указанных недостат- 15 ков в описываемом устройстве упругий элемент выполнен в виде сферической оболочки, концентричной опорной поверхности головки ниппеля и втулки, соединенной с телом головки и установленной в шту- 20 цере, а опорное кольцо установлено на втулке и состыковано со сферической поверхностью штуцера, причем опорная сферическая поверхность головки ниппеля контактирует с заплечиком гайки. 25

Кроме того, расточка штуцера выполнена в виде расширяющегося к торцу штуцера отверстия конической формы, а заплечик гайки выполнен с криволинейной утолщающейся к телу гайки стенкой, взаимо- 30

2 действующей с опорной сферической поверхностью головки ниппеля.

На чертеже схематично изображено соединение трубопроводов.

Соединение содержит ниппель 1, головка 2 которого имеет опорную сферическую поверхность 3 с упругим уплотпительным элементом 4 и опорным кольцом 5 со сферическим пояском 6, которое прижато торцом 7 к буртику головки 2, штуцер 8 с вогнутой сферической поверхностью 9 и накидную гайку 10 с заплечиком 11.

Упругий элемент 4 выполнен в виде сферической оболочки концентричной опорной поверхности 3 головки 2 ниппеля, которая соединена с телом головки 2 посредством удлинителя 12 в виде втулки и установлена без зазора во внутренней расточке 13 штуцера 8. Опорное кольцо 5 установлено снаружи удлинителя 12 с радиальным зазором и состыковано сферическим пояском 6 со сферической поверхностью 9 штуцера 8.

Опорная сферическая поверхность 3 головки 2 ниппеля прижата к заплечику 11 накидной гайки 10. Причем заплечик ll выполнен с криволинейной утолщающейся к телу гайки стенкой, которая внутренней поверхностью 14 упруго сопряжена с опорной поверхностью 3 головки 2 ниппеля по профилю. Упругое сопряжение по профилю

744183

3 достигается тем, что профиль внутренней поверхности 14 корректируется с учетом величины деформации стенки заплечика 11 при затяжке накидной гайки 10 таким образом, что при заданном усилии затяжки профиль поверхности 14 совпадает с профилем сопряженной с ней опорной поверхности 3 головки 2.

Накидная гайка 10 и штуцер 8 выполиены со шлицевыми венцами для затяжки соединения монтажным инструментом при сборке.

Расточка 13 штуцера 8 выполнена в виде расширяющегося к торцу штуцера отверстия, в частности, конической формы. Для облегчения демонтажа описываемого соединения трубопроводов уклон образующей поверхности расточки 13 штуцера целесообразно выбирать большим величины угла трения.

При навинчивании накидной гайки 10 происходит упругое деформирование уплотнительного элемента 4 в расточке 13 штуцера 8 с целью создания уплотняющего давления по периметру пояска контакта.

В процессе сборки опорное кольцо 5 ниппеля 1, благодаря наличию радиального зазора, самоустанавливается между поверхностью 9 штуцера 8 и буртиком головки 2 нпппеля, обеспечивая возможность угловых перемещений ниппеля 1 для компенсации монтажных неточностей.

В силу концентричности сферической поверхности упругого элемента 4 силовой опорной поверхности 3 головки 2 ниппеля, определяющей его положение, поворот ниплеля 1, вызванный монтажными неточностями, не влияет на работу уплотнительного стыка соединения.

Благодаря упругому сопряжению заплечика 11 гайки 10 с опорной поверхностью 3 головки 2 по профилю достигается максимальное снижение контактных напряжений в материале сопряженных элементов, что уменьшает их износ и выработку, а также повышает несущую способность и надежность соединения. Кроме того, предлагаемая конструкция исключает вероятность разуплотнения стыка при снижении усилия затяжки соединения.

Накидная гайка соединения может выполняться из тонкостенной трубной заготовки путем штамповки заплечика, что существенно повышает технологичность и коэффициент использования материала.

Выполнение внутренней расточки штуцера в виде расширяющейся, в частности, конической поверхности повышает ремонтоспособность соединения. Восстановление необходимой величины уплотняющего давления в стыке при ремонте соединения достигается подбором высоты опорного кольца ниппеля.

Расточка штуцера может быть также ци10

4 лпндрпческой с расширяющейся заходной частью для упругого элемента ниппеля.

Опорное кольцо о ниппеля при оптимальной жесткости и отделке его контактных поверхностей может выполнять функцию второго дополнительного уплотнительного элемента соединения.

Для исключения случаев утери опорных колец, последние выполняются с размером отверстия, меньшим диаметра сферической оболочки упругого элемента, при условии обеспечения собираемости кольца с ниппелем.

Формообразование упругого элемента может осуществляться раскаткой или штамповкой концевой части втулки-удлинителя с упрочнением его рабочей поверхности, например, алмазным выглаживанием.

Арматура предлагаемого соединения может соединяться с трубами пайкой, как показано на чертеже, сваркой и другими способами.

3а счет градиента давлений на сферическую оболочку упругого элемента, создаваемого давлением рабочей среды, достигается эффект самоуплотнения стыка соединения, который расширяет диапазон рабочих давлений и повышает надежность соединения при работе в условиях пульсации давления и гидроударов в системе.

Таким образом, изобретение повышает эксплуатационную надежность и срок службы соединения, значительно снижает его габариты и вес, обеспечивает расширение диапазона угловых перемещений ниппеля соединения при монтаже трубопроводов, а также уменьшает трудоемкость его изготовления.

Формула изобретения

1. Соединение трубопроводов, содержащее ниппель, головка которого имеет опорную сферическую поверхность с упругим уплотнительным элементом и опорным кольцом, торцом взаимодействующим с буртиком головки и выполненным со сферическим пояском, штуцер с вогнутой сферической поверхностью и накидную гайку с заплечиком, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, снижения габаритов и веса соединения, упругий элемент выполнен в виде сферической оболочки, концентричной опорной поверхности головки ниппеля и втулки, соединенной с телом головки и установленной в штуцере, а опорное кольцо установлено на втулке и состыковано со сферической поверхностью штуцера, причем опорная сферическая поверхность головки ниппеля контактирует с заплечиком гайки.

2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что расточка штуцера выполнена в виде расширяющегося к торцу штуцера отверстия конической формы, а заплечик гай744183

19 /1.1у у

Составитель Г. Герасимова

Редактор T. Морозова Техред В. Серякова Корректор Л, Слепая

Заказ 1006/11 Изд, М 355 Тираж 1095 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 ки выполнен с криволинейной утолщающейся к телу гайки стенкой, взаимодействующей с опорной сферической поверхностью головки ниппеля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3891246, кл. 285 — 110, 1971.