Швидкорознімне з’єднання труб

1 Швидкорознімне з'єднання труб, що містить з'єднуючі КІНЦІ труб та замковий вузол, який містить проміжний патрубок, розташований між з'єднуючими трубами, шарнірно взаємозв'язаний зі штоком, вздовж якого розташована пружина, яке відрізняється тим, що проміжний патрубок виконаний у формі кільцевого клина, прохідний переріз якого відповідає прохідному перерізу труб, а з'єднуючі торці труб нахилені до площини поперечного перерізу зустрічно один до одного на кути а , р, які в сумі складають кут у клина проміжного патрубка, при цьому вузол шарнірного з'єднання штока та проміжного патрубка розташований на основі клина по центру його симетрії, а шток розташований вздовж осі симетрії клина та протилежним кінцем скріплений з привідною кареткою, що встановлена роликами на напрямних несучих колон 2 З'єднання по п 1, яке відрізняється тим, що на торцях з'єднуючих труб та проміжного патрубка закріплені ЗОВНІШНІ фланці таким чином, що при розташуванні проміжного патрубка між з'єднуючими трубами при суміщенні подовжніх осей труб та Корисна модель належить до швидко рознімних з'єднань труб та може бути використана в пристроях газо видаляння дугових сталеплавильних печей Відомо ШВИДКО рознімне з'єднання труб, що містить з'єднуючі КІНЦІ труб та замковий вузол, виконаний у вигляді привідної накатної муфти, при цьому накатна муфта та з'єднуючі КІНЦІ труб мають форму сильно витягнутого овалу ( Кисилев Й Д и патрубка фланці, що стикуються, в парі утворюють герметичний стик, і прохідний переріз з'єднання відповідає перерізу труб 3 З'єднання по п 1, яке відрізняється тим, що кут клина проміжного патрубка складає 20-120° 4 З'єднання по п 1, яке відрізняється тим, що на ЗОВНІШНІЙ поверхні проміжного патрубка закріплені подовжні та поперечні ребра жорсткості 5 З'єднання по п 1, яке відрізняється тим, що проміжний патрубок обладнаний опорними роликами, закріпленими на ребрах жорсткості та встановленими на опорній балці 6 З'єднання по п 1, яке відрізняється тим, що вузол шарнірного з'єднання штока та проміжного патрубка містить дві взаємно перпендикулярні шарнірні осі, одна з яких встановлена у вушку, закріпленому на штоку, та на якій встановлений хомут, взаємозв'язаний з другою віссю, яка встановлена у вушку проміжного патрубка 7 З'єднання по п 1, яке відрізняється тим, що каретка виконана у вигляді жорсткої поперечини, яка обладнана парою паралельно встановлених кронштейнів, зв'язаних між собою шарнірною віссю, встановленою в подовжньому пазі на одному з КІНЦІВ коромисла, встановленому шарнірно на опорі, а другий кінець коромисла шарнірно взаємозв'язаний з дволанковим штовхачем, взаємозв'язаним з вихідним валом приводу 8 З'єднання по пп 1,7, яке відрізняється тим, що ланка штовхача виконана з можливістю зміни довжини др "Повышение эффективности газоудаления дуговых сталеплавильных печей",М Металлургия,1992г, с 61-62,рис 26) Недоліком відомого технічного рішення є недостатня герметичність між торцями накатної муфти та торцем з'єднуючої труби, тобто склепінного патрубка, тому що при великій довжині склепінного патрубка, із-за його перекосів та жолоблення в процесі експлуатації виникає зазор між цими тор о> 1219 цями При цьому з одного із боків муфта може примикати до торця склепінного патрубка практично впритул, а з другого боку ширина зазору може досягти значних розмірів, що призводить до надмірно великих ПІДСОСІВ атмосферного повітря до тракту, що різко знижує ефективність відводу газів з робочого простору печі За прототип прийнято швидкорознімне з'єднання труб, що містить з'єднуючі КІНЦІ труб та замковий вузол, який містить привідний патрубок, виконаний з гофрованої труби та розташований між з'єднуючими трубами, шарнірно взаємозв'язаний зі штоками, вздовж яких розташовані пружини Недоліком прототипа є недовговічність замкового вузла при застосуванні його в пристроях газовидаляння дугових сталеплавильних печей Температура газів на виході з робочого простору по ходу однієї і тієї ж плавки може змінюватися від 250-300°С на початку періоду плавлення до 15001650°С в період інтенсивної продувки