соединение трубопроводов

Формула изобретения

Соединение трубопроводов, содержащее подвижный фланец, эластичное кольцо и втулку, насаженные на конец одного стыкуемого трубопровода с возможностью свободного перемещения вдоль него, и неподвижный фланец, жестко закрепленный на конце другого стыкуемого трубопровода, фланцы стянуты между собой крепежными элементами, при этом боковая коническая поверхность втулки сопряжена с внутренней конической поверхностью неподвижного фланца, отличающееся тем, что втулка выполнена с продольным сквозным пазом и имеет конусность боковой поверхности больше, чем конусность внутренней поверхности неподвижного фланца.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубопроводной технике, а именно к соединительной арматуре трубопроводов, и может быть использовано для соединения трубопроводов из разнородных материалов /металла - с неметаллом/.

Известно фланцевое соединение деталей по а.с. N 1638422 СССР, F 16 L 23/02, содержащее фланцы на конце стыкуемых труб и жестко связанные с ними втулки, сопряженные с фланцами, и уплотнительное кольцо, установленное в фигурную канавку, образуемую фланцами и втулками. Фланцы стянуты между собой крепежными элементами.

Недостатком является невозможность соединения труб разного диаметра и регулирования длины стыкуемых труб из-за жесткого соединения их с фланцами, что снижает эксплуатационные возможности устройства.

Известно раструбное соединение трубопроводов по а.с. N 1222969 СССР, F 16 L 23/02, содержащее телескопические сопрягаемые трубу и раструб, охватывающие их фланцы, один из которых жестко закреплен на раструбе, а другой установлен с возможностью перемещения вдоль трубы, и эластичное кольцо в форме усеченных конусов, сопрягаемое с соответствующими ему внутренними коническими поверхностями фланцев. Фланцы стянуты между собой крепежными элементами.

Однако конструкция сложна в изготовлении, т.к. сложно выполнить фланцы с внутренней поверхностью в виде усеченных конусов, а также изготовить аналогичной формы эластичное кольцо в заводских условиях поточного производства.

Известно также соединение трубопроводов по а.с. N 330665 СССР, F 16 L 23/00, принятое за прототип и содержащее подвижные фланцы и эластичные втулки, насаженные на конец каждого стыкуемого трубопровода. Боковая коническая поверхность втулок соответствует сопряженной с ней внутренней конической поверхности фланцев. Стыкуемые концы трубопроводов имеют рифленую поверхность, на которую насажены зубчатые втулки. Фланцы стянуты между собой крепежными элементами.

Недостатком является сложность изготовления конструкции. Это обусловлено необходимостью выполнения на концах трубопроводов рифления поверхности, т.е. предварительной подготовки концов трубопровода для обеспечения плотного контакта с зубчатой втулкой. Сложно также изготовление зубчатой втулки, т.к. наличие криволинейных зубчатых поверхностей требует специальной оснастки. Кроме того, зубчатое соединение быстро истирается при нагрузке, особенно на неметаллическом трубопроводе, что снижает его надежность.

Задачей изобретения является упрощение изготовления конструкции и повышение надежности.

Предлагаемое соединение трубопроводов содержит подвижный фланец, эластичное кольцо и втулку, насаженные на конец одного стыкуемого трубопровода с возможностью свободного перемещения вдоль него, и неподвижный фланец, жестко закрепленный на конце другого стыкуемого трубопровода, фланцы стянуты между собой крепежными элементами, при этом боковая коническая поверхность втулки сопряжена с внутренней конической поверхностью неподвижного фланца.

В отличие от прототипа втулка выполнена с продольным сквозным пазом и имеет конусность боковой поверхности больше, чем конусность внутренней поверхности неподвижного фланца.

Такое выполнение втулки обеспечивает возможность ее расклинивания /за счет пружинящего эффекта, который обеспечивает в сборке закрытый с натягом продольный паз/ между неподвижным фланцем и трубопроводом, позволяя плотно обхватить его, что повышает надежность соединения. Конструкция втулки проста в изготовлении и не имеет криволинейных зубчатых поверхностей, что не требует предварительной подготовки стыкуемых концов трубопровода /рифления/ для обеспечения надежного соединения. Это повышает надежность конструкции. Не требуется также для изготовления втулки специальной оснастки, что упрощает изготовление.

На фиг. 1 изображено соединение трубопроводов, продольное сечение.

На фиг. 2 изображена втулка, общий вид.

На фиг. 3 изображен вид А на фиг. 2.

Предлагаемое устройство фиг. 1 содержит подвижный фланец 1, эластичное кольцо 2 и втулку 3 /металлическую/, свободно насаженные на конец стыкуемого трубопровода 4 /например, из пластмассы/ с возможностью перемещения вдоль него, и неподвижный фланец 5, жестко закрепленный /с помощью сварки/ на конце другого стыкуемого трубопровода 6 /из металла/. Фланцы 1 и 5 стянуты между собой болтовым соединением 7. Боковая коническая поверхность втулки 3 сопряжена с конической внутренней поверхностью неподвижного фланца 5 и соответствует ей в сборке. В "свободном" состоянии конусность боковой поверхности втулки 3 /фиг. 2, 3/ больше, чем конусность внутренней поверхности неподвижного фланца 5. Втулка 3 имеет продольный сквозной паз шириной /2-5 мм/.

Устройство работает следующим образом. На конец трубопровода 4 надевают подвижный фланец 1, эластичное кольцо 2 и втулку 3, которую затем вставляют в неподвижный фланец 5. Так как конусность боковой поверхности втулки 3 больше, чем конусность внутренней поверхности неподвижного фланца 5, то она свободно войдет лишь частично /примерно на 3/4 своей ширины/. Затем оба фланца 1 и 5 соединяют болтовым соединением 7 и затягивают. Под действием осевых усилий зазор между кромками паза втулки 3 уменьшается, пока они не соединятся и втулки 3 полностью по всей боковой поверхности не войдет в сопряжение с внутренней поверхностью неподвижного фланца 5, расклинивая его и плотно охватывая трубопровод 4. При этом конусность боковой поверхности втулки 3 соответствует конусности внутренней поверхности неподвижного фланца 5.