Соединение быстроразъемное

(51)16 37/36 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Мацука Антон Николаевич(72) Автор Мацука Антон Николаевич(73) Патентообладатель Мацука Антон Николаевич(57) 1. Соединение быстроразъемное, преимущественно для подключения шлангов сельскохозяйственных машин, содержащее две полумуфты, устанавливаемые на концах шлангов, каждая из которых содержит корпус с присоединительной резьбой и запорное устройство, включающее цилиндрический клапан с расположенной в его отверстии пружиной,герметизирующий элемент и ограничитель хода клапана, причем одна из полумуфт содержит замковое устройство, включающее расположенные в ее корпусе шарики и запорную втулку с пружиной, отличающееся тем, что на наружной боковой поверхности клапана между торцом пружины и герметизирующим элементом выполнены окна в виде сегментных проточек, ширина которых больше ширины окон, причем окна и внутренняя полость пружины выполняют функцию канала для прохождения рабочей жидкости, а ограничитель хода клапана выполнен в виде кольца с проходным отверстием и стопорного кольца, расположенных в кольцевой канавке корпуса полумуфты в пределах длины присоединительной резьбы. 2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что клапан и герметизирующий элемент соединены неразъемно путем наварки герметизирующего элемента в кольцевую канавку клапана. 7254 1 2005.09.30 Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к быстроразъемным соединениям гибких шлангов и может быть использовано в гидравлических системах сельхозмашин и других гидравлических устройствах, требующих быстрого соединения и разъединения гибких шлангов высокого давления и предотвращения утечек рабочей жидкости при разъединении шлангов. Известно быстроразъемное соединение, содержащее две полумуфты, установленные на концах шлангов, каждая из которых содержит корпус с присоединительной резьбой и запорное устройство, выполненное в виде шарика с пружиной, ограничителя хода и крестовины, причем пружина расположена в крестовине и контактирует с шариком, выполняющим функцию герметизирующего элемента, одна из полумуфт содержит замковое устройство, включающее расположенные в ее корпусе шарики и запорную втулку с пружиной. (Тракторы Беларусь Руководство по эксплуатации и уходу. - Мн. Урожай, 1984. С. 107, рис. 63). Недостатком данного технического решения является низкая надежность соединения из-за сложности получения 100 герметичности контакта сопрягаемых деталей шарикконус при разъединении соединения, так как требуется весьма высокая точность изготовления шарика и поверхности конуса в корпусе. Особенно сложно обеспечить герметичность соединения при действии малого давления на шарик, когда сила прижима шарика к конусу обеспечивается только малым давлением и действием сжатой пружины. Кроме вышеизложенного, применение шариков в качестве герметизирующего элемента не позволяет обеспечить значительный ход шарика, при открытии запорного устройства, для подачи рабочей жидкости. Для обеспечения достаточной пропускной способности соединения быстроразъемного и снижения перепада давления, при прохождении рабочей жидкости через запорное устройство, требуется увеличение диаметра шарика, что приводит к увеличению габаритных размеров соединения в сборе и соответственно материальных затрат на его изготовление, причем увеличение перепада давления, повышает затраты потребляемой мощности при работе двигателя сельхозмашины. Известно соединение быстроразъемное, преимущественно для подключения шлангов сельскохозяйственных машин, содержащее две полумуфты, устанавливаемые на концах шлангов, каждая из которых содержит корпус с внутренней присоединительной резьбой и запорное устройство, включающее цилиндрический клапан с центрирующим хвостовиком, расположенным в отверстии направляющей втулки, ход которой ограничен стопорным кольцом, герметизирующий элемент, установленный на клапане между кольцевым пояском клапана и дополнительным прижимным кольцом, установленным на хвостовике клапана, пружину, установленную на направляющей втулке и контактирующую торцем с прижимным кольцом, причем функцию ограничителя хода клапана выполняет торец хвостовика направляющей втулки, в которой выполнены окна для прохождения рабочей жидкости. Одна из полумуфт соединения быстроразъемного содержит замковое устройство,включающее, расположенные в ее корпусе, шарики и запорную втулку с пружиной, причем для установки пружины, корпус полумуфты выполнен из двух частей. (Патент ФРГ 4025385 1, МПК 516 37/32, 1992). Приведенный аналог соединения быстроразъемного обеспечивает герметизацию полумуфт при разъеме соединения, за счет отдельно установленных герметизирующих элементов в запорном устройстве, в том числе и при малых давлениях закрытия клапана. Недостатком данного технического решения является большие габариты соединения по длине, так как выполнение ограничителя хода в виде направляющей втулки с отверстием для центрирования цилиндрического клапана запорного устройства и выполнение окон в ограничителе хода, для прохождения рабочей жидкости, вызвало увеличение наружного диаметра ограничителя