Быстроразъемное соединение для гибких рукавов и трубопроводов

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ БЫСТРОРАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЛЯ ГИБКИХ РУКАВОВ И ТРУБОПРОВОДОВ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод(72) Авторы Пирогов Александр Александрович Гапонов Валерий Терентьевич(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод(57) 1. Быстроразъемное соединение для гибких рукавов и трубопроводов, содержащее приспособления для совмещения, фиксации и закрепления концов трубопроводов, отличающееся тем, что приспособление для совмещения концов трубопроводов выполнено в виде двух корпусов цилиндрической формы, входящих друг в друга с быстросменными уплотняющими кольцами, к одному корпусу приспособления приварены диаметрально расположенные бобышки, а к другому корпусу приварены проушины, при этом приспособление для фиксации концов трубопроводов выполнено в виде винтовой пары, шарнирно закрепленной на проушинах одного из корпусов, причем винтовая пара шарнирно соединена с захватом, входящим в зацепление с бобышками, а для перемещения захвата установлен штурвал. 2. Быстроразъемное соединение для гибких рукавов и трубопроводов по п. 1, отличающееся тем, что для перемещения захвата вместо штурвала может быть установлен редуктор. 7733. Быстроразъемное соединение для гибких рукавов и трубопроводов по п. 1, отличающееся тем, что для перемещения захвата вместо штурвала может быть установлен электропривод.(56) 1. А.с. 1668804 от 04.07.89 г., БИ 29 от 07.08.91 г. 2. А.с. 1668808 от 04.02.87 г., БИ 29 от 07.08.91 г. 3. А.с. 1672090 от 26.07.89 г., БИ 31 от 23.08.91 г. (прототип). Полезная модель относится к металлургической промышленности, в частности к системам охлаждения элементов дуговой сталеплавильной печи, и может быть использована при транспортировке воды от водосборника к элементам дуговой сталеплавильной печи для их охлаждения. Быстроразъемное соединение может применяться при транспортировке любых сред (жидкость, газ, нефтепродукты и т.д.) под любым давлением. Быстроразъемное соединение может быть использовано для быстрого соединения(рассоединения) металлорукавов, резино-тканевых рукавов и трубопроводов любого диаметра особенно от 159 мм и выше из любых материалов, а также трубопроводов и рукавов в любом их сочетании. Известно быстроразъемное соединение трубопроводов 1, содержащее стяжную резьбовую муфту, конические пружинно-натяжные кольца и сопряженные с ними затяжные конические кольца с продольными пазами на наружной поверхности, упорную планку,установленную в пазах затяжных колец поверх пружинно-натяжного кольца. Причем в середине упорной планки установлен штифт, в пружинно-натяжном кольце выполнено сквозное отверстие под штифт, а на торцах соединяемых трубопроводов выполнены канавки под штифт. Недостатки данного быстроразъемного соединения в том, что выход из строя одной пружины приводит к нарушению надежности соединения невозможно применять данное соединение на гибких трубопроводах (м/рукавах,р/тканевых рукавах) невозможно применение данных быстроразъемных соединений на трубопроводах большого диаметра от 159 мм и более, т.к. для соединения (рассоединения) необходим специальный инструмент и оснастка, что усложняет процесс соединения (рассоединения) и в некоторых случаях делает его невозможным изготовление специальных канавок нарушает надежность трубопровода. Известно быстроразъемное соединение трубопроводов 2, содержащее концы труб с фланцами и уплотнениями между ними, установленные на опорах двуплечие рычаги захватов с механизмом их отклонения, включающим отводящие пружины. Со стороны свободного плеча захвата соединение снабжено дополнительными пружинами, установленными со стороны свободного плеча захвата и контактирующими с ним одним концом и с термочувствительными элементами со спиралями электрических нагревателей. Каждая из отводящих пружин установлена между трубой и фиксирующим плечом захвата, а на внешней части труб выполнены кольцевые проточки, в которых установлены упомянутые термочувствительные элементы, контактирующие со вторым концом дополнительной пружины. Недостатки данного быстроразъемного соединения в том, что выход из строя одной пружины приводит к нарушению надежности соединения сложно изготовить конуса, пружины и т.п. невозможно применять данное соединение на гибких трубопроводах (м/рукавах,р/тканевых рукавах) 773 невозможно применение данных быстроразъемных соединений на трубопроводах большого диаметра от 159 мм и более, т.к. для соединения (рассоединения) необходим специальный инструмент и оснастка, что усложняет процесс соединения (рассоединения) и в некоторых случаях делает его невозможным в полевых условиях необходимо применение электроэнергии для термочувствительного элемента, что не всегда возможно, так как требует соблюдения правил эксплуатации электроустановок, да это и экономически нецелесообразно. В качестве прототипа принято быстроразъемное соединение трубопроводов 3, содержащее конические фланцы, стягиваемые посредством двух шарнирно связанных полухомутов, с внутренней канавкой, контактирующей своими стенками с конусными поверхностями фланцев, и упоры, расположенные на полухомутах. Упоры выполнены в виде серьги и проушины, пересекающихся и образующих -образный паз, в котором установлен сухарь трапециевидной формы, контактирующий боковыми поверхностями с соответствующими поверхностями серьги и проушины. В центре сухаря выполнено отверстие под болт, установленный радиально на полухомуте с серьгой. Недостатки прототипа заключаются в том, что сложно изготавливать конуса, малейшая неточность при изготовлении которых может привести к утечкам. Данное быстроразъемное соединение невозможно применять на гибких трубопроводах (м/рукавах,р/тканевых рукавах), в том числе на больших диаметрах от 159 и выше, из-за сложности изготовления конусов. Задача, решаемая полезной моделью, состоит в создании конструкции быстроразъемного и герметичного соединения гибких рукавов и трубопроводов большого диаметра из различного материала. Технический результат, достигаемый при использовании полезной модели, состоит в исключении утечки транспортируемых сред. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что быстроразъемное соединение для гибких рукавов и трубопроводов содержит приспособления для совмещения, фиксации и закрепления концов трубопроводов. Приспособление для совмещения концов трубопроводов выполнено в виде двух корпусов цилиндрической формы, входящих друг в друга с быстросменными уплотняющими кольцами, к одному корпусу которого приварены диаметрально расположенные бобышки, а к другому корпусу приварены проушины,при этом приспособление для фиксации концов трубопроводов выполнено в виде винтовой пары, шарнирно закрепленной на проушинах одного из корпусов, причем винтовая пара шарнирно соединена с захватом, входящим в зацепление с бобышками, а для перемещения захвата установлен штурвал. Для перемещения захвата вместо штурвала также могут быть использованы редуктор или электропривод. Заявленное решение отличается от прототипа следующими признаками. Приспособление для совмещения концов трубопроводов выполнено в виде двух корпусов цилиндрической формы, входящих друг в друга с быстросменными уплотняющими кольцами, к одному корпусу которого приварены диаметрально расположенные бобышки,а к другому корпусу приварены проушины, при этом приспособление для фиксации концов трубопроводов выполнено в виде винтовой пары, шарнирно закрепленной на проушинах одного из корпусов, причем винтовая пара шарнирно соединена с захватом,входящим в зацепление с бобышками, а для перемещения захвата установлен штурвал. Вместо штурвала для перемещения захвата могут быть использованы редуктор или электропривод. Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид быстроразъемного соединения, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - разрез по А-А. Быстроразъемное соединение для гибких рукавов и трубопроводов представляет собой цилиндрические части (корпус 1 и корпус 7), входящие друг в друга и имеющие уп 3 773 лотняющие быстросменные кольца 6 из материала (резина, силикон и т.п.), необходимого для транспортируемой среды. На одной части (корпус 7) находится механизм фиксации, а на другой части 1 - приварные бобышки 9. Механизм фиксации представляет собой винтовую трапецеидальную пару, состоящую из винта 2, гайки 3, шпонки 4 и втулки 5, со штурвалом 10 для ручного перемещения и специальным клыковым захватом 8, прижимаемым винтовой парой. К корпусу 7 приварены проушины 12 для крепления и шарнирного соединения винтовой пары с корпусом. К винтовой паре присоединены шарнирные соединения 11, на которых вращается клыковый захват. Вместо штурвала 10 можно, при необходимости, установить редуктор и (или) электропривод для создания наибольших усилий перемещения. Захват своими клыками входит в зацепление с бобышками и при помощи винтовой пары быстроразъемное соединение самозажимается. Быстроразъемное соединение обеспечивает достаточную герметизацию системы при помощи сменных уплотняющих колец. Применяемая трапецеидально-винтовая пара, исключающая осевой ход зажимного устройства, обеспечивает достаточную фиксацию уплотнения в быстроразъемном соединении. При подборе соответствующих материалов винтовой пары (например, сталь-бронза) можно исключить возникновение искр и применение горючесмазочных материалов, что немаловажно при транспортировке кислорода и природного газа. Быстроразъемное соединение можно изготовить на простом токарно-фрезерном оборудовании. Возможны варианты изготовления быстроразъемного соединения как для приварки к трубопроводам, так и под запасовку для резино-тканевых рукавов и их комбинаций труба-резино-тканевый рукав, труба-металло-рукав и т.п. Пример конкретного использования БРС Быстроразъемное соединение используется на Республиканском унитарном предприятии Белорусский металлургический завод при транспортировке воды от водосборника к элементам дуговой сталеплавильной печи для их охлаждения. Каждый из корпусов быстроразъемного соединения может быть изготовлен двух видов под приварку и под запасовку. Приварные места каждого корпуса быстроразъемного соединения соединяются в стык с трубой или запасовкой металлорукава и свариваются любыми известными видами сварки. Корпус быстроразъемного соединения, изготовленный под запасовку, имеет приваренную часть гладкой трубы или трубы с поверхностью типа ерш. На этот участок трубы одевается резинотканевый рукав и зажимается полухомутами, хомутами или другими известными видами зажимов резиновых рукавов. В зависимости от места использования возможен вариант, когда на одном и том же быстроразъемном соединении один корпус будет выполнен под приварку, а другой - под запасовку. После соединения корпусов быстроразъемного соединения с соединительными элементами, один корпус быстроразъемного соединения вставляется в другой вручную или при помощи крана (лебедки) при весе более 50 кг. Уплотнения устанавливаются раньше. Клыковый захват, находящийся на одном корпусе, накидывается на бобышки приваренные к другому корпусу. Зацепление закончено. При вращении штурвала клыковый захват начинает двигаться и затягивает один корпус быстроразъемного соединения в другой при помощи бобышек, двигающихся по поверхности клыков захвата. Рассоединение производится в обратной последовательности. Быстроразъемное соединение может быть использовано в авиации для соединения топливозаправочных рукавов при заправке самолетов, при перекачке нефтепродуктов в нефтехимической промышленности (перекачка топлива и нефти в бензовозы, в танкеры, на 4 773 нефтехранилищах), при перекачке криогенных жидкостей, при сливе жидкого кислорода из цистерн в емкости, при перекачке горючих газов (подача природного газа на подвижные газовые установки, например при сушке стальковшей), при изготовлении временных,переносных участков трубопроводов, при аварийной подаче газа и воды в населенные пункты или на промышленные объекты. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.