З’єднання трубопроводів

1. З'єднання трубопроводів, яке містить штуцер і накидну гайку з внутрішніми поверхнями, що мають суміжні циліндричну і конічну ділянки, і ущільнювальне кільце з конічними ділянками зовнішньої поверхні, в якому штуцер і накидна гайка встановлені з можливістю взаємодії циліндричними ділянками своєї внутрішньої поверхні з поверхнею труби, що з'єднується, а конічними ділянками - із конічними ділянками зовнішньої поверхні ущільнювального кільця, причому штуцер установлений з можливістю контакту торцевої ділянки своєї внутрішньої поверхні з торцем труби, що з'єднується, яке відрізняється тим, що на поверхні труби, що з'єднується, виконані дві кільцеві канавки, перша кільцева канавка розташована від торця труби, що з'єднується, на відстані Li, а друга кільцева канавка розташована від торця труби, що з'єднується, на відстані І_2, що визначена із співвідношення: І_2 = Li + І_з + І_4, де Li — довжина згаданої циліндричної ділянки внутрішньої поверхні штуцера; І_з — довжина ущільнювального кільця; 14 - довжина згаданої циліндричної ділянки внут. рішньої поверхні накидної гайки. 2. З'єднання за п. 1, яке відрізняється тим, що глибина першої кільцевої канавки становить від 0,15 до 0,20 мм. 3. З'єднання за п. 1, яке відрізняється тим, що кільцеві канавки виконані шляхом видавлювання. Корисна модель належить до галузі машинобудування, зокрема, до конструкцій нарізних з'єднань трубопроводів гідравлічних і пневматичних систем, які працюють під високим тиском, і може бути використана на підприємствах целюлознопаперової, нафтопереробної, газової, хімічної, харчової та інших галузей промисловості. Відоме з'єднання трубопроводів, яке містить штуцер, накидну гайку і ущільнювальне кільце з передньою кромкою, яка врізається в трубопровід під час виконання з'єднання, і стовщеною задньою частиною у вигляді кільцевого виступу з приймальним конусом в торцевій частині, яка взаємодіє з буртом накидної гайки (ГОСТ 23354-87 «Соединения трубопроводов. Кольца врезающиеся»). Недоліком відомого пристрою є складність і трудомісткість монтажу з'єднання, оскільки для його виконання необхідно здійснити попереднє обтиснення ущільнювального кільця на трубі в спеціальному технологічному пристрої, що являє собою штуцер, загартований до твердості HRC 4245, за умови контролю моменту затягнення гайки. Крім того, надійність відомого з'єднання тру бопроводів може бути забезпечена лише для каліброваних труб за умови, що зазор між зовнішнім діаметром труби і внутрішнім діаметром кільця не перевищує 0,1 - 0,15мм, що обмежує сферу використання відомого пристрою. За прототип корисної моделі обрано з'єднання трубопроводів, яке містить штуцер, накидну гайку і ущільнювальне кільце з конічними ділянками зовнішньої поверхні, яке передньою кромкою врізається в трубу. Штуцер і накидна гайка виконані з внутрішніми поверхнями, що мають суміжні циліндричну і конічну ділянки, і установлені з можливістю взаємодії циліндричними ділянками своєї внутрішньої поверхні з поверхнею труби, а конічними ділянками - з конічними ділянками зовнішньої поверхні ущільнювального кільця. Штуцер установлений з можливістю контакту торцевої ділянки своєї внутрішньої поверхні з торцем труби, що з'єднується (авторське свідоцтво СРСР № 1634931, кл. F16L9/08, 1991р.). Дане з'єднання трубопроводів також є складним і трудомістким у монтажі, оскільки для його виконання потрібне попереднє обтиснення ущіль CM о О) 1902 нювапьного кільця на трубі у спеціальному технологічному пристрої При цьому перевірка правильності