Быстроразъемное соединение трубопроводов

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Гомельский радиозавод имени 60-летия СССР(72) Авторы Волохина Алла Николаевна Сущевский Олег Григорьевич Трубкин Николай Николаевич Ульянов Владимир Михайлович(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Гомельский радиозавод имени 60-летия СССР(57) 1. Быстроразъемное соединение трубопроводов, содержащее два полуразъема с фланцевыми стыковочными поверхностями, между которыми расположен уплотнительный элемент, прижимные соединительные элементы, при этом стыковочная поверхность первого полуразъема образована выпуклой сферической поверхностью с центром сферы, совпадающей с точкой пересечения осей полуразъемов, отличающееся тем, что стыковочная поверхность второго полуразъема выполнена в виде раструба с загнутым вовнутрь краем,уплотнительный элемент выполнен в виде замкнутого упругого кольца, расположенного в раструбе, с наружным диаметром, соответствующим максимальному диаметру раструба,концевые части полуразъемов выполнены в виде штуцеров, прижимные соединительные элементы состоят из кольца, рычага и двух зацепов для взаимодействия с фланцем первого полуразъема, при этом кольцо установлено на втором полуразъеме с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через ось полуразъема, один из зацепов и рычаг установлены с возможностью поворота на диаметрально противоположных сторонах кольца, а второй зацеп установлен с возможностью поворота на рычаге, при этом оси поворота кольца, рычага и двух зацепов перпендикулярны плоскости, проходящей через ось второго полуразъема. 26232006.04.30 2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что поверхность раструба образована двумя сопряженными коническими поверхностями.(56) 1. А.с. СССР 1222970, МПК 16 37/00, 1986. 2. Международная заявка 9613684, МПК 16 37/084,16 3/00, 1996. 3. Международная заявка 9618842, МПК 16 37/084, 1996. 4. А.с. СССР 752105, МПК 16 23/00, 1980. 5. Патент РФ 2072469, МПК 16 23/02, 1997 (прототип). Полезная модель относится к машиностроению, в частности к неподвижным соединениям полимерных трубопроводов, допускающих монтажный перекос осей с обеспечением герметичности соединений. Известно быстроразъемное трубное соединение 1, содержащее подвижный и неподвижный полуразъемы, первый из которых содержит штуцер, сильфон осевого перемещения, направляющий стакан и патрубок, а второй - штуцер, уплотнительный элемент и сильфон, на неподвижном полуразъеме установлены фиксирующий механизм и направляющая втулка с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с указанным механизмом, при этом сильфон неподвижного полуразъема жестко зафиксирован на нем одним торцом, а другим сочленен с направляющей втулкой, причем жесткость неподвижного сильфона меньше жесткости сильфона осевого перемещения. Несмотря на то, что в устройстве предусмотрены элементы, позволяющие осуществлять блокировку при некоторой несоосности полуразъемов - компенсационные пружины,конструкция данного соединения является сложной, а само соединение имеет большие габариты и массу. Известен также быстродействующий соединитель 2, имеющий корпус с верхним раструбным концевым участком для введения трубы с кольцевым буртиком на наружной боковой поверхности и -образный зажим со стопорной головкой, заходящей в корпус для взаимодействия с этим буртиком, и с вертикальным основным участком, соприкасающимся в рабочем положении с участком наружной боковой поверхности корпуса. Однако конструкция концевых участков не допускает соединение двух труб с перекосом осей. Быстродействующее соединительное устройство 3 содержит корпус с продольным ступенчатым отверстием, в который вставлен один конец охватываемого блока, выполненного с расширенным радиальным фланцем. Фиксатор имеет отклоняемые пальцы, заскакивающие в углубления, выполненные в корпусе. Вставленная в отверстие корпуса цилиндрическая втулка фиксатора имеет опорную уплотнительную поверхность, с которой соприкасается концевой участок охватываемого блока. Отходящие от втулки тонкие лапки взаимодействуют с подушечками на конце фиксатора, соединенные гибкими элементами. Отходящие внутрь от подушечек выступы препятствуют удалению охватываемого блока из корпуса устройства. Конструкция данного устройства также является сложной и, как и в предыдущем изобретении, не решает задачу несоосного соединения двух труб. Эта задача решается благодаря использованию изобретений, описанных в авторском свидетельстве СССР 752105 и патенте РФ 2072469. Поворотное соединение трубопроводов 4 содержит сферический ниппель, взаимодействующий с конической поверхностью стыкуемого фланца и с внутренней передней кромкой плоской алюминиевой прокладки, размещенной в кольцевой канавке на его торце, и канал питания. В указанной кольцевой канавке фланца внутренняя стенка выполнена 2 26232006.04.30 сферической, повторяющей поверхность ниппеля, контактирующей с задней