Швидкорознімне з’єднання трубопроводів

1. Швидкорознімне з'єднання трубопроводів, що містить охоплювану та охоплюючу півмуфти та пристрій для їх з'єднання та роз'єднання, а кожна з півмуфт обладнана засобом для приєднання трубопроводу, каналом для подання робочої рідини, симетричним осі півмуфти, та циліндричною та конічною розточками корпусу, розміщеним у каналі підпружиненим клапаном з бічними вікнами для проходження робочої рідини, з конічним затворним елементом, форма якого відповідає формі конічної розточки корпусу, та з ущільнювальним кільцем, розміщеним в канавці в зоні примикання затворного елемента до конічної розточки корпусу, обмежувачем ходу клапана, яке відрізняється тим, що клапан виконаний у вигляді порожнистої втулки з ступінчастою, зі зменшенням діаметра ступенів у напрямку конічної розточки корпусу, зовнішньою поверхнею, причому ступінь з найбільшим діаметром розташований в циліндричній розточці корпусу, з поперечною стінкою, що виконана з центральним отвором, з циліндричною розточкою з боку конічного затворного елемента, діаметр та глибина якої прийняті за умови можливості розміщення ущільнювального кільця у порожнині розточки та яка сполучена з порожниною циліндричної розточки корпусу, причому затворний елемент обладнаний напрямним хвостовиком, що встановлений у центральному отворі поперечної стінки з можливі U 2 (11) 1 3 21740 4 4025385, F16L37/23, F16L37/32, F16L37/00; роз'єднаному положенні та зниження надійності F16L37/28, публ. 02.13.92]. У корпусі кожної з півз'єднання. муфт виконані вісесиметричний канал для поданТехнічною задачею передбачуваної корисної ня рабочей рідини, циліндрична та конічна розточмоделі є створення швидкорознімного з'єднання ки корпусу та внутрішня приєднальна різь. В трубопроводів з більш високою надійністю за рарозточках встановлений з можливістю осьового хунок підвищення ступеня герметичності конструкпереміщення підпружинений циліндричний клапан ції. з напрямною втулкою та ущільнювальним кільцем. Поставлена технічна задача досягається тим, У втулці є вікна для пропускання робочої рідини. що у швидкорознімному з'єднанні трубопроводів, Ущільнювальне кільце встановлене між кільцевім що містить розташовані концентричне одна одній пояском і додатковим притискним кільцем. Пружиохоплювану та охоплюючу півмуфти та пристрій на розташована на втулці та контактує своїм тордля їх з'єднання та роз'єднання, а кожна з півмуфт цем з притискним кільцем. Функцію обмежувача обладнана: ходу клапана виконує торець хвостовика напрям- засобом для приєднання трубопровода, ної втулки. - каналом для подання робочої рідини, симетНайближчим до запропонованого за технічною ричним осі півмуфти, та циліндричною та конічною суттю та сук упністю ознак є швидкорознімне з'єдрозточками корпусу, нання трубопроводів, переважно, гнучких шлангів - розміщеним у каналі підпружиненим клапасільськогосподарських машин, за [BY 7254 С1, ном з бічними вікнами для проходження робочої F16L37/36, публ. 30.09.05]. Воно містить встановрідини, з конічним затворним елементом, форма лені на кінцях тр убопроводів охоплювану та о хопякого відповідає формі конічної розточки корпусу, люючу півмуфти з ущільнювальним кільцем між їх та з ущільнювальним кільцем, розміщеним в канаспряженими поверхнями. Пристрій для з'єднання и вці в зоні примикання затворного елемента до короз'єднання півмуфт виконаний у вигляді замкової нічної розточки корпусу, втулки, пружини та кульок, розташованих у крізних - обмежувачем ходу клапана, відповідно до гніздах охоплюючої півмуфти та контактуючи х з корисної моделі клапан виконаний у вигляді порокільцевою проточкою на корпусі охоплюваної півжнистої втулки, муфти. В корпусі кожної з півмуфт виконані вісе- з ступінчастою, зі зменшенням діаметра стусиметричний канал для проходження робочої ріпенів у напрямку конічної розточки корпусу, зовнідини, з внутрішньою приєднальною різзю, та шньою поверхнею, причому, ступінь з найбільшим циліндрична та конічна розточки. Зі стінкою канала діаметром розташована в циліндричній розточці контактує зовнішня поверхня клапана, який має корпусу, бічні вікна, у вигляді сегментних проточок, для - з