фланцевое соединение деталей

Формула изобретения

Фланцевое соединение деталей, включающее уплотнительный элемент из эластичного материала, например полиуретана, установленный в камере, образованной кольцевыми канавками трапецеидального профиля на фланцах, соединенных между собой, отличающееся тем, что уплотнительный элемент концевыми участками расположен в канавках и соответствует их форме, а средняя часть его, соединяющаяся с концевыми участками, имеет прямоугольный профиль.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяному машиностроению и может быть использовано во фланцевых соединениях корпусных или трубных деталей, находящихся под внутренним давлением жидких сред, например в нагнетательных арматурах.

Известно фланцевое соединение устьевого оборудования (ГОСТ 28919-91), включающее стальную кольцевую прокладку, установленную в кольцевой камере, образованной кольцевыми канавками трапецеидального профиля, на фланцах, соединенных между собой.

Такое фланцевое соединение не обеспечивает необходимую степень герметичности из-за частых промывов (проеданий) стальной прокладки и канавок фланцев в месте контакта и трудоемко при монтаже и демонтаже в процессе обтяжки фланцевых соединений.

Известно фланцевое соединение трубопроводов (а.с. 329343, F 16 L 23/00), аналог, включающее эластичное тороидальное уплотнение, установленное в кольцевой камере, образованной кольцевыми канавками трапецеидального профиля, на фланцах, соединенных между собой.

Такое фланцевое соединение не может обеспечить многократного использования эластичного тороидального уплотнения в устьевом оборудовании, так как фланцы его имеют канавки трапецеидального профиля по ГОСТ 28919-91, в которые тороидальное уплотнение не вписывается, и для заполнения объема канавок фланцев материалом уплотнения потребуется значительная его деформация, что приведет к преждевременному разрушению и резкому снижению долговечности тороидального уплотнения.

Предлагаемая конструкция устраняет вышеуказанные недостатки тем, что уплотнительный элемент из эластичного материала, например полиуретана, концевыми участками расположен в канавках трапецеидального профиля на фланцах, соответствует форме канавок, а средняя часть уплотнительного элемента, соединяющаяся с концевыми участками, имеет прямоугольный профиль.

На фиг. 1 изображено предлагаемое фланцевое соединение в исходном до затяжки положении, разрез А-А; на фиг. 2 - фланцевое соединение в рабочем положении, разрез Б-Б; на фиг. 3 - фланцевое соединение, общий вид в плане.

Фланцевое соединение содержит уплотнительный элемент 1 из эластичного материала, например полиуретана, установленный в кольцевой камере, образованной кольцевыми канавками 2 трапецеидального профиля, на фланцах 3 и 4, соединенных между собой.

Принцип действия фланцевого соединения заключается в следующем.

Уплотнительный элемент 1 устанавливается в канавки 2 между фланцами 3 и 4. При сближении фланцев в процессе затяжки соединения создается упругое объемное сжатие уплотнительного элемента с последующим вытеснением избыточного материала его в зазор между фланцами.

При таких условиях затяжки соединения в средней части уплотнительного элемента в зоне зазора между фланцами создаются достаточные контактные напряжения, противодействующие внутреннему давлению закачиваемой жидкости, обеспечивающие герметичность соединения и многократное использование уплотнительного элемента.

Энергия упруго сжатого эластичного уплотнительного элемента в затянутых фланцах создает постоянно действующую силу, обеспечивающую необходимую величину контактных напряжений на уплотняющей поверхности элемента для герметичности соединения арматуры при изменениях температуры в летний и зимний периоды и давления закачиваемой жидкости.

Предлагаемая конструкция фланцевого соединения в нагнетательных арматурах исключает промывы фланцевых соединений, обеспечивает необходимую степень герметичности, возможность многократного использования уплотнительного элемента и облегчает условия труда обслуживающего персонала как в процессе эксплуатации, так и при приемо-сдаточных испытаниях арматуры на прочность и герметичность на заводе-изготовителе.