ванни киснем, а інколи короткочасно досягає і більм високих значень Під ДІЄЮ таких температур стінки проміжного патрубка втрачають свою рухомість, прогорають, що призводить до виходу з ладу системи газовидаляння В основу корисної моделі поставлена задача у швидко рознімному з'єднанні труб шляхом зміни конструкції замкового вузла, взаємозв'язків його з кінцями з'єднуючих труб забезпечити герметичне, надійне в умовах роботи в зоні високих температур, зручне в експлуатації, компактне з'єднання труб Поставлена задача досягається тим, що у швидко рознімному з'єднанні труб, що містить з'єднуючі КІНЦІ труб та замковий вузол, який містить проміжний патрубок, розташований між з'єднуючими трубами, шарнірно взаємозв'язаний зі штоком, вздовж якого розташована пружина, ВІДПОВІДНО винаходу, проміжний патрубок виконай у формі кільцевого клина, прохідний переріз якого відповідає прохідному перерізу з'єднуючих труб, а з'єднуючі торці нахилені до площини поперечного перерізу зустрічне один до одного на кути а, [3, у сумі складаючий кут v клина проміжного патрубка, при цьому вузол шарнірного з'єднання штоку та проміжного патрубка розташован на основі клина по центру його симетрії, а шток розташован вздовж ВІСІ симетрії клина та протилежним кінцем скріплен з привідною кареткою, встановленою роликами на напрямних несучих колон Кут кільцевого клина проміжного патрубка складає 20-120° На торцях з'єднуючих труб та проміжного патрубка закріплені ЗОВНІШНІ фланці таким чином, що при розташуванні проміжного патрубка між з'єднуючими трубами із суміщенням подовжніх вісей труб та патрубка фланці, що стикуються, в парі утворюють герметичний стик і прохідний переріз з'єднання відповідає перерізу труб На ЗОВНІШНІЙ поверхні проміжного патрубка закріплені подовжні та поперечні ребра жорсткості Проміжний патрубок обладнай опорними роликами, закріпленими на елементах жорсткості та встановленими на опорних балках Вузол шарнірного з'єднання штоку та проміжного патрубка містить дві взаємо перпендикулярні шарнірні ВІСІ, одна з яких встановлена у вушку, закріпленому на штоку, і на якому встановлен хомут, взаємозв'яза ний з іншою віссю, встановленою у вушку проміжного патрубка Каретка виконана у вигляді жорсткої поперечини, що обладнана парою паралельно встановлених кронштейнів, зв'язаних між собою шарнірною віссю, яка встановлена в подовжньому пазу на одному з КІНЦІВ коромисла, що встановлено шарнірне на опорі, а другий кінець коромисла шарнірно взаємозв'язан з дволанковим штовхачем, який взаємозв'язан з вихідним валом привода Ланка штовхача виконана з можливістю зміни довжини Сутність корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг 1 подан загальний вигляд з'єднання, на фіг 2 - вигляд й на фіг 1 Швидкорознімне з'єднання містить з'єднуючі труби 1, 2, замковий вузол 3, при цьому труба і повітровід від печі, а труба 2 - повітровід на газоочищення, патрубок 4, виконаний у формі кільцевого клина, прохідний переріз "d" якого відповідає прохідним перерізам "d2","d3" труб 1,2 З'єднуючі торці труб 1,2 нахилені до площини поперечного перерізу "0-0" зустрічне один до одного ВІДПОВІДНО на кути а [3 Кут у клина патрубка 4 дорівнює сумі кутів а та р і складає 20-120° Проміжний патрубок 4 взаємозв'язан зі штоком 5, який закріплен на привідній каретці 6 Вузол шарнірного з'єднання штоку 5 та патрубка 4 розташован на основі клина по центру його симетрії, а шток 5 розташован вздовж ВІСІ симетрії клина Уздовж штоку 5 між кареткою б та проміжним патрубком 4 розташована пружина 7 Вузол шарнірного з'єднання штоку 5 та патрубка 4 містить дві взаємо перпендикулярні ВІСІ 8, 9 Вісь 8 встановлена у вушку 10, закріпленому на штоку 5 На ВІСІ 8 встановлен хомут 11, взаємозв'язаний з віссю 9, встановленою у вушку 12 патрубка 4 На ЗОВНІШНІЙ поверхні патрубка 4 закріплені подовжні та поперечні ребра жорсткості 13, 14 На ребрах жорсткості 13, 14 закріплені опорні ролики 15 Опорний ролик 15 встановлен на опорній балці 16 На торцях патрубка 4 закріплені ЗОВНІШНІ фланці 17, 18 На торці труби 1 закріплен фланець 19, на торці труби 2 закріплен фланець 20 Каретка 6 містить жорстку поперечину 21 і встановлена за допомогою роликів 22 на напрямних 23 несучих колон 24 На поперечині 21 паралельно закріплена пара кронштейнів 25 Кронштейни 25 з'єднані між собою шарнірною віссю 26, яка встановлена в подовжньому пазі 27 коромисла 28 Коромисло 28 встановлено на шарнірній опорі 29 Другий кінець коромисла 28 шарнірне взаємозв'язан з дволанковим штовхачем ЗО, який приєднай до вихідного вала привода 31 Ланка штовхача 30 виконана з можливістю зміни довжини Привід Зі обладнай штурвалом 32 для ручного режиму роботи Запропонований пристрій використовується таким чином При підготуванні газовідсмоктувача до роботи вмикається привід 31 та через дволанковий штовхач ЗО зусилля передається на коромисло 28 Під дією зусилля штовхача ЗО коромисло 28 повертається навкруги шарнірної опори 29 та кінець коромисла 28, взаємозв'язаного з віссю 26 повертаєть 1219 ся униз При цьому вісь 26, переміщуючись вздовж паза 27, опускається униз Переміщуючись, вісь 26 впливає через кронштейни 25 на поперечину 21, і ролики 22, під дією цього впливу переміщаються по напрямним 23 колони 24 Це переміщення каретки 6 через шток 5 передається на проміжний патрубок 4, який, переміщуючись опорними роликами 15 по опорній балці 16, входить вершиною клина в зазор між трубами 1, 2 При суміщенні подовжніх вісей труб 1,2 та проміжного патрубка 4, привід 31 відключається Пари фланців 17 та 19, 18 та 20 суміщаються торцевими поверхнями, утворюючи герметичні стики, при цьому внутрішні канали труб 1,2 та патрубка 4 утворюють суцільний тракт для проходу переміщуваного середовища, зокрема газу від дугових сталеплавильних печей Виконання проміжного патрубка 4 у формі кільцевого клина з кутом v забезпечує самовстановлюючийся ввід проміжного патрубка 4 в зазор між трубами 1 2, а ВІДПОВІДНІСТЬ кута v сумі кутів а і [ З кутів нахилу торців з'єднуючих труб і, 2, забезпечує суцільність з'єднання усіх цих елементів Величина кута v_ яка перевищує 120°, конструктивно недоцільна із-за збільшення габаритів замкового вузла 3 Величина кута менше 20° недоцільна із-за зниження міцностних характеристик з'єднання Наявність на ЗОВНІШНІЙ поверхні патрубка 4 подовжніх та поперечних ребер жорсткості 13, 14 забезпечує жорсткість об'ємної тонкостінної конструкції, якою є патрубок 4 Наявність опорних роликів 15, встановлених на опорних балках 16, покращує МІЦНІСНІ характеристики проміжного патрубка 4, а саме, забезпечує опорним елементом консольно встановлений Фіг 1 проміжний патрубок 4 Фланці 17, 18, 19, 20 забезпечують жорсткість труб 1, 2 та патрубка 4, є напрямними при переміщенні патрубка 4, виключаючи при цьому деформацію торців від можливих поштовхів, від коливань при русі, а також забезпечують герметизацію стиків з'єднуючих елементів Наявність та запропонований взаємозв'язок вісей 8, 9, вушків 10, 12, хомута 11, пружини 7 забезпечує рухомість проміжного патрубка 4 в різних площинах з можливістю самовстановлення та притиску в оптимальному положенні, що особливо істотно при можливих температурних деформаціях поверхонь, що стикуються Розташування штоку 5 та шарнірних вісей 8, 9, вуйків 10, 12, хомута 11 на основі клина по центру його симетрії, та розташування штоку 5 вздовж ВІСІ симетрії клина проміжного патрубка 4 забезпечує рівномірний розподіл притискного зусилля на патрубок 4 Розташування роликів 22 на напрямних 23 колон 24 забезпечує спрямоване переміщення патрубка 4 Виконання каретки у вигляді жорсткої поперечини 21, яка обладнана парою паралельно встановлених кронштейнів 25, шарнірно взаємозв'язаних з віссю 26, забезпечує не локальний силовий вплив на каретку, а розподілений, що підвищує МІЦНІСНІ характеристики замкового вузла З Виконання однієї з ланки дволанкового штовхача ЗО з можливістю зміни довжини, забезпечує можливість регулювання положення проміжного патрубка 4, що підвищує точність установлення патрубка 4 та труб 1, 2 вздовж однієї подовжньої ВІСІ Запропоноване технічне рішення забезпечує надійне, герметичне, зручне в експлуатації швидко рознімне з'єднання труб 1219 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71