поперечною стінкою, що виконана з проходження робочої рідини в кільцевий проміжок центральним отвором, між зовнішньою поверхнею клапана та внутрішні- з циліндричною розточкою з боку конічного ми поверхнями розточок корпусу. На кінці клапана, затворного елемента, у якої діаметр та глибина разом з його рештою, виконаний конічний затворприйняті за умови можливості розміщення ущільний елемент з кільцевою канавкою та з герметивального кільця у порожнині розточки та яка спозуючим елементом у вигляді наваренного в канавлучена з порожниною циліндричної розточки корку ущільнювального кільця з еластомерного пусу, матеріалу. В порожнині клапана розташована причому, затворний елемент обладнаний напружина стиску. Обмежувач ходу клапана виконапрямним хвостовиком, що встановлений у центраний у вигляді кільця з прохідним отвором та стольному отворі поперечної стінки з можливістю порного кільця, розташованих у кільцевій канавці осьового переміщення відносно втулки, згадані корпусу півмуфти в межах довжини приєднальної бічні вікна виконані в зоні втулки, що примикає до різі. його поперечної стінки, та сполучені з кільцевим Виконання зовнішньої, замість внутрішньої, зазором між внутрішньою поверхнею циліндричної приєднальної різі в корпусах півмуфт, а також згарозточки корпусу та зовнішньою поверхнею ступедане конструктивне рішення обмежувача ходу ня втулки, сполученим з конічною розточкою корклапана дозволили, в кінцевому рахунку, підви щипусу, а у порожнині втулки, співвісно з нею, встати надійність роботи з'єднання, у порівнянні з новлена ковпачкова шайба з центральним конструкцією за [DE 4025385]. В той же час, з'єдотвором у дні, в якому розміщений кінець напрямнанню за [BY 7254], як і за [DE 4025385], пританого хвостовика, при цьому один торець згаданої манний суттєвий недолік: при з'єднанні півмуфт та пружини опертий на ковпачкову шайбу, в якій випропуску через них робочої рідини під тиском у конані отвори для сполучення порожнини циліндпрямому та зворотному напрямках ущільнювальне ричної розточки корпусу з бічними вікнами втулки. кільце опиняється під впливом потоку робочої ріВиконання втулки ступінчастою, зі зменшендини. Внаслідок малих прохідних перерізів клапаням діаметра ступенів у напрямку конічної розточна, пружини та обмежувача хода клапана, що ки корпусу, виконання вікон для проходження ровстановлені в тій же самій розточці корпусу півмубочої рідини в зоні втулки, що примикає до його фти, швидкість цього потоку досягає великих знапоперечної стінки, а також їх сполучення з кільцечень і з'єднання чинить значний опір потоку робовим зазором між внутрішньою поверхнею циліндчої рідини, що проходить через нього. Внаслідок ричної розточки корпусу та зовнішньою поверхнею ущільнювальне кільце розруйновується, що приступеня втулки, сполученим з конічною розточкою водить до порушення герметичності півмуфт у корпусу, та наявність ковпачкової шайби з отворами - все це при заданих стандартних розмірах пів 5 21740 6 муфт дозволяє підвищити розміри прохідних педів, наприклад, шлангів (не показані) та вісесиметрерізів, а тим самим - зменшити швидкості потоку ричний канал (не позначений) для подання роборобочої рідини при з'єднаному положенні півмуфт чої рідини з циліндричною 9 та конічною 10 та, таким чином, зменшити сили, що руйнують розточками, в яких розміщений клапан із затворущільнювальне кільце. Цьому ж сприяє наявність у ним елементом. кінці втулки розточки, в порожнину якої заводиться Клапан виконаний у вигляді порожнистої втулущільнювальне кільце на початку здійснення з'єдки 11 зі ступінчастою зовнішньою поверхнею. Найнання півмуфт. Коли ущільнювальне кільце знахобільший ступень знаходиться з боку вхідного диться в цій порожнині, воно захищене від руйнівотвору (не позначений), або приєднальної різі 8. ного впливу потоку робочої рідини. Крім того, Зовнішня поверхня цього ступеня втулки контактує виконання затворного елемента з можливістю з внутрішньою поверхнею розточки 9 корпусу. У осьового переміщення відносно втулки, при забезнапрямку до конічної розточки 10 значення зовніпеченні їх взаємного центрування, за рахунок нашнього діаметра ступенів послідовно