разъемное соединение трубопровода

Формула изобретения

Разъемное соединение трубопроводов, содержащее концы и соединительные элементы в виде фланцев или накидной гайки, отличающееся тем, что поверхности уплотнения и поверхности прижима выполнены отдельно одна от другой, при этом одна из поверхностей уплотнения прижима выполнена в виде участков концентрических сфер с центром, совпадающим с точкой пересечения осей трубопроводов, и расположены с одной стороны от центра сфер, а другая поверхность уплотнения и прижима выполнена конической в виде узкой замкнутой ленты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности подвижных и неподвижных соединений трубопроводов, допускающих перекос осей с обеспечением герметичности соединения.

Известно фланцевое соединение трубопроводов, содержащее установленный между соединяемыми концами труб полый уплотнительный элемент со сферическими контактными поверхностями (авт.св.СССР N 163855 кл. F 16 27/04, 1960).

Недостатком известного устройства является то, что обе контактные поверхности каждой пары сопряженных деталей имеют сферические поверхности большой площади, что затрудняет обеспечение герметичности соединения и усложняет изготовление контактных поверхностей, так как требует большой точности и чистоты поверхности.

Задача изобретения состоит в обеспечении монтажа труб с пересекающимися осями, уменьшении массы и габаритов соединения, повышении герметичности и технологичности изготовления.

Технический результат достигается тем, что в разъемном соединении трубопроводов, содержащем концы и соединительные элементы в виде фланцев или накидной гайки, поверхности уплотнения и поверхности прижима выполнены отдельно друг от друга, при этом одна из поверхностей уплотнения и одна из поверхностей прижима выполнены в виде участков концентрических сфер с центром, совпадающим с точкой пересечения осей трубопроводов, и расположены с одной стороны от центра сфер, а другая поверхность уплотнения и прижима выполнены коническими в виде узкой замкнутой ленты.

На фиг. 1 изображен разрез фланцевого соединения; на фиг. 2 соединение с накидной гайкой; на фиг. 3 вариант соединения с накидной гайкой и ниппелем; на фиг. 4, 5, 6 вариант узла уплотнения с резиновым уплотнительным кольцом, упругим фасонным уплотнительным кольцом и с металлическим сминаемым кольцом соответственно; на фиг. 7 подвижное соединение с подводом смазки и с защитным чехлом.

Соединение содержит концы трубопроводов 1 и 2 и соединительные элементы в виде фланцевого соединения с плавающим (самоустанавливающимся) фланцем 3, жестким фланцем 4 и болтами 5 (фиг. 1), или в виде накидной гайки 6 (фиг. 2, 3). В зоне контакта концов трубопроводов имеется пара поверхностей уплотнения 7 и 8 (узел I фиг. 1) или (узел II фиг. 2) и пара поверхностей прижима 9 и 10. По меньшей мере одна из контактируемых поверхностей уплотнения выполнена сферической с радиусом P₁ (поверхность 7 фиг. 1, поверхность 11 фиг. 2 и поверхность 12 фиг. 3). По меньшей мере одна из контактируемых поверхностей прижима выполнена также сферической с радиусом P₂ (поверхность 9 фиг. 1, поверхность 13 фиг. 2 и поверхность 14 фиг. 3).

Сферические поверхности уплотнения и прижима имеют общий центр сферы "А", совпадающий с точкой пересечения осей трубопроводов 1 и 2. Ответная часть контактной поверхности уплотнения (поверхности 8, 15 и 16) может быть выполнена конической или также сферической с радиусом P₁ или содержать уплотнительные элементы в виде резинового кольца 17 (фиг. 4), металлического упругого кольца 18 (фиг. 5), или сминаемого кольца 19 из мягкого металла, например алюминия, меди (фиг. 6). Уплотнение в конструкции с ниппелем 20 может осуществляться по внутренней поверхности развальцованного трубопровода 1 (фиг. 3). Ответная часть 10, 21 и 22 контактной поверхности прижима выполнена конической или сферической с радиусом P₂ и располагается на фланце 3 (фиг. 1), накидной гайке 6 (фиг. 2), на ниппеле 20 (фиг. 3).

Крепление соединения осуществляется болтами 5 (фиг. 1), или накидной гайкой 6 (фиг. 2, 3). При необходимости обеспечения подвижности соединения в работе к поверхностям трения 23 подводится смазка через масленку 24 (фиг. 7) и соединение закрывается чехлом пыльником 25.

При монтаже соединения концы 1 и 2 трубопроводов приближаются друг к другу, наружная поверхность уплотнения 7 (15 и 12) трубопровода 2 подводится до контакта с внутренней поверхностью уплотнения 8 (11 и 16) трубопровода 1, соединение самоустанавливается по сферической поверхности 7 (11 и 12), затем производят фиксацию соединения фланцами 3 и 4 и болтами 5 (фиг. 1) или накидной гайкой 6 (фиг.2, 3), при этом контактные поверхности прижима 9 и 10 (13 и 21, 14 и 22) также устанавливаются по сферической поверхности 9 (13 и 14) в зависимости от угла наклона трубопроводов 1 и 2. В процессе монтажа соединения наличие сферической поверхности уплотнения с радиусом P₁ и сферической поверхности прижима с радиусом P₂ с общим центром сфер в точке "А" позволяет облегчить процесс монтажа, сократить время монтажа при несоосности концов соединяемых трубопроводов за счет возможности поворота одного из концов труб вокруг точки "А" на угол наклона до 20^o от оси. В процессе работы устройства уплотнение происходит по линии, если одна из поверхностей 7 (12 и 15) уплотнения сферическая, а другая поверхность 8 (11 и 16) коническая в виде узкой замкнутой ленты, или по кольцевой сферической поверхности, если обе контактные поверхности выполнены сферическими. В зоне пары поверхностей прижима контакт происходит также по линии или кольцевой сферической поверхности.