Устройство для уплотнения разъемных трубопроводов

Устройство для уплотнения разъемных трубопроводов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Cams Советских

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»> 879l23

Социал ;crmecxux

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 647501 (22) Заявлено 15.01.80 (21) 2869600/29-08 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.11.81. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.81 (51) М Кч з F 16 1 21/04

Государственный комитет

С.С.CP по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.643 (088.8) (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ РАЗЪЕМНЫХ

ТРУБОПРОВОДОВ

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для уплотнения разъемных трубопроводов, и может быть применено в системах пневмои гидроавтоматики.

По основному авт. св. № 647501 известно устройство для уплотнения разъемных трубопроводов, состоящее из корпуса с нагревателем, внутри которого имеется ступенчатое гнездо б1).

Внутри гнезда имеется ниппель с эластичным уплотнительным элементом, расположенным между торцовой частью ниппеля, выполненной в виде кольцевой подвижной проставки, и подвижным кольцом, взаимодействующим с силовым упругим элементом. Ниппель перемещается в осевом направлении в кожухе со сферически сопрягаемой поверхностью.

Однако в,известном устройстве необходимо применять силовые упругие элементы со значительными усилиями сжатия, что в свою очередь приводит к повышенным мощностям привода, увеличивая их массу и габариты.

Применение упругих силовых элементо= со значительными усилиями сжатия вызвано спецификой работы эластичного уплотнительного элемента. Во-первых, при осевой деформации эластичного уплотнительного элемента увеличение его размеров, обеспечивающих контактные напряжения на уплотняемой поверхности, происходит в основном по наружному диаметру. Поэтому возникает необходимость монтажа эластичного уплотнительного элемента с натягом по внутреннему, диаметру. При уплотнении рабочих газообразных сред повышенных давлений для обеспечения надежной герметичности, а также условий, при которых реализуется эффект самоуплотнения, требуется увеличить натяг эластичного уплотнительного элемента. Но увеличение натяга приводит .к повышению коэффициента трения материала эластичного уплотнительного элемента, что требует применения соответствующего силового упругого элемента. Кроме того, в случае использования в качестве уплотнительных элементов колец круглого сечения, широко применяемых в современной уплотнительной технике, в процессе перемещения ниппеля в гнезде возможно их перекручивание, которое ухудшает герметизацию соединения.

Во-вторых, в известном устройстве эластичный уплотнительный элемент имеет неравномерно напряженное состояние, вызываемое конструктивными особенностями

879123

65 устройства, а именно: деформация эластичного уплотнительного элемента осуществляется в условиях, когда одна опорная поверхность (торцовая подви:кная проставка) является неподвижной, а вторая (подвижное кольцо, взаимодействующее с силовым упругим элементом) перемещается.

Это приводит к тому, что контактное напряжение эластичного уплотнительного элемента у неподвижной опоры сжимается из-за трения о внутреннюю, поверхность гнезда. В связи с тем, что при деформации эластичного уплотнительного элемента усилие трения по внутреннему диаметру будет значительно выше, чем rо наружному диаметру, контактные напряжения по внутреннему диаметру эластичного уплотнптельного элемента будут значительно ниже, чем по наружному (деформация эластичного уплотнительного элемента и сжатие силового упругого элемента происходят при осевом перемещении штока по внутреннему диаметру эластичного уплотнительного элемента, тогда как его .поверхность по наружному диаметру остается практически неподвижной) . Неравномерно напряженное состояние эластичного уплотнительного элемента способствует появлению утечек при подаче газообразной рабочей среды и затрудняет реализацию эффекта самоуплотнения.