зменшуютьявності напрямного хвостовика, забезпечує точне ся. У стінці ступеня, суміжного з найбільшим, виположення та самоустановку конічної контактної конані бічні вікна 12, до яких примикає поперечна поверхні затворного елемента по контактній повестінка 13 втулки 11 з центральним отвором (не рхні конічної розточки корпусу півмуфти, а, відтак позначено) та отворами 14. В кінці втулки, обернеточне та щільне прилягання до останньої ущільному до конічної розточки 10, виконана циліндричнювального кільця. Завдяки суттєвому зменшенню на розточка 15, в якій розміщений рухомий відноссил, що руйнують герметизуючий елемент при но втулки конічний затворний елемент 16. з'єднаному положенні півмуфт, та підвищенню Форма контактної поверхні останнього, на якій точності та щільності прилягання ущільнювального в канавці (не позначена) встановлене ущільнювакільця затворного елемента до відповідної контакльне кільце 17, відповідає формі поверхні конічної тної поверхні корпусу при роз'єднаному положенні розточки 10 корпусу. Конічна поверхня затворного півмуфт досягається більш висока надійність з'єделемента переходить у центральний виступ 18, а з нання за рахунок підвищення ступеня герметичнодругого боку затворний елемент виконаний з насті конструкції, тобто досягається заданий технічпрямним хвостовиком 19, який вільно проходить ний результат. через центральний отвір поперечної стінки 13 до При цьому доцільно, щоб відношення глибини впирання в дно (не позначено) ковпачкової шайби розточки втулки до величини її ходу складало 20. Дно шайби обернено до поперечної стінки 13, 1,3...1,5. а її кільцевий поясок (не позначений) обернений у Крім того, для подальшого підвищення прохідбік вхідного отвору півмуфт. Виступ 21 на кінці них перерізів, обмежувач ходу втулки виконаний у хвостовика 18 входить у центральний отвір шайби вигляді кільцевого уступу циліндричної розточки (не позначений). корпусу півмуфти. Замість отворів 14 порожнини по різні боки поКрім того, порожнина розточки втулка сполуперечної стінки 12 можуть бути сполучені одна з чена з порожниною циліндричної розточки корпусу одною подовжніми канавками 22 (Фіг.4), виконаза допомогою виконаних у поперечній стінці втулки ними на хвостовику 19. отворів або за допомогою подовжніх канавок, виУ дні шайби 20 виконані отвори 23 для сполуконаних на напрямному хвостовику. чення порожнини встановленої у середині втулки Для подальшого підвищення прохідних перері11 циліндричної пружини стиску 24 з вікнами 12. зів корпус кожної півмуфти з боку згаданої циліндЗамість або крім отворів 23 для цього ж можуть ричної розточки виконаний з примикаючою до неї бути передбачені отвори (не показані) в пояску додатковою циліндричною розточкою меншого шайби. діаметра, з утворенням уступ у, що служить опоПружина 24 одним торцем оперта на торець рою для другого торця пружини. пояска шайби 20, а другим торцем - на кільцевий Конструкція швидкорознімного з'єднання поясуступ 25 циліндричної розточки 26 корпусу. Кільнюється кресленнями, де на Фіг.1 представлений цевий уступ 27 між розточками 9 и 26 править за загальний вигляд з'єднання в зістикованому полообмежувач ходу втулки. Виявлено, що глибина женні, подовжній розріз; на Фіг.2 и Фіг.3 - відповідрозточки 15 на кінці втулки має бути в 1,3...1,5 рано, подовжні розрізи охоплюваної та охоплюючої зи більша за величину її ходу. пів муфт, що знаходяться в розстикованому полоЗапропоноване з'єднання працює таким чиженні; на Фіг.4 - переріз А-А з Фіг.3. ном. Для з'єднання півмуфт охоплювану 1 півмуфШвидкорознімне з'єднання містить встановлету вручну всувають в охоплюючу 2 півмуфту. Для ні на кінцях тр убопроводів, наприклад, шлангів (не цього, стискуючі пружину 5, замкову втулку 4 вручпоказані) концентрично одна одній охоплювану 1 ну відводять, звільнюючи кульки 5 та, таким чита охоплюючу 2 півмуфти та ущільнювальне кільном, дозволяючи охоплюваній 1 півмуфті увійти в це 3 між їх спряженими поверхнями. Засіб для отвір охоплюючої 2 півмуфти. При цьому затворні з'єднання та роз'єднання півмуфт виконаний у виелементи 16 обох півмуфт впираються один в гляді відомого кулькового замкового пристрою, що один центральними виступами 18 та під впливом містить замкову втулку 4 з пружиною 5 та кульками осьового зусилля віджимаються від конічних кон6, які можуть розміщатися в кільцевій канавці охотактних поверхонь розточок 10 корпусів 7 півмуфт. плюваної та крізних прорізах (не позначені) охопТаким чином, у початковий період з'єднання півлюючої півмуфт. муфт здійснюється переміщення затворних елеКожна з півмуфт містить корпус 7, оснащений ментів 16 до зіткнення ущільнювальних кілець 17 з зовнішньою різзю 8 для приєднання трубопровоциліндричною поверхнею розточок 15 втулок 11. 