хода и длину соединения из-за выполнения внутренней резьбы в корпусе после ограничителя хода, причем для присоединения шланга к соединению быстроразъемному требуется установка дополнительного переходного штуцера с наружной 2 7254 1 2005.09.30 резьбой, что приведет к дополнительному увеличению длины соединения быстроразъемного. Следующим недостатком приведенного аналога является сложность конструкции цилиндрического клапана запорного устройства, выполненного из трех отдельных деталей, а выполнение герметизирующего элемента в виде отдельной детали снижает надежность работы соединения в сборе, так как возникает возможность его вымывания, при эксплуатации соединения с прохождением максимальных потоков рабочей жидкости и при максимальных давлениях - данное явление наблюдалось при испытаниях соединений,в которых герметизирующий элемент выполнен в виде отдельной детали. Кроме вышеуказанного, выполнение корпуса полумуфты, содержащей замковое устройство, из двух частей также усложняет конструкцию и снижает надежность его работы за счет возможности появления течи. Техническое решение, выполненное согласно патента ФРГ- 40 25 385 1, является аналогом-прототипом заявленному изобретению соединения быстроразъемного. Целью создания изобретения соединения быстроразъемного является повышение надежности работы соединения и сокращения материальных затрат на его изготовление за счет упрощения конструкции и уменьшения габаритных размеров. Сущность изобретения и достижение поставленной цели обеспечивается тем, что в соединение быстроразъемное, преимущественно для подключения шлангов сельскохозяйственных машин, содержащем две полумуфты, устанавливаемые на концах шлангов, каждая из которых содержит корпус с внутренней присоединительной резьбой и запорное устройство, включающее цилиндрический клапан с расположенной в его отверстии пружиной, герметизирующий элемент и ограничитель хода клапана, причем одна из полумуфт содержит замковое устройство, включающее расположенные в ее корпусе шарики и запорную втулку с пружиной, введены новые отличительные признаки для достижения нового технического результата - на наружной боковой поверхности клапана, между торцем пружины и герметизирующим элементом, выполнены окна в виде сегментных проточек,ширина которых больше ширины окон, причем окна и внутренняя полость пружины выполняют функцию канала для прохождения рабочей жидкости, ограничитель хода клапана выполнен в виде кольца с проходным отверстием и стопорного кольца, расположенного в кольцевой канавке корпуса полумуфты в пределах длины присоединительной резьбы, а клапан и герметизирующий элемент соединены неразъемно, путем наварки герметизирующего элемента в кольцевую канавку клапана. Применение в конструкции соединения быстроразъемного, новых отличительных признаков, обеспечивает достижение поставленной цели - снижение материальных затрат при изготовлении, за счет упрощения конструкции запорного устройства, ограничителя хода клапана и корпусов полумуфт, а также изменения пути прохождения рабочей жидкости через запорное устройство. Выполнение наружной присоединительной резьбы непосредственно на корпусах полумуфт, взамен внутренних присоединительных резьб, по сравнению с известными аналогами, исключает применение дополнительных переходных штуцеров и уменьшает габаритные размеры соединения по длине, с повышением надежности его работы, за счет исключения дополнительных резьбовых сопряжений, требующих герметизации, а соединение клапана и герметизирующего элемента неразъемно, путем наварки герметизирующего элемента в кольцевую канавку клапана, повышает надежность и долговечность работы соединения быстроразъемного в пределах его максимальных пропускной способности и давления, обеспечением герметизации контакта клапана и корпуса. На чертеже представлена конструкция соединения быстроразъемного - на фиг. 1 показано соединение в разрезе, на фиг. 2 показан разрез клапана по сегментным проточкам и окнам для прохода рабочей жидкости во внутреннюю полость клапана и пружины. Соединение быстроразъемное содержит две полумуфты 1, 2, установленные на концах шлангов (на чертеже не показаны), каждая из которых содержит корпус 3, 4 с наружной 3 7254 1 2005.09.30 присоединительной резьбой 5 и запорное устройство, включающее цилиндрический клапан 6 с расположенной в его отверстии пружиной 7, герметизирующий элемент 8 и ограничитель хода клапана 6, выполненный в виде стопорного кольца 9, расположенного в кольцевых канавках корпусов 3, 4, кольца 10, контактирующего торцем пружины 7 с клапаном 6. Каждый из корпусов 3, 4 содержит герметизирующий конус 11, контактирующий с герметизирующим элементом 8 в закрытом состоянии полумуфт 1, 2. Полумуфта 1 содержит замковое устройство, включающее запорную втулку 12 с пружиной 13 и шарики 14, расположенные в отверстиях корпуса 3 полумуфты 1, причем радиальное перемещение шариков 14 ограничивается кольцевой канавкой 15, выполненной на корпусе 4 полумуфты 2 и поверхностями 16, 17 запорной втулки 12. Осевое перемещение запорной втулки 12, с одной стороны, ограничено стопорным кольцом 18, установленным в