внутренней кромкой алюминиевой прокладки, причем последняя установлена по дну канавки с зазором. Наиболее близким к заявляемой полезной модели является разъемное соединение трубопроводов 5, содержащее концы и соединительные элементы в виде фланцев или накидной гайки, поверхности уплотнения и поверхности прижима выполнены отдельно одна от другой, при этом одна из поверхностей уплотнения и 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. Недостатком данного технического решения является невозможность быстрого соединения и разъединения участков трубопровода. Задача полезной модели состоит в обеспечении быстроразъемного соединения труб с пересекающимися осями, уменьшении массы и габаритов соединения при сохранении высокой герметичности. Поставленная задача решается за счет того, что в быстроразъемном соединении трубопроводов, содержащем два полуразъема с фланцевыми стыковочными поверхностями,между которыми расположен уплотнительный элемент, прижимные соединительные элементы, при этом стыковочная поверхность первого полуразъема образована выпуклой сферической поверхностью с центром сферы, совпадающей с точкой пересечения осей полуразъемов, стыковочная поверхность второго полуразъема выполнена в виде раструба с загнутым вовнутрь краем, уплотнительный элемент выполнен в виде замкнутого упругого кольца, расположенного в раструбе, с наружным диаметром, соответствующим максимальному внутреннему диаметру раструба, концевые части полуразъемов выполнены в виде штуцеров, прижимные соединительные элементы состоят из кольца, рычага и двух зацепов для взаимодействия с фланцем первого полуразъема, при этом кольцо установлено на втором полуразъеме с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через ось полуразъема, один из зацепов и рычаг установлены с возможностью поворота на диаметрально противоположных сторонах кольца, а второй зацеп установлен с возможностью поворота на рычаге, при этом оси поворота кольца, рычага и двух зацепов перпендикулярны плоскости, проходящей через ось второго полуразъема. Поверхность раструба может быть образована двумя сопряженными коническими поверхностями. На фиг. 1 изображен разрез быстроразъемного соединения с перекосом осей трубопроводов, на фиг. 2 - сечение Д-Д на фиг. 1. Быстроразъемное соединение содержит два полуразъема 1 и 2, концевые части которых, предназначенные для соединения с полимерными трубами 3, 4, выполнены в виде штуцеров, а другие концевые части выполнены в виде стыковочных фланцев 5 и 6, при этом стыковочная поверхность фланца 5 образована выпуклой сферической поверхностью А с центром в точке О пересечения осей труб 3, 4 (в случае поворотного соединения), а стыковочная поверхность фланца 6 образована двумя коническими поверхностями Б и В, сопряженными между собой по радиусу . Уплотнение в виде замкнутого резинового кольца 7 расположено в месте сопряжения поверхностей Б и В. Соединение разъемов 1 и 2 осуществляется посредством зажима рычажного типа, состоящего из цилиндрического кольца 8 с двумя диаметрально противоположными внешними выступами 9, рычага 10 и двух крючкообразных зацепов 11, 12. Кольцо 8 имеет два пальца 13 (фиг. 2), расположенные на его внутренней стороне. Посредством этих пальцев кольцо 8 устанавливается с возможностью поворота в уши 14, приваренные к поверхности полуразъема 2 за фланцем 6. Оси пальцев совпадают и проходят через ось полуразъема 2. Рычаг 10 и зацеп 11 установлены с возможностью поворота на осях 15, 16, расположенных на соответствующих выступах 9 кольца 8, а второй зацеп 12 установлен с возможностью по 3 26232006.04.30 ворота на оси 17 на рычаге 10, при этом оси поворота кольца 8, рычага 10 и зацепов 11, 12 перпендикулярны плоскости, проходящей через ось полуразъема 2. В рабочем положении свободный конец каждого зацепа 11, 12 входит в кольцевой буртик, расположенный на сферическом фланце 5 с обратной стороны сферической поверхности А. Соединение трубопроводов при стыковке осуществляется следующим образом. На штуцера полуразъемов 1 и 2 надеваются концы полимерных труб 3, 4 и закрепляются одним из известных способов, например, хомутами 18. При монтаже трубопроводов рычаг 10 отводят в крайнее (по рисунку - в верхнее) положение и цепляют зацепами 11, 12 за буртик фланца 5. Затем, поворачивая рычаг 10 до упора (по рисунку - в крайнее левое положение), стягивают два полуразъема 1, 2, при этом резиновое кольцо 7 оказывается зажатым между поверхностями А, Б и В, а цилиндрическое кольцо 8 с зацепами 11,12 и рычагом 10, работая как коромысло, самоустанавливается по отношению к разъему 1,обеспечивая при этом равномерное сжатие резинового кольца 7 даже при перекосах осей соединяемых труб 3, 4 на угол , равный 15. Таким образом, предлагаемое соединение трубопроводов является быстроразъемным,герметичным, малогабаритным и обеспечивает высокую технологичность монтажа трубопровода. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4