7 21740 8 Далі затворні елементи 16 переміщаються разом з півмуфт, забезпечуючи контакт конічних поверхонь втулками 11 до упирання останніх у кільцеві устузатворних елементів та контакт ущільнювальних пи 27 розточок корпусів півмуфт. При подальшому кілець 17 з конічними контактними поверхнями переміщенні затворних елементів 16 відбувається розточок 10 корпусів півмуфт. заглиблення ущільнювальних кілець 17 у розточки Зі згаданого вище видно, що при зімкнутому 15 втулок. В цьому положенні відпускають замкову положенні півмуфт, коли робоча рідина перетікає втулку 4 і обидві півмуфти фіксуються в з'єднаночерез них, запропоноване рішення дозволяє значму положенні, при якому через них відкрито проно зменшити руйнівний вплив потоку робочої рідиходження робочої рідини в прямому та зворотному ни на ущільнювальні кільця. Цьому сприяє збільнапрямках. Наприклад, переміщення робочої рідишення прохідних перерізів півмуфт, яке ни через охоплюючу 2 до охоплюваної півмуфти 1 досягається завдяки виконанню втулки ступінчасвідбувається таким чином. Потік робочої рідини від тою, зі зменшенням діаметра ступенів у напрямку джерела текучого середовища (не показано) проконічної розточки 10 корпусу, виконання вікон 12 ходить у середині пружини 24, через отвори 23 для проходження робочої рідини в зоні втулки, що ковпачкової шайби 20, через вікна 12 втулки 11 і примикає до його поперечної стінки 13, наявності далі, через кільцевий зазор між конічною контактковпачкової шайби 20 з отворами 23 для сполуною поверхнею затворного елемента 16 та коніччення порожнини пружини 24 з вікнами 12, а, таною контактною поверхнею розточки 10 корпусу 7 кож, завдяки виконанню обмежувача ходу втулки у півмуфти 2, - до відповідного кільцевого зазору вигляді кільцевого уступу 27 циліндричної розточміж конічними контактними поверхнями затворного ки 9 корпусу півмуфти та сполучення між собою елемента 16 та розточки 10 корпусу 7 півмуфти 1 порожнин по різні боки поперечної стінки 13 втулта далі, через вікна 12 втулка 11, отвори 23 ковпаки. Цьому ж сприяє, як вже згадувалось, розмічкової шайби 20, - у порожнину пружини 24 та до щення пружини в розточці 26, з обпиранням на шланга (не показаний). уступ 25, та можливість заведення ущільнювальПри цьому ущільнювальні кільця 17 затворних них кілець 17 обох півмуфт в розточки 15, де вони елементів 16 обох півмуфт не зазнають впливу захищені від безпосереднього впливу потоку та потоку робочої рідини, як у прототипа та інших тиску робочої рідини. відомих нам аналогів, та, таким чином, не зруйноПри роз'єднаному ж положенні півмуфт навуються, что сприяє їх високій довговічності та дання затворному елементу 16 можливості перегерметичності з'єднання. міщення відносно втулки 11 забезпечує високу Для роз'єднання півмуфт замкову втулк у 4, точність положення та певну самовстановку конічстискаючи пружину 5, відводять ліворуч. При цьоної контактної поверхні затворного елемента по му кульки 6 звільняються та під впливом пружин конічній контактній поверхні корпусу півмуфти, а, 24 обох півмуфт о хоплювана 1 півмуфта ви штоввідтак, і точне прилягання до останньої ущільнюхується з корпусу 7 охоплюючої 2 півмуфти. Одновального кільця 17. часно висуваються з розточок 15 затворні елеменТаким чином, запропонована конструкція зати 16 обох півмуфт та переміщаються їх конічними безпечує досягнення високої герметичності та наконтактними поверхнями в напрямку конічних кондійності з'єднання. тактних поверхонь розточок 10 корпусів 7 обох 9 Комп’ютерна в ерстка А. Крижанівський 21740 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601