корпусе 3, с другой стороны пружиной 13. Каждый из клапанов 6 содержит окна 19, выполненные в виде сегментных проточек 20, ширина которых больше ширины окон 19. Герметизирующий элемент 8 расположен в кольцевой канавке клапана 6 и соединен неразъемно, путем наварки герметизирующего элемента 8 в кольцевую канавку клапана 6. Внутренние полости 21 пружин 7, соединяют выход 22 полумуфты 1 и выход 23 полумуфты 2, через окна 19, кольцевые проточки 24, выполненные в корпусах 3, 4 и проходные отверстия 25 колец 10. Дополнительно корпус 3 полумуфты 1 содержит уплотнительное кольцо 26. Соединение быстроразъемное работает следующим образом. В соединенном состоянии полумуфт 1, 2, как показано на фиг. 1, запорные устройства,за счет взаимного упора торцев клапанов 6, открывают проход рабочей жидкости через полумуфты 1, 2. При данном положении клапанов 6, пружины 7 сжаты, а торцы клапанов 6 поджаты к кольцам 10 и стопорным кольцам 9, которые выполняют функцию ограничителей хода клапанов 6. Выполнение ограничителей хода клапанов 6, простых по конструкции, в виде стопорного кольца 9 и кольца 10 с проходным отверстием 25, обеспечивает малую длину хода рабочей жидкости через отверстие 25 кольца 10, что уменьшает перепад давления при прохождении потока жидкости через полумуфты 1, 2. При прохождении потока рабочей жидкости, через внутреннюю полость 21 пружин 7, часть потока поступает из кольцевых проточек 24, через сегментные проточки 20 и через витки пружины 7, а часть потока поступает, во внутреннюю полость пружины 7, через окна 19. Таким образом, дополнительный проход рабочей жидкости через сегментную проточку 20 и витки пружины 7, позволяет увеличить пропускную способность внутренней части полумуфт 1,2. Выполнение маслопроводного канала внутри пружины 7 и выполнение ширины сегментных проточек 20 больше ширины окна 19, для дополнительного прохода рабочей жидкости, позволило уменьшить наружный диаметр цилиндрического клапана 6, с обеспечением аналогичной пропускной способности, по сравнению с аналогом-прототипом, и позволило уменьшить диаметр колец 9, 10, с расположением колец 10 с проходным отверстием 25 и стопорных колец 9, в кольцевых канавках корпусов 3, 4, в пределах длины присоединительной резьбы 5, причем выполнение наружной присоединительной резьбы 5 на корпусах 3, 4, за счет уменьшения диаметра клапанов 6 и колец 9, 10, позволило исключить установку дополнительных штуцеров, по сравнению с аналогом-прототипом и обеспечить выполнение поставленной цели - упрощение конструкции соединения и габаритных размеров по длине. Удержание полумуфт 1, 2 в соединенном состоянии обеспечивают шарики 14, которые фиксируются кольцевой канавкой 15 в корпусе 2 и расположены в отверстиях корпуса 1. Ограничение радиального хода шариков 14 (вверх, согласно фиг. 1) производится поверхностью 16, выполненной на запорной втулке 12. Действием пружины 13, запорная втулка 12 постоянно поджимается к стопорному кольцу 18, что исключает раскрытие шариков 14 и обеспечивает удержание полумуфт 1, 2 в соединенном состоянии. Герметичность соединения, в соединенном состоянии полумуфт 1, 2, обеспечивает уплотнительное кольцо 26. При необходимости разъединения полумуфт 1, 2, запорная втулка 12 отводится влево с обеспечением сжатия пружины 13. Шарики 14 осво 4 7254 1 2005.09.30 бождаются и могут перемещаться вверх до второй, ограничивающей ход шариков 14, поверхности 17. Действием сжатых пружин 7 полумуфта 2 выбрасывается из корпуса 3 полумуфты 1, а клапаны 6 перемещаются в сторону герметизирующих конусов 11, обеспечивая взаимный контакт с герметизирующим элементом 8. Выполнение герметизирующего элемента 8 неразъемным и наваренным в кольцевые канавки клапанов 6, с поджатием герметизирующего элемента 8 к конусу 11 пружиной 7, позволяет обеспечить 100 герметичность полумуфт 1, 2 в разъединенном состоянии, причем наварка герметизирующего элемента 8 в кольцевую канавку клапана 6, увеличивает надежность и ресурс работы герметизирующего элемента 8, так как кольцевая канавка в клапане 6, выполняется максимально возможной глубины, что обеспечивает большую поверхность сцепления материала герметизирующего элемента 8 с поверхностью кольцевой канавки клапана 6 при наварке. После разъединения полумуфт 1, 2 запорная втулка 12, действием пружины 13, возвращается в исходное положение до упора в кольцо 18. Для соединения полумуфт 1, 2 необходимо отвести запорную втулку 12 влево и установить полумуфту 2 в отверстие полумуфты 1, с последующим возвратом запорной втулки 12 в исходное положение и фиксацией шариков 14, поверхностью 16 запорной втулки 12, в кольцевой канавке 15 корпуса 4. Таким образом, внедрение вышеуказанных отличительных признаков в соединение быстроразъемное позволило получить существенное отличие конструкции соединения, по сравнению с известными аналогами и получить положительный результат, выраженный в снижении материальных затрат, при изготовлении соединения быстроразъемного за счет упрощения конструкции и повышении надежности его работы, что соответствует поставленной цели изобретения. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.