Целью изобретения является уменьшение мощности привода, обеспечивающей надежную герметизацию соединения вслучае газообразных рабочих сре.1 повышенных давлений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для уплотнения разъемны.: трубопроводов уплотнительный элемент выполнен в виде строенных эластичных колец круглого сечения, свободно расположенных на ниппеле, причем два кольца имеют диаметр поперечного сечения, равный глубине посадочного места, а диаметр третьего кольца, расположенного между ними, составляет менее половины их диаметра. Кроме того, крайние кольца выполнены из материала с большей твердостью, чем среднее, а отношение диаметров крайних колец к среднему составляет О,7 — 0,4.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство состоит из корпуса 1 с нагр евателем 2, внутри которого имеется ступенчатое гнездо 3, в котором установлен ниппель 4 с тремя эластичными кольцами круглого сечения, Кольца 5 и б имеют диаметр поперечного сечения, равный глубине посадочного места, и наружный диаметр в сборе иа ниппеле, не превышающий внут.реннего диаметра гнезда, а диаметр кольца 7 составляет менее половины их диаметра. Кольца расположены между торцовой

50 частью,ниппеля 8, выполненной в виде кольцевой подвижной проставки 8, и подвижным кольцом 9, взаимодейств;ющим с силовым упругим элементом 10.

Ниппель 8 перемещается в осевом напр а вл ен и и в кожухе 11.

Устройство работает следующим обра-. зом.

При соединении трубопроводов в области низких температур после захода ниппеля 4 в гнездо 8 кольцевая подвижная проставка 8 доходйт до упора в гнезде 8 и прекращает свое движение. При дальнейшем перемещении ниппеля 4 в осевом направлении происходит сжатие силового упругого элемента 10 через подвижное кольцо 9 до заданной величины с последующей фиксацией положения ниппеля 4 относительно гнезда 8.

Сжатый силовой упругий элемент 10 через подвижное кольцо 9 нагружает эластичные кольца 5 — 7 с постоянным усилием, достаточным для их деформа ии и уплотнения соединения при температуре, при которой происходит восстановление эластичных свойств материала уплотнительных колец 5 — 7. При этом исключается перекручивание эластичных уплотнительных колец в результате их взаимодействия. После жесткой фиксации положения ниппеля 4 относительно гнезда 8 включается нагреватель 2 и производится нагрев зоны уплотнения <о температуры, необходимой для восстановления эластичности колец 5 — 7.

По мере восстановления эластичных свойств материала колец 5 — 7 в процессе нагрева под действием силового упругого элемента 10 происходит деформация колец

5 и б, которые в свою очередь способствуют деформации кольца 7. При этом кольца 5 и б, обжимая кольцо 7 по наружному диаметру, способствуют его прижатию к поверхности ниппеля 4, а кольцо 7, выполняя роль клина для колец 5 и б, способствует их прижатию к внутренней, поверхности гнезда. Кожух 11 служит для защиты уплотнительных колец 5 —,7 в процессе хранения и транспортировки и способствует центровке ниппеля 4 при его заходе в гнездо 8.

Применение колец 5 и б из материала с большей твердостью, чем у кольца 7, приводит к большему обжатию кольца 7, что способствует повышению герметизации по внутреннему диаметру кольца 7.

Использование предлагаемого устройства позволит снизить необходимые для надежной герметизации усилия сжатия силового упругого элемента и соответственно снизить мощность приз 1,а, уменьшить его массу и габариты, что имеет большое практическое значение при использовании устройства в системах автоматики.

879123

Формула изобретения

Составитель Л. Хлудова

Техред Л. Степанова Корректор И. Осиновскаи

Редактор М. Кузнецова

Заказ 1291/1004 Изд. № 544 Тираж 1007 Подписное

НПО «Понск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3С-35, Раушская наб., д. 4/5

Тнп. Харьк. фил. пред. <Патеигэ

1. Устройство для уплотнения разъемных трубопроводов по авт. св. № 647501, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, уплотнительный элемент свободно установлен на ниппеле и выполнен в виде строенных эластичных колец круглого сечения, причем крайние кольца имеют диаметр поперечного сечения, равный ширине подвижного кольца, а диаметр сечения кольца, расположенного между ними, меньше половины ди а метр а каждого из них.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что крайние кольца выполнены из ма5 териала с большей твердостью, чем среднее.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что отношение диаметров крайних колец к среднему составляет 0,7 — 0,4.

Источник информации, принятый во

10 внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 647501, кл. Р 16 1- 21/04, 1977.