врізання кільця можлива лише шляхом демонтажу з'єднання та огляду зовнішньої поверхні труби, що з'єднується До недоліків прототипу слід додати і велику радіальну жорсткість ущільнювального кільця, що веде до збільшення аксіальних зусиль під час затягання накидної гайки, а отже, до ускладнення і підвищення трудомісткості монтажу, особливо в разі виконання з'єднання товстостінних труб Крім того, обране в прототипі співвідношення кутів конусності внутрішньої поверхні штуцера і зовнішньої поверхні передньої частини ущільнювального кільця може спричинити врізання кільця в штуцер, що негативно впливає на експлуатаційну надійність з'єднання В основу корисної моделі поставлено задачу створити таке з'єднання трубопроводів, в якому за рахунок виконання на поверхні кожної з труб, що з'єднуються, двох кільцевих канавок, розташованих на відстані від торця труби, що залежить від геометричних розмірів штуцера, накидної гайки і ущільнювального кільця, досягалося б зниження трудомісткості і спрощення монтажу при забезпеченні експлуатаційної надійності з'єднання трубопроводів Для вирішення поставленої задачі в з'єднанні трубопроводів, яке містить штуцер і накидну гайку з внутрішніми поверхнями, що мають суміжні циліндричну і конічну ділянки, і ущільнювальне кільце з конічними ділянками зовнішньої поверхні, штуцер і накидна гайка установлені з можливістю взаємодм циліндричними ділянками своєї внутрішньої поверхні з поверхнею труби, що з'єднується, а конічними ділянками - з конічними ділянками зовнішньої поверхні ущільнювального кільця, при цьому штуцер установлений з можливістю контакту торцевої ділянки своєї внутрішньої поверхні з торцем труби, що з'єднується, згідно з корисною моделлю, на поверхні труби, що з'єднується, виконані дві кільцеві канавки, перша кільцева канавка розташована від торця труби, що з'єднується, на відстані Li, а друга кільцева канавка розташована від торця труби, що з'єднується, на відстані L2, що визначена із співвідношення І_2 = І-т + [_з + Ц, ДЄ Li - довжина згаданої циліндричної ділянки внутрішньої поверхні штуцера, І_з - довжина ущільнювального кільця, U - довжина згаданої циліндричної ділянки внутрішньої поверхні накидної гайки В кращому прикладі виконання корисної моделі кільцеві канавки можуть бути виконані шляхом видавлювання, причому глибина першої кільцевої канавки становить від 0,15 до 0,20мм Сукупність суттєвих ознак пропонованої корисної моделі забезпечує зниження трудомісткості і спрощення монтажу з'єднання трубопроводів завдяки тому, що наявність і місце розташування першої кільцевої канавки дозволяє без значних зусиль здійснити спрямовану деформацію передньої кромки ущільнювального кільця в заздалегідь сформованій порожнині канавки, тоді як наявність і місце розташування другої кільцевої канавки дає можливість здійснити контроль правильності мон тажу без використання спеціальних технологічних пристроїв і виконання попереднього обтиснення ущільнювального кільця При цьому забезпечується висока експлуатаційна надійність з'єднання, оскільки друга кільцева канавка стає видимою лише в разі рівномірного заповнення матеріалом ущільнювального кільця порожнини першої кільцевої канавки, що забезпечує герметичність з'єднання Зазначений технічний результат досягається в разі з'єднання товстостінних, а також некаліброваних труб, оскільки герметичність з'єднання забезпечується не в результаті врізання передньої кромки ущільнювального кільця в поверхню труби, а в результаті спрямованої деформації її передньої кромки в порожнині першої кільцевої