RU173020U1 - Heated unit for vacuum sealing thin-walled pipes made of ductile metals - Google Patents
Heated unit for vacuum sealing thin-walled pipes made of ductile metals Download PDFInfo
- Publication number
- RU173020U1 RU173020U1 RU2016152536U RU2016152536U RU173020U1 RU 173020 U1 RU173020 U1 RU 173020U1 RU 2016152536 U RU2016152536 U RU 2016152536U RU 2016152536 U RU2016152536 U RU 2016152536U RU 173020 U1 RU173020 U1 RU 173020U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sealing
- ring
- housing
- tube
- sealing ring
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L19/00—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts
Landscapes
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области вакуумной техники и может быть использована для уплотнения тонкостенных труб (штенгелей), изготовленных из мягких металлов (алюминий, медь и др.).Техническим результатом является расширение диапазона рабочих температур узла вакуумного уплотнения от -60°C до 400°C.Технический результат достигается тем, что прогреваемый узел вакуумного уплотнения тонкостенных труб из пластичных металлов содержит корпус с наружной резьбой в виде штуцера из стали, гайку, уплотняемую трубку из металла, втулку из стали, заднее кольцо, уплотнительное кольцо. Уплотнительное кольцо выполнено из сплавов на основе меди, на корпусе в месте установки уплотняемой трубки и втулки имеется посадочное место для уплотняемой трубки в форме внутреннего конуса, основание конуса обращено в сторону уплотняемой трубки. Корпус имеет уплотнительный зуб, представляющий собой острую кромку между торцевой поверхностью корпуса и посадочным местом корпуса, уплотнительный зуб формирует место уплотнения. Уплотнительное кольцо выполнено в форме усеченного конуса с отношением высоты к меньшему диаметру уплотнительного кольца от 0,8 до 1,2 и толщиной стенки от 0,3 до 2 мм, уплотнительное кольцо установлено торцом меньшего диаметра в сторону посадочного места корпуса. 1 ил.The invention relates to the field of vacuum technology and can be used to seal thin-walled pipes (rams) made of soft metals (aluminum, copper, etc.). The technical result is to expand the operating temperature range of the vacuum seal assembly from -60 ° C to 400 ° C. The technical result is achieved by the fact that the heated unit for vacuum sealing of thin-walled pipes made of ductile metal contains a body with an external thread in the form of a fitting made of steel, a nut, a sealing tube made of metal, a sleeve made of steel, and a rear ring, o-ring. The sealing ring is made of copper-based alloys; on the case at the installation site of the sealing tube and sleeve there is a seat for the sealing tube in the form of an inner cone, the base of the cone is facing the sealing tube. The housing has a sealing tooth, which is a sharp edge between the end surface of the housing and the seat of the housing, the sealing tooth forms a seal. The sealing ring is made in the form of a truncated cone with a ratio of height to a smaller diameter of the sealing ring from 0.8 to 1.2 and a wall thickness of 0.3 to 2 mm, the sealing ring is installed with an end face of a smaller diameter in the direction of the housing seat. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к области вакуумной техники и может быть использована для уплотнения тонкостенных труб (штенгелей), изготовленных из мягких металлов (сплавы на основе алюминия)The utility model relates to the field of vacuum technology and can be used to seal thin-walled pipes (shtangels) made of soft metals (aluminum-based alloys)
Известно торцевое уплотнение VCR с металлической прокладкой компании Swagelok, которое содержит соосно собираемые: гайку с внутренней резьбой, втулку, прокладку стопорного типа, втулку, гайку с наружной резьбой. Уплотнение в узле VCR достигается за счет сжатия прокладки выступами двух втулок во время монтажа гайки с внутренней резьбой и гайки с наружной резьбой. Втулки привариваются к уплотняемым трубкам. Торцевое уплотнение обеспечивает особо чистые уплотнения типа металл-металл, сохраняя герметичность в условиях вакуума. (https://www.swagelok.ru/ru-RU/product/Fittings/VCR-Metal-Gasket-Face-Seal)A VCR mechanical seal with a metal gasket of the Swagelok company is known, which contains coaxially assembled: a nut with an internal thread, a sleeve, a lock-type gasket, a sleeve, a nut with an external thread. The seal in the VCR assembly is achieved by compressing the gasket with the protrusions of the two bushings during the installation of a nut with an internal thread and a nut with an external thread. The bushings are welded to the tubes to be sealed. The mechanical seal provides extremely clean metal-to-metal seals while maintaining tightness in a vacuum. (https://www.swagelok.ru/ru-RU/product/Fittings/VCR-Metal-Gasket-Face-Seal)
Недостатком является то, что данный тип уплотнения подразумевает сварку втулок уплотнения с соединяемыми трубками, что вызывает определенные технологические трудности в связи с разнородностью соединяемых материалов и влечет за собой увеличение габаритов.The disadvantage is that this type of seal implies the welding of seal sleeves with connected tubes, which causes certain technological difficulties due to the heterogeneity of the materials being joined and entails an increase in size.
Известно уплотнение с трубными обжимными фитингами компании Swagelok, которое содержит соосно собираемые: гайку, заднее обжимное кольцо, переднее обжимное кольцо, трубку, корпус фитинга. Уплотнение достигается за счет того, что переднее обжимное кольцо прижимается к корпусу фитинга и к трубке, чем обеспечивает уплотнение, а заднее уплотнительное кольцо обеспечивает обхват и фиксацию трубки. (https://www.swagelok.ru/ru-RU/product/Fittings/Tube-Fittings-and-Tube-Adapters)A seal with Swagelok pipe fittings is known that contains coaxially assembled: nut, rear crimp ring, front crimp ring, tube, fitting body. The seal is achieved due to the fact that the front crimp ring is pressed against the body of the fitting and the tube, which ensures the seal, and the rear seal ring ensures the girth and fixation of the tube. (https://www.swagelok.ru/ru-RU/product/Fittings/Tube-Fittings-and-Tube-Adapters)
Недостатком является сложная геометрическая форма обжимных колец и ограничения по размеру трубки, выполненной из алюминия (минимальный внешний диаметр 6 мм при минимальной толщине стенки 1 мм).The disadvantage is the complex geometric shape of the crimp rings and size restrictions for the tube made of aluminum (minimum
Известно уплотнение типа S-LOK компании HANSUN ENGINEERING СО LTD для герметичного соединения труб из металла, которое содержит: корпус с наружной резьбой, уплотняемую трубку, уплотнительное кольцо, заднее кольцо и гайку. Уплотнение достигается за счет того, что в процессе затягивания гайка, вращаясь соосно с уплотняемой трубкой, передает осевое усилие и вжимает в трубку уплотнительное кольцо и заднее кольцо, при этом из-за возникающих сил трения уплотнительное и заднее кольцо не вращаются. Таким образом, обеспечивается герметичное соединение трубки и корпуса.HANSUN ENGINEERING CO LTD type S-LOK seal is known for the tight connection of metal pipes, which comprises: a body with an external thread, a sealing tube, an o-ring, a rear ring and a nut. Sealing is achieved due to the fact that during tightening, the nut, rotating coaxially with the tube to be sealed, transfers axial force and presses the seal ring and the rear ring into the tube, and due to the friction forces that arise, the seal and rear ring do not rotate. This ensures a tight connection between the tube and the housing.
(slok.co.kr/ehansun_slok/Catalog/catalog_dept/Catalog_Original/Tube_Fitting_S-LOK_TYPE.pdf, стр. 4.) Данное техническое решение принято в качестве прототипа.(slok.co.kr/ehansun_slok/Catalog/catalog_dept/Catalog_Original/Tube_Fitting_S-LOK_TYPE.pdf, page 4.) This technical solution was taken as a prototype.
Недостатками прототипа являются сложная геометрия уплотнительного и заднего колец, небольшой диапазон рабочих температур от -60°C до 200°C, невозможность уплотнения тонкостенных труб из металлов с высокой пластичностью (алюминия, меди).The disadvantages of the prototype are the complex geometry of the sealing and rear rings, a small range of operating temperatures from -60 ° C to 200 ° C, the inability to seal thin-walled pipes of metals with high ductility (aluminum, copper).
Полезная модель устраняет недостатки прототипа.The utility model eliminates the disadvantages of the prototype.
Техническим результатом является расширение диапазона рабочих температур от -60°C до 400°C.The technical result is the expansion of the operating temperature range from -60 ° C to 400 ° C.
Технический результат достигается тем, что прогреваемый узел вакуумного уплотнения тонкостенных труб из пластичных металлов, содержащий корпус с наружной резьбой в виде штуцера из стали, гайку, устанавливаемую снаружи соосно на корпус, уплотняемую трубку из металла, устанавливаемую соосно корпусу и гайке и проходящую внутри гайки и заднего кольца, заднее кольцо, находящееся между гайкой и уплотняемой трубкой и соосное с гайкой, уплотняемая трубка находится внутри заднего кольца, заднее кольцо находится внутри гайки, на заднее кольцо гайка передает осевое усилие так, что при затягивании заднее кольцо не вращается, уплотнительное кольцо, устанавливаемое соосно с задним кольцом и принимающее осевое усилие заднего кольца, уплотнительное кольцо выполнено из сплавов на основе меди уплотняемая трубка выполнена из сплава на основе алюминия, уплотняемая трубка внутри содержит соосную с ней втулку из стали, между втулкой и уплотняемой трубкой выполнена посадка с зазором, длина втулки такая, чтобы в затянутом состоянии середина втулки была на уровне уплотнительного зуба на корпусе, между уплотняемой трубкой и корпусом выполнена посадка с зазором, между уплотняемой трубкой и задним кольцом выполнена посадка с зазором, на корпусе в месте установки уплотняемой трубки и втулки имеется посадочное место для уплотняемой трубки в форме внутреннего конуса (угол от 15° до 90°) с цилиндрическим продолжением, основание конуса обращено в сторону уплотняемой трубки, корпус имеет уплотнительный зуб, представляющий собой острую кромку между торцевой поверхностью корпуса и посадочным местом корпуса, заднее кольцо имеет выступ произвольной формы, находящийся на торцевой поверхности, обращенной к корпусу и препятствующий излишней деформации уплотнительного кольца в сторону гайки, уплотнительное кольцо выполнено в форме усеченного конуса с отношением высоты к меньшему диаметру уплотнительного кольца от 0,8 до 1,2 и толщиной стенки от 0,3 до 2 мм, уплотнительное кольцо установлено торцом меньшего диаметра в сторону посадочного места корпуса, отношение высоты уплотнительного кольца к высоте конусной части посадочного места корпуса от 1,5 до 2,5, заднее кольцо прижимает уплотнительное кольцо к посадочному месту корпуса.The technical result is achieved by the fact that the heated assembly of the vacuum seal of thin-walled pipes made of ductile metal, comprising a body with an external thread in the form of a fitting made of steel, a nut mounted externally coaxially to the body, a sealed metal tube installed coaxially to the body and nut and passing inside the nut and the rear ring, the rear ring located between the nut and the tube to be sealed and coaxial with the nut, the tube to be sealed is inside the rear ring, the rear ring is inside the nut, the rear ring ha it transmits the axial force so that the rear ring does not rotate when tightened, the o-ring, mounted coaxially with the rear ring and receiving the axial force of the rear ring, the o-ring is made of copper-based alloys, the sealed tube is made of an aluminum-based alloy, the sealed tube inside contains a steel bushing coaxial with it, a clearance is made between the bushing and the tube to be sealed, the length of the bushing is such that in the tightened state the middle of the bushing is at the level of the sealing tooth on the body mustache, a gap is made between the tube to be sealed and the housing, a gap is made between the tube to be sealed and the rear ring, there is a seat for the tube to be sealed in the shape of an inner cone on the case at the place of installation of the tube and sleeve (angle from 15 ° to 90 ° ) with a cylindrical extension, the base of the cone is facing the side of the tube to be sealed, the housing has a sealing tooth, which is a sharp edge between the end surface of the housing and the seat of the housing, the rear ring has a protrusion of arbitrary shape, located on the end surface facing the body and preventing excessive deformation of the sealing ring towards the nut, the sealing ring is made in the form of a truncated cone with a ratio of height to smaller diameter of the sealing ring from 0.8 to 1.2 and wall thickness from 0, 3 to 2 mm, the o-ring is installed with an end face of a smaller diameter in the direction of the housing seat, the ratio of the height of the sealing ring to the height of the conical part of the housing seat is from 1.5 to 2.5, the rear ring presses O-ring to the housing seat.
Полезная модель поясняется чертежом, где:The utility model is illustrated in the drawing, where:
1 - корпус с наружной резьбой;1 - body with external thread;
2 - уплотнительный зуб на корпусе;2 - a sealing tooth on the body;
3 - гайку;3 - a nut;
4 - уплотняемая трубка;4 - a condensed tube;
5 - втулка;5 - sleeve;
6 - заднее кольцо;6 - a back ring;
7 - уплотнительное кольцо.7 - a sealing ring.
Устройство содержит уплотняемую трубку 4 из металла с высокой пластичностью (алюминий, или сплавы с аналогичными механическими свойствами). Уплотняемая трубка 4 может быть тонкостенной, минимальная толщина стенки составляет 0,3 мм. В уплотняемую трубку 4 вставляется втулка 5, выполненная из металла, с прочностью и твердостью выше, чем у уплотняемой трубки 4. Трубка 4 вместе с втулкой 5 вставляются в посадочное место корпуса 1, представляющего собой штуцер (патрубок) из стали. Форма посадочного места - внутренний конус с цилиндрическим продолжением. На внутреннем конусе имеется уплотнительный зуб 2 в виде острой кромки между торцевой поверхностью корпуса 1 и посадочным местом корпуса 1. Соосно трубке 4 на корпус 1 устанавливаются поочередно: уплотнительное кольцо 7, заднее кольцо 6 и гайка 3.The device contains a sealing tube 4 of metal with high ductility (aluminum, or alloys with similar mechanical properties). The sealing tube 4 may be thin-walled, the minimum wall thickness is 0.3 mm A
Как и в прототипе, используется схема уплотнения с корпусом 1 с наружной резьбой, соосной корпусу гайкой 3, уплотнительным кольцом 7 и задним кольцом 6.As in the prototype, a sealing scheme is used with a
Полезная модель работает следующим образом.The utility model works as follows.
В посадочное место корпуса 1 устанавливается уплотняемая трубка 4 с втулкой 5, между уплотняемой трубкой 4 и корпусом 1 выполнена посадка с зазором, между уплотняемой трубкой 4 и втулкой 5 выполнена переходная посадка или посадка с зазором. Затем устанавливается уплотнительное кольцо 7, упирающееся торцом меньшего диаметра в посадочное место корпуса 1, затем устанавливается соосное с уплотняемой трубкой 4 заднее кольцо 6, упирающееся в торец большего диаметра уплотнительного кольца 7, затем устанавливается соосная с задним кольцом 6 гайка 3 до упора в заднее кольцо 6. В заднем кольце 6 на поверхности, обращенной к уплотнительному кольцу 7, выполнен выступ произвольной формы, находящийся после сборки снаружи от уплотнительного кольца 7 и препятствующий излишней деформации уплотнительного кольца 7 в сторону гайки 3 (наружная сторона). Между задним кольцом 6 и уплотняемой трубкой 4 выполнена посадка с зазором, между задним кольцом 6 и уплотнительным кольцом 7 также выполнена посадка с зазором. Зазор между задним кольцом 6 и гайкой 3 произвольный, гайка 3 центрируется по резьбе корпуса 1. Гайка 3 при затягивании передает осевое усилие на торец заднего кольца 6, при этом само заднее кольцо 6 не вращается. Заднее кольцо 6 осуществляет сжатие уплотнительного кольца 7 по высоте и за счет этого достигается деформация уплотнительного кольца 7 и увеличение его в диаметре в средней части. Это происходит за счет формы и материала кольца 7, выполненного в форме усеченного конуса, или, в частном случае при малом значении угла конуса, в форме цилиндра. Уплотнительное кольцо 7 изготовлено из меди или медного сплава или иного металла со сходными механическими свойствами. Нижняя часть уплотнительного кольца 7 врезается в уплотняемую трубку 4, а средняя часть уплотнительного кольца 7 прижимается к уплотнительному зубу 2 корпуса 1 и обеспечивает уплотнение уплотняемой трубки 4 с корпусом 1.A sealing tube 4 with a
Полезная модель отличается от прототипа тем, что при вертикальном перемещении уплотнительного кольца 7 происходит обжим уплотняемой трубки 4, выполненной из металла с высокой пластичностью, материалом уплотнительного кольца 7 и деформация уплотнительного кольца 7 по форме корпуса 1. При этом уплотнительное кольцо 7 увеличивается в диаметре в средней части за счет пластической деформации, а по краям сохраняет свои размеры за счет формы корпуса 1 и выступа произвольной формы на заднем кольце 6. Уплотнение происходит по уплотнительному зубу 2 корпуса 1 и месту обжима уплотняемой трубки 4. При этом втулка 5 препятствует излишней деформации уплотняемой трубки 4. Корпус 1 можно изготавливать из различных видов нержавеющей и конструкционной стали, уплотняемую трубку 4 из сплавов на основе алюминия. Уплотнительное кольцо 7 может изготавливаться из меди и сплавов на ее основе. Втулка 5 изготавливается из нержавеющей стали или из иного вида стали.The utility model differs from the prototype in that when the
Форма корпуса 1 с посадочным местом в форме конуса и уплотнительным зубом 2 изменяют, по сравнению с прототипом, принцип формирования мест уплотнения. Уплотнение формируется на уплотнительном зубе 2 и на нижней части уплотнительного кольца 7. Это позволяет увеличить диапазон рабочих температур, т.к. расширение и сжатие металлов в данной конструкции при нагреве и охлаждении не оказывает влияние на сформированные места уплотнения. Это также позволяет упростить геометрию уплотнительного кольца 7.The shape of the
Были проведены испытания данной схемы узла с уплотнительным кольцом 7, выполненным с отношением высоты к меньшему диаметру уплотнительного кольца от 0,8 до 1,2, с толщиной стенки от 0,3 до 2 мм, отношение высоты уплотнительного кольца к высоте конусной части посадочного места корпуса составляло от 1,5 до 2,5. Уплотнительное кольцо 7 было изготовлено из меди, уплотняемая трубка 4 из алюминия, корпус 1 из конструкционной стали, втулка 5 из нержавеющей стали. Толщина стенки уплотняемой трубки 4 была от 0,3 до 2 мм. Узел сохранял герметичность в диапазоне температур от -60°C до 400°C.Tests of this assembly scheme with a
Таким образом, обеспечивается достижение указанного технического результата, а именно расширение диапазона рабочих температур от -60°C до 400°C.This ensures the achievement of the specified technical result, namely the expansion of the range of operating temperatures from -60 ° C to 400 ° C.
Полезная модель позволяет многократно пристыковывать трубки 4, изготовленные из пластичного металла, такого как медь или алюминий (штенгели газоразрядных приборов) к корпусу 1 (штуцеру или патрубку), установленному, например, на посту термовакуумной обработки. Конструкция прогреваемого узла вакуумного уплотнения является простой в изготовлении за счет использования в основном только токарной обработки.The utility model makes it possible to repeatedly dock tubes 4 made of ductile metal, such as copper or aluminum (plugs of gas-discharge devices), to housing 1 (fitting or pipe) installed, for example, at a thermal vacuum treatment station. The design of the heated vacuum seal assembly is easy to manufacture due to the use of mainly turning.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016152536U RU173020U1 (en) | 2016-12-30 | 2016-12-30 | Heated unit for vacuum sealing thin-walled pipes made of ductile metals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016152536U RU173020U1 (en) | 2016-12-30 | 2016-12-30 | Heated unit for vacuum sealing thin-walled pipes made of ductile metals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU173020U1 true RU173020U1 (en) | 2017-08-07 |
Family
ID=59632923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016152536U RU173020U1 (en) | 2016-12-30 | 2016-12-30 | Heated unit for vacuum sealing thin-walled pipes made of ductile metals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU173020U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3106413A (en) * | 1958-03-17 | 1963-10-08 | North American Aviation Inc | Pipe coupling having a static seal |
SU606029A1 (en) * | 1975-07-18 | 1978-05-05 | Предприятие П/Я А-7944 | Pipeline joint |
RU8769U1 (en) * | 1998-02-04 | 1998-12-16 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Pluggable Pipe Connection |
FR2938894A1 (en) * | 2008-11-27 | 2010-05-28 | Snecma | Device for sealed connection of fuel duct and injector in turbomachine, has seal mounted between male and female endpieces, where male end piece has convex outer surface sealingly co-operating with conical inner surface of female endpiece |
-
2016
- 2016-12-30 RU RU2016152536U patent/RU173020U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3106413A (en) * | 1958-03-17 | 1963-10-08 | North American Aviation Inc | Pipe coupling having a static seal |
SU606029A1 (en) * | 1975-07-18 | 1978-05-05 | Предприятие П/Я А-7944 | Pipeline joint |
RU8769U1 (en) * | 1998-02-04 | 1998-12-16 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Pluggable Pipe Connection |
FR2938894A1 (en) * | 2008-11-27 | 2010-05-28 | Snecma | Device for sealed connection of fuel duct and injector in turbomachine, has seal mounted between male and female endpieces, where male end piece has convex outer surface sealingly co-operating with conical inner surface of female endpiece |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3751077A (en) | Welded sleeve fitting | |
US3797836A (en) | Sealing ring | |
US3466066A (en) | Press-fit connection for fluid couplings and structures | |
US2466526A (en) | Coupling for tubes | |
JP2016508207A (en) | Fitting for joining pipes and method for joining pipes | |
CN102252140B (en) | Seal joint of deep low-temperature nonmetal pipeline | |
HK1091890A1 (en) | Pipe joint between metallic pipes and method of forming such a pipe joint | |
KR20220143024A (en) | pipe joint structure | |
US3338598A (en) | Coupling method and devices for lined pipe | |
CN110114607A (en) | Press-in cooperation device, component and method | |
CN107076338A (en) | pipe connection device | |
RU173020U1 (en) | Heated unit for vacuum sealing thin-walled pipes made of ductile metals | |
US3917324A (en) | Pipe joint | |
AU2018202127B2 (en) | Pressing means for pressing a fitting | |
CN101907412A (en) | Heat pipe | |
US1989674A (en) | Coupling | |
JP2018017293A (en) | Pressure-proof pipe joint and pressure-proof pipe joint structure | |
US2745683A (en) | Connecting means for concentric pipes | |
Kaderov et al. | Improved Seals in Pipelines and High-Pressure Hoses. | |
US10208875B1 (en) | Quick-connect dielectric union | |
US2465972A (en) | Tube coupling | |
CN211449959U (en) | Flange structure for aluminum alloy vacuum system | |
WO2019080896A1 (en) | Metal pipe connecting structure having high-strength anti-corrosion coating | |
US2473120A (en) | Coupling for tubes | |
JP2021099132A (en) | Pipe joint structure for refrigerant |