PL222766B1

PL222766B1 - Pipe connection for the high-pressure tubings

Info

Publication number: PL222766B1
Application number: PL406832A
Authority: PL
Inventors: Piotr Czop; Mariusz Hetmańczyk; Dawid Jakubowski
Original assignee: Gs Hydro Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Priority date: 2014-01-13
Filing date: 2014-01-13
Publication date: 2016-09-30
Also published as: PL406832A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest złącze rurowe przewodów rurowych wysokociśnieniowych.The present invention relates to a tubular joint for high pressure tubing.

Podstawowym ogniwem w systemie hydraulicznym są przewody rurowe, które stanowią istotną część układu hydraulicznego. Przewód rurowy umożliwia bezpieczne i efektywne przenoszenie energii zawartej w cieczy hydraulicznej w postaci natężenia przepływu oraz ciśnienia. Przewody rurowe stosowane w konstrukcja hydraulicznych przewodów rurowych charakteryzują się znaczną wytrzymałością na działanie wysokich ciśnień, pulsacji czynnika nośnego oraz wibracji pochodzących z zewnątrz, jak i z wewnątrz układu hydraulicznego. Do budowy tego typu systemów stosuje się rury wykonane ze stali węglowych, bądź stali kwasoodpornej. Przewody rurowe powinny być 100% szczelne. Średnica wewnętrzna przewodu powinna być dopasowana do przepływu znamionowego. Grubość ścianki oraz rodzaj materiału przewodu rurowego powinno wytrzymać ciśnienie właściwe. Winny być odporne na uszkodzenia mechaniczne i posiadać zabezpieczenia antykorozyjne. Znane są połączenia przewodów rurowych rurociągów wysokociśnieniowych polegające na połączeniu kołnierzowym spawanym jednoczęściowe lub wieloczęściowe. Połączenie jednoczęściowe wykonane jest z dwóch kołnierzy, którymi są stalowe odkuwki, dopasowane do średnicy rury. Konstrukcję połączenia tworzą dwa kołnierze - kołnierz oraz przeciw-kołnierz. W kołnierzu, na powierzchni czołowej, wyfrezowany jest rowek, w którym umieszcza się uszczelnienie typu O-ring. W przeciw-kołnierzu powierzchnia czołowa jest płaska. Całość skręcona jest śrubami. W połączeniu tym brak jest możliwości nastawiania kołnierzy po przyspawaniu, jest duża powierzchnia przylegająca oraz mała odporność na naprężenia. Połączenie wieloczęściowe wykonane są z przyspawanego wieńca dopasowanego do średnicy rury, będącego częścią toczną lub kształtką wykonaną z materiału spawalnego. Na połączenie nakładane są dwa kołnierze lub cztery półkołnierze, całość jest dociskana i skręcana śrubami. Znane są połączenia rurowe bez konieczności spawania poprzez obróbkę plastyczną i mechaniczną rur. Rura zostaje poddana obróbce plastycznej za pomocą roztaczania - na końcu rury powstaje kielich. Montaż rozkielichowanego przewodu rurowego polega na usadowieniu, między kołnierzami, stożka łączącego roztoczoną rurę z uszczelką metalowo-gumową. Kołnierze są następnie dociskane i skręcane. W innej metodzie na końcu rury wykonywany jest rowek, w którym umieszcza się pierścień ustalający. W trakcie przygotowania połączenia, na rurze wykonywany jest rowek, a koniec rury zostaje poddany obróbce mechanicznej, tzn. skrawaniu. Montaż połączenia rurowego rozpoczyna się od nasunięcia kołnierza na koniec rury, następnie w rowku montowany jest „pierścień ustalający”, a między końcówkami rury umieszczane jest uszczelnienie metalowo-gumowe. Całość połączenia jest dociskana i skręcana. Znane jest z polskiego opisu wzoru użytkowego Ru-64182 złącze segmentowe rurociągu magistralnego, w którym dopasowane do siebie powierzchnie stożkowe końcówek rur uszczelnione są za pomocą elastycznego pierścienia i unieruchomione nakrętką polega na tym, że elastyczny pierścień osadzony jest w rozwartym narożniku wewnętrznego stożka końcówki gniazdowej i dociśnięty fazą powstałą ze ścięcia wystającej krawędzi zewnętrznego stożka końcówki wtykowej. Jednocześnie pomiędzy dnem wewnętrznego stożka a czołem końcówki wtykowej występuje wewnętrzna szczelina zaś pomiędzy płaszczyzną czołową końcówki gniazdowej a płaszczyzną podstawy stożka końcówki wtykowej występuje zewnętrzna szczelina.The basic link in a hydraulic system are pipes, which are an essential part of the hydraulic system. The pipeline enables the safe and efficient transfer of the energy contained in the hydraulic fluid in the form of flow rate and pressure. Pipes used in the construction of hydraulic pipelines are characterized by considerable resistance to high pressures, pulsations of the carrier medium and vibrations coming from outside and inside the hydraulic system. For the construction of this type of systems, pipes made of carbon steel or acid-resistant steel are used. Pipework should be 100% airtight. The inside diameter of the pipe should match the rated flow. The wall thickness and the type of material of the piping should be able to withstand the specific pressure. They should be resistant to mechanical damage and have anti-corrosion protection. There are known connections of high-pressure pipelines in the form of a welded flange connection in one piece or in multiple pieces. One-piece connection is made of two flanges, which are steel forgings, adjusted to the diameter of the pipe. The connection structure consists of two flanges - flange and counter-flange. In the flange, on the face, there is a milled groove in which the O-ring is placed. In the counter-flange, the face is flat. The whole thing is screwed together. In this connection, it is not possible to adjust the flanges after welding, there is a large contact surface and low stress resistance. The multi-part connection is made of a welded rim adjusted to the pipe diameter, being a rolling part or a fitting made of weldable material. Two flanges or four half-flanges are put on the joint, the whole is pressed and screwed. Pipe connections are known without the need to weld by plastic and mechanical working of the pipes. The pipe is deformed by boring - a socket is formed at the end of the pipe. The assembly of the expanded pipe consists in seating, between the flanges, of a cone connecting the expanded pipe with a metal-rubber gasket. The flanges are then pressed and twisted. In another method, a groove is made at the end of the pipe into which a retaining ring is placed. During preparation of the joint, a groove is made on the pipe and the pipe end is machined, i.e. machined. The assembly of the pipe connection begins by sliding the flange over the end of the pipe, then a "retaining ring" is installed in the groove, and a metal-rubber seal is placed between the pipe ends. The whole connection is pressed and screwed. From the Polish description of the utility model Ru-64182, a segmented joint of the main pipeline is known, in which the mating conical surfaces of the ends of the pipes are sealed with an elastic ring and fixed with a nut, it consists in the fact that the flexible ring is seated in the obtuse corner of the internal cone of the socket end and pressed with a chamfer resulting from the bevelling of the protruding edge of the outer cone of the plug-in tip. At the same time, there is an internal gap between the bottom of the inner cone and the male end face, and an external gap between the female end face plane and the male end cone base plane.

Celem wynalazku jest opracowanie złącza rurowego, który będzie prosty w montażu, zapewni pewność połączenia oraz będzie spełniał wszystkie parametry przewidziane dla przewodów rurowych wysokociśnieniowych.The object of the invention is to provide a pipe joint that is easy to assemble, ensures a secure connection and meets all the parameters provided for high pressure pipes.

Złącze rurowe według wynalazku składa się z przewodów rurowych zakończonych kielichami, z wkładki, z elementów połączeniowych oraz uszczelki. Kielichy przewodów rurowych mają kąt rozwarcia nie większym niż 75° w stosunku do osi przewodu rurowego. Korzystnie kielich przewodu rurowego ma kąt rozwarcia 37° w stosunku do osi przewodu rurowego. Wkładka jest to kształtka dopasowana do kształtu kielichów obu przewodów rurowych. Wkładka ma kształt dwóch stożków ściętych połączonych ze sobą dłuższymi podstawami poprzez pierścień, a krótsze podstawy stożka z obu stron przedłużone są walcami o średnicy wewnętrznej przewodów rurowych. Korzystnie pierścień wkładki ma szerokość nie większą niż 10 mm, a nie mniejszą niż 5 mm. Korzystnie stosunek długości walców wkładki do średnicy wewnętrznej przewodu rurowego wynosi 0,95 do 1,2. Uszczelka jest to pierścień uszczelniający o przekroju kołowym wykonany jest z metalowo-gumowego materiału. Korzystnie uszczelka umieszczona jest w środku powierzchni stożka wkładki. Elementami połączeniowymi są przyłącza skrętne. Korzystnie przyłącza skrętne są z nakrętką sześciokątną. Korzystnie przyłącza skrętne są z nakrętką czworokątną. Korzystnie przyłącza skrętne są z nakrętką radełkowaną. ZłączeThe pipe joint according to the invention consists of pipe conduits ending with sockets, an insert, connecting elements and a gasket. The sockets of the pipelines have an opening angle of not more than 75 ° with respect to the axis of the pipeline. Preferably, the pipe socket has an opening angle of 37 ° with respect to the pipe axis. The insert is a fitting that matches the shape of the sockets of both pipes. The insert has the shape of two truncated cones connected with each other with longer bases through the ring, and the shorter cone bases on both sides are extended by cylinders with the inner diameter of the pipes. Preferably, the insert ring has a width of not more than 10 mm and not less than 5 mm. Preferably, the ratio of the length of the insert rolls to the inner diameter of the tubing is 0.95 to 1.2. The gasket is a O-ring and is made of a metal-rubber material. Preferably, the seal is located in the center of the cone surface of the insert. The connecting elements are swivel joints. Preferably, the swivel connections are with a hexagonal nut. Preferably, the swivel connections are with a square nut. Preferably, the twist connections are with a knurled nut. Connector

PL 222 766 B1 rurowe tworzą dwie końcówki przewodów rurowych z wykonanymi kielichami, a w wewnątrz kielichów obu przewodów rurowych umieszczona jest wkładka, a pomiędzy stożkami wkładki a kielichami przewodów rurowych znajduje się uszczelka. Na końce rury przewodów rurowych i kielichy przewodów rurowych nałożone są elementy łączące, które poprzez skręcenie łączą ze sobą przewody rurowe.The tubular pipes are formed by two ends of the tubing with sockets, and an insert is placed inside the sockets of both pipes, and a gasket is placed between the cones of the insert and the sockets of the pipes. Connecting elements are placed on the ends of the pipe and the sockets of the pipes, which, by twisting, connect the pipes with each other.

Tak skonstruowane złącze rurowe posiadające umieszczoną wewnątrz przewodów wkładkę, której konstrukcja dopasowana jest do obu kielichów łączonych przewody rurowe i przedłużona jest walcem o średnicy dopasowanej do średnicy wewnętrznej przewodu powoduje, że wkładka się nie przesuwa, trwale łączy przewody. Złącze składa się z małej liczby elementów dlatego montaż jest prosty i szybki, a wykonane złącze jest pewne w eksploatacji.A tubular joint designed in this way with an insert placed inside the pipes, the structure of which fits both sockets of the pipes to be connected, and is extended with a cylinder with a diameter matching the internal diameter of the conduit, so that the insert does not move, and permanently connects the conduits. The connector consists of a small number of elements, therefore the assembly is simple and quick, and the made connector is reliable in operation.

Przedmiot wynalazku jest uwidocznione w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ogólny widok złącza w przekroju podłużnym, fig. 2 - złącze przykręcone przyłączem skrętnym z nakrętką sześciokątną, fig. 3 - złącze przykręcone przyłączem skrętnym z nakrętką czworokątną, fig. 4 - złącze przykręcone przyłączem skrętnym z nakrętką radełkowaną, a fig. 5 - końcówka przewodu rurowego z kielichem.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a general view of the joint in a longitudinal section, Fig. 2 - a joint screwed with a twist connector with a hexagonal nut, Fig. 3 - a joint screwed with a twist connector with a square nut, Fig. 4 - a joint screwed with a twist joint with a knurled nut, and Fig. 5 - the end of the pipe with a socket.

P r z y k ł a d I.P r z x l a d I.

Złącze składa się z przewodów rurowych 1 zakończonych kielichami 2, z wkładki 3, z elementów połączeniowych 4 oraz uszczelki 5. Kielichy 2 przewodów rurowych 1 mają kąt 6 rozwarcia 37° w stosunku do osi przewodu rurowego 1. Wkładka 3 jest to kształtka dopasowana do kształtu kielichów 2 obu przewodów rurowych 1. Wkładka 3 ma kształt dwóch stożków 7 ściętych połączonych ze sobą dłuższymi podstawami poprzez pierścień 8, a krótsze podstawy stożka 7 z obu stron przedłużone są walcami 9 o średnicy wewnętrznej przewodów rurowych 1. Pierścień 8 wkładki 3 ma szerokość 8 mm. Stosunek długości walców 9 wkładki 3 do średnicy wewnętrznej przewodu rurowego 1 wynosi 1,0. Uszczelka 5 jest to pierścień uszczelniający o przekroju kołowym utworzony z połączenia elementów metalowych i gumowych. Uszczelka 5 umieszczona jest w środku powierzchni stożka 7 wkładki 3. Elementami połączeniowymi 4 są przyłącza skrętne 10 z nakrętką sześciokątną 11. Złącze rurowe tworzą dwie końcówki 12 przewodów rurowych 1 z wykonanymi kielichami 2, a w wewnątrz kielichów 2 obu przewodów rurowych 1 umieszczona jest wkładka 3, a pomiędzy stożkami wkładki 3 a kielichami 2 przewodów rurowych 1 znajduje się uszczelka 5. Na końce 12 rury przewodów rurowych 1 i kielichy 2 przewodów rurowych 1 nałożone są przyłącza skrętne 10 z nakrętką sześciokątną 11, które poprzez skręcenie łączą ze sobą przewody rurowe 1.The joint consists of pipes 1 ended with flares 2, an insert 3, connecting elements 4 and a gasket 5. The sockets 2 of the pipes 1 have an opening angle 6 of 37 ° in relation to the axis of the pipe 1. The insert 3 is a fitting adapted to the shape the sockets 2 of both pipes 1. The insert 3 has the shape of two truncated cones 7 connected to each other by longer bases through the ring 8, and the shorter bases of the cone 7 on both sides are extended by cylinders 9 with the internal diameter of the pipes 1. The ring 8 of the insert 3 has a width of 8 mm. The ratio of the length of the rolls 9 of the insert 3 to the inside diameter of the tubular conduit 1 is 1.0. The seal 5 is an O-ring formed by a combination of metal and rubber elements. The seal 5 is placed in the center of the cone 7 of the insert 3. The connecting elements 4 are torsion joints 10 with a hexagonal nut 11. The pipe joint consists of two ends 12 of the pipes 1 with the socket 2 made, and inside the socket 2 of both pipes 1 there is an insert 3 , and between the cones of the insert 3 and the sockets 2 of the conduits 1 there is a gasket 5. The ends 12 of the conduit 1 and the sockets 2 of the conduits 1 are fitted with torsion joints 10 with a hexagonal nut 11, which, by twisting, connect the conduits 1 with each other.

P r z y k ł a d II.P r z x l a d II.

Złącze opisane w przykładzie I różni się tym, że na końce 11 rury przewodów rurowych 1 i kielichy 2 przewodów rurowych 1 nałożone są przyłącza skrętne z nakrętką czworokątną 13, które poprzez skręcenie łączą ze sobą przewody rurowe 1.The joint described in example 1 differs in that the ends 11 of the pipe of the pipes 1 and the sockets 2 of the pipes 1 are fitted with torsion joints with a square nut 13, which by twisting connect the pipes 1 with each other.

P r z y k ł a d III.P r x l a d III.

Złącze opisane w przykładzie I różni się tym, że na końce 11 rury przewodów rurowych 1 i kielichy 2 przewodów rurowych 1 nałożone są przyłącza skrętne z nakrętką radełkowaną 14, które poprzez skręcenie łączą ze sobą przewody rurowe 1.The joint described in Example 1 differs in that the ends 11 of the pipe of the pipes 1 and the sockets 2 of the pipes 1 are fitted with twist joints with a knurled nut 14, which, by twisting, connect the pipes 1 with each other.

Claims

Patent claims

1. The pipe joint of high-pressure pipes consists of pipes terminated with sockets, an insert shaped to the shape of the socket of both pipes, connecting elements and a gasket, while the connecting elements are torsion joints, and the gasket is a sealing ring with a circular cross-section made of it is made of a rubber-metal material, characterized in that the sockets (2) of the pipelines (1) have an opening angle (6) not greater than 75 ° in relation to the pipeline axis (1), while the insert (3) has the shape of two cones (7) truncated connected with each other with longer bases through the ring (8), and the shorter bases of the cone (7) on both sides are extended with cylinders (9) with the inner diameter of the pipes (1), while the joint is formed by two ends (12) of the pipes (1) with sockets (2), and inside the sockets (2) of both pipelines (1) there is an insert (3), and between the cones of the insert (3) and the sockets (2) ) of the pipe lines (1) there is a gasket (5), and the pipe ends (12) of the pipe lines (1) and sockets (2) of the pipe lines (1) there are torsion joints (10), which twist connect the pipes with each other (1).

PL 222 766 B1

2. The connector according to claim The method of claim 1, characterized in that the socket (2) of the conduit (1) has an opening angle of 37 ° with respect to the axis of the conduit (1).

3. The connector according to claim 3. The device as claimed in claim 1, characterized in that the ring (8) of the insert (3) has a width of not more than 10 mm and not less than 5 mm.

4. The connector as claimed in claim The method of claim 1, characterized in that the ratio of the length of the rolls (9) of the insert (3) to the inner diameter of the tubular conduit (1) is 0.95 to 1.2.

5. The connector according to claim 1 A device according to claim 1, characterized in that the seal (5) is located in the center of the surface of the cone (7) of the insert (3).

6. The connector according to claim A device according to claim 1, characterized in that the swivel connection (10) has a hexagonal nut (11).

7. The connector according to claim A device according to claim 1, characterized in that the swivel connection (10) has a square nut (13).

8. The connector according to claim A device as claimed in claim 1, characterized in that the swivel connection (10) has a knurled nut (14).