канавки, поверхня якої може бути заздалегідь оброблена тиском і, отже, мати високий ступінь чистоти і відповідну МІЦНОСТІ Глибина першої кільцевої канавки 0,15 - 0,20мм, на думку авторів, є достатньою для забезпечення герметичності з'єднання На фіг 1 подано склад елементів з'єднання трубопроводів, на фіг 2 - з'єднання трубопроводів, попереднє складання, на фіг 3 - з'єднання трубопроводів, остаточне складання З'єднання трубопроводів містить штуцер 1, накидну гайку 2, ущільнювальне кільце 3 і трубу 4, що з'єднується Штуцер 1 виконаний з внутрішньою поверхнею, що має суміжні циліндричну і конічну ділянки 5 і 6 ВІДПОВІДНО Накидна гайка 2 також виконана з внутрішньою поверхнею, що має суміжні циліндричну і конічну ділянки 7 і 8 ВІДПОВІДНО Ущільнювальне кільце 3 виконане з зовнішньою поверхнею, що має КОНІЧНІ ДІЛЯНКИ 9, 10, І З циліндричною внутрішньою поверхнею (фіг 1) Штуцер 1 і накидна гайка 2 установлені з можливістю контакту циліндричними ділянками 5 і 7, ВІДПОВІДНО, своєї внутрішньої поверхні з поверхнею труби 4, що з'єднується, а конічними ділянками 6 і 8, ВІДПОВІДНО - з конічними ділянками 9 і 10, ВІДПО ВІДНО, зовнішньої поверхні ущільнювального кільця 3 Штуцер 1 установлений з можливістю контакту торцевої ділянки своєї внутрішньої поверхні з торцем труби 4, що з'єднується На ЗОВНІШНІЙ поверхні труби 4, що з'єднується, виконані дві кільцеві канавки 11 і 12 Перша кільцева канавка 11 розташована від торця труби 4 на відстані Li, що дорівнює довжині 1-і циліндричної ділянки 5 внутрішньої поверхні штуцера 1 Друга кільцева канавка 12 розташована від торця труби 4 на відстані І_2, що дорівнює сумі довжини І_і циліндричної ділянки 5 внутрішньої поверхні штуцера 1, довжини L3 ущільнювального кільця 3 і довжини L4 циліндричної ділянки 7 внутрішньої поверхні накидної гайки 2 У кращому прикладі виконання корисної моделі глибина кільцевої канавки 11 становить від 0,15 до 0,20мм, глибина кільцевої канавки 12 може бути такою самою Кільцеві канавки 11 і 12 доцільно виконувати шляхом видавлювання, наприклад, шляхом переміщення формоутворювального ролика по нормалі до поверхні труби 4 З'єднання трубопроводів працює таким чином У процесі попереднього складання (фіг 2) на кінець труби 4, що з'єднується, з канавками 11, 12 надівають ущільнювальне кільце 3 і накидну гайку 6 1902 2, після чого кінець труби 4 розміщують в циліндричній проточці 5 штуцера 1 до упирання в торець останнього Потім починають нагвинчувати гайку 2 на штуцер 1 Конічною ДІЛЯНКОЮ 8 своєї внутрішньої поверхні гайка 2 взаємодіє з конічною ділянкою 10 ущільнювального кільця 3, пересуваючи його вздовж осі з'єднання При цьому конічна ділянка 9 зовнішньої поверхні ущільнювального кільця З починає взаємодіяти з конічною ділянкою 6 внутрішньої поверхні штуцера 1 Якщо попереднє складання виконане правильно, то кільцева канавка 12 знаходиться під накидною гайкою 2 У процесі остаточного складання з'єднання (фіг 3) передня кромка ущільнювального кільця З, що утворена в МІСЦІ перетину конічної ділянки 9 зовнішньої поверхні і циліндричної внутрішньої поверхні кільця 3, в результаті взаємодії з конічною ділянкою 6 внутрішньої поверхні штуцера 1 деформується в порожнині кільцевої канавки 11 і обтискує трубу 4, утворюючи герметичне ущільнення Про правильність виконання з'єднання свідчить розташування ділянки труби 4 з кільцевою канавкою 12 поза накидною гайкою 2 таз Фіг. 1 4 /2 2 11 Г Г Г Фіг. 2 Комп ютерна верстка А Крулевський $ ФІГ Підписано до друку 05 08 2003 Г З Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна