RU187966U1

RU187966U1 - Flange

Info

Publication number: RU187966U1
Application number: RU2018133449U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Иванович Чекалев
Original assignee: Чекалев Евгений Геннадьевич
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2019-03-26

Abstract

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре фланцевого типа, в частности предназначенной для герметизации труб в процессе проведения ремонтных работ на поврежденном участке трубопровода, может быть использована с целью перекрытия трубопроводов с текучими и агрессивными средами в нефтяной, газовой и других областях промышленности.Фланец содержит корпус с расположенной по внутреннему диаметру корпуса кольцевой канавкой, в которой размещены серповидные шпонки, соединенные с винтовыми парами, винтовые пары распложены в боковых отверстиях корпуса, между серповидными шпонками установлены вставки, имеющие высоту больше, чем у серповидных шпонок, в винтовой паре расположены уплотнительные кольца.Техническим результатом полезной модели является повышение надежности фланца.The invention relates to flange-type pipe fittings, in particular, designed to seal pipes during repair work on a damaged section of a pipeline, and can be used to block pipelines with fluid and aggressive media in oil, gas and other industries. The flange contains a housing with an annular groove located along the inner diameter of the housing, in which crescent dowels are connected, connected to screw pairs, screw pairs are located in the side openings of the case, between the crescent dowels, inserts are installed having a height greater than that of the crescent dowels, o-rings are located in the screw pair. The technical result of the utility model is to increase the reliability of the flange.

Description

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре фланцевого типа, в частности предназначенной для герметизации труб в процессе проведения ремонтных работ на поврежденном участке трубопровода, может быть использована с целью перекрытия трубопроводов с текучими и агрессивными средами в нефтяной, газовой и других областях промышленности.The utility model relates to flange-type pipe fittings, in particular intended for sealing pipes during repair work on a damaged section of a pipeline, can be used to block pipelines with fluid and corrosive media in the oil, gas and other industries.

Герметизация труб в процессе проведения ремонтных работ на поврежденном участке трубопровода с помощью фланцев происходит следующим образом. Цилиндрическая пробка вставляется в проходное отверстие фланца и является временным герметизирующим элементом. После ее установки поток жидкости перекрывается, с фланца снимается оборудование и на фланец устанавливается постоянный фланец - заглушка (пробка остается внутри).Sealing pipes in the process of repair work on the damaged section of the pipeline using flanges is as follows. A cylindrical plug is inserted into the bore of the flange and is a temporary sealing element. After its installation, the fluid flow is blocked, equipment is removed from the flange and a permanent flange is installed on the flange - a plug (the plug remains inside).

Из существующего уровня техники известен фланец для заглушки по патенту RU 165578, опубликованный 27.10.2016, являющийся наиболее близким к полезной модели. Фланец для заглушки содержит корпус с центральным сквозным отверстием, на внутренней поверхности которого выполнена кольцевая канавка, а на внешней поверхности выполнены сквозные радиальные отверстия, в кольцевой канавке расположены серповидные сегменты, соединенные с винтовыми парами, расположенными в радиальных отверстиях, при этом количество серповидных сегментов равно количеству радиальных отверстий и равно количеству винтовых пар, винтовые пары соединены с серповидными сегментами посредством сферического соединения, которое представляет собой соединение сферы, расположенной на конце винтовой пары, с цилиндрическим пазом серповидного сегмента.From the current level of technology, a flange for the plug according to patent RU 165578, published on 10.27.2016, which is closest to the utility model, is known. The flange for the plug contains a housing with a central through hole, on the inner surface of which an annular groove is made, and on the outer surface there are through radial holes, in the annular groove there are crescent segments connected to screw pairs located in the radial holes, while the number of sickle segments is equal to the number of radial holes and equal to the number of screw pairs, screw pairs are connected to the sickle segments by means of a spherical connection, which represents the connection of a sphere located at the end of a screw pair with a cylindrical groove of the crescent segment.

Недостатками данного фланца являются:The disadvantages of this flange are:

1)большая вероятность заклинивания серповидных сегментов, что делает невозможным их полное выдвижение и фиксации пробки. Заклинивание происходит в результате зажатия серповидных сегментов в канавке фланца под действием сил затяжки шпилек фланца, а также веса установленного на него оборудования;1) a high probability of jamming of the crescent segments, which makes it impossible to fully extend and fix the cork. Jamming occurs as a result of clamping of the crescent segments in the flange groove under the action of the tightening forces of the flange studs, as well as the weight of the equipment installed on it;

2)большая вероятность утечки транспортируемого продукта через отверстия в корпусе фланца из-за наличия игольчатого подшипника в винтовой паре.2) a high probability of leakage of the transported product through the holes in the flange housing due to the presence of a needle bearing in a screw pair.

Указанные недостатки существенно снижают надежность фланца.These disadvantages significantly reduce the reliability of the flange.

Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является разработка фланца надежной конструкции, исключающей вероятность зажима и заклинивания серповидных шпонок в кольцевой канавке, и с усиленной герметизацией боковых отверстий в корпусе фланца. The technical problem to which the utility model is directed is the development of a reliable design flange that eliminates the possibility of clamping and jamming of crescent keys in the annular groove, and with enhanced sealing of the side holes in the flange body.

Техническим результатом полезной модели является повышение надежности фланца.The technical result of the utility model is to increase the reliability of the flange.

Для достижения технического результата фланец содержит корпус с расположенной по внутреннему диаметру корпуса кольцевой канавкой, в которой размещены серповидные шпонки, соединенные с винтовыми парами, винтовые пары распложены в боковых отверстиях корпуса, согласно полезной модели между серповидными шпонками установлены вставки, имеющие высоту больше, чем у серповидных шпонок, в винтовой паре расположены уплотнительные кольца.To achieve a technical result, the flange contains a housing with an annular groove located along the inner diameter of the housing, in which crescent keys are located, connected to screw pairs, screw pairs are located in the side holes of the housing, according to a utility model, inserts are installed between the crescent keys, having a height greater than that of crescent keys, o-rings are located in the helical pair.

Также для достижения технического результата вставки закреплены внутри кольцевой канавки при помощи сварки или резьбового соединения; винтовая пара содержит цилиндрическую втулку с несколькими канавками, выполненными по ее наружному диаметру, для размещения в них уплотнительных колец; уплотнительные кольца выполнены из устойчивого к трению и агрессивным средам герметизирующего полимерного материала; цилиндрическая втулка изготовлена из материала с небольшим коэффициентом трения.Also, to achieve a technical result, the inserts are fixed inside the annular groove by welding or a threaded connection; a screw pair contains a cylindrical sleeve with several grooves made along its outer diameter to accommodate the sealing rings; O-rings are made of a sealing polymer material resistant to abrasion and aggressive media; The cylindrical sleeve is made of material with a low coefficient of friction.

Расположение по внутреннему диаметру корпуса кольцевой канавки, в которой размещены серповидные шпонки, соединенные с винтовыми парами с уплотнительными кольцами в боковых отверстиях корпуса, установка между серповидными шпонками вставок, имеющих высоту, больше, чем у серповидных шпонок, позволяет вставкам выдерживать определенные статические нагрузки, и благодаря тому, что вставки выполнены немного выше, чем серповидные шпонки, обеспечивается наличие зазора между серповидными шпонками и корпусом фланца, в результате чего заклинивание серповидных шпонок в кольцевой канавке не произойдет, а благодаря наличию уплотнительных колец, происходит их плотное прилегание к контуру боковых отверстий и лучшая герметизация боковых отверстий корпуса фланца, что позволяет исключить возможность утечки агрессивных сред в окружающую среду. В результате исключения заклинивания серповидных шпонок в кольцевой канавке и увеличения герметизации боковых отверстий корпуса увеличивается надежность фланца. Таким образом, фланец сохранит во времени способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения.The location along the inner diameter of the casing of the annular groove in which the crescent keys are located, connected to the screw pairs with the sealing rings in the side openings of the housing, the installation between the crescent keys of the inserts having a height greater than that of the crescent keys, allows the inserts to withstand certain static loads, and due to the fact that the inserts are made slightly higher than the crescent dowels, there is a gap between the crescent dowels and the flange housing, as a result of which it is wedged Crescent-shaped dowels will not occur in the annular groove, and due to the presence of o-rings, they fit snugly to the contour of the side openings and better sealing of the side openings of the flange body allows eliminating the possibility of leakage of aggressive media into the environment. As a result of eliminating jamming of the crescent keys in the annular groove and increasing the sealing of the side openings of the housing, the reliability of the flange increases. Thus, the flange will retain in time the ability to perform the required functions in the specified modes and conditions of use.

Соединение вставок внутри кольцевой канавки при помощи сварки или резьбового соединения позволяет надежно закрепить вставки во фланце, что влияет на увеличение надежности фланца. The connection of the inserts inside the annular groove by welding or threaded connection allows you to securely fix the insert in the flange, which affects the increase in reliability of the flange.

Выполнение винтовой пары, состоящей из цилиндрической втулки с несколькими канавками, выполненными по ее наружному диаметру, позволяет разместить в канавках уплотнительные кольца для герметизация боковых отверстий корпуса фланца, в результате чего происходит их плотное прилегание к контуру боковых отверстий и лучшая герметизация боковых отверстий корпуса фланца, что позволяет исключить возможность утечки агрессивных сред в окружающую среду, а, следовательно, повысить надежность фланца.The execution of a screw pair, consisting of a cylindrical sleeve with several grooves made along its outer diameter, allows you to place sealing rings in the grooves to seal the side openings of the flange housing, resulting in their tight fit to the contour of the side holes and better sealing of the side openings of the flange housing, which eliminates the possibility of leakage of aggressive media into the environment, and, therefore, increase the reliability of the flange.

Выполнение уплотнительных колец из устойчивого к трению и агрессивным средам герметизирующего полимерного материала позволяет увеличить износостойкость колец при герметизация боковых отверстий корпуса фланца, а, следовательно, повысить надежность фланца.The implementation of the sealing rings from the friction and hostile media of the sealing polymer material can increase the wear resistance of the rings when sealing the side openings of the flange housing, and, therefore, increase the reliability of the flange.

Изготовление цилиндрической втулки из материала с небольшим коэффициентом трения способствует меньшему износу втулки, увеличивая надежность фланца в целом.The manufacture of a cylindrical sleeve from a material with a low coefficient of friction contributes to less wear on the sleeve, increasing the reliability of the flange as a whole.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен фланец, общий вид, на фиг. 2 – фланец, вид расположения канавок в цилиндрической втулке, на фиг. 3 – вставка, вид сбоку.The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a flange, a general view, in FIG. 2 is a flange, a view of the location of the grooves in the cylindrical sleeve, in FIG. 3 - insert, side view.

Фланец содержит корпус 1, расположенную по внутреннему диаметру корпуса 1 кольцевую канавку 2, в которой по оси радиально размещены серповидные шпонки 3, соединенные с винтовыми парами 4. Соединение серповидных шпонок 3 с винтовыми парами 4 может быть произведено посредством цилиндрического соединения, которое представляет собой соединение отфрезерованного на конце винтовой пары 4 цилиндра с цилиндрическим пазом, выполненным в серповидной шпонке 3.The flange contains a housing 1, an annular groove 2 located along the inner diameter of the housing 1, in which crescent keys 3 are connected radially to the screw pairs 4. The crescent keys 3 are connected to the screw pairs 4 by means of a cylindrical connection, which is a connection milled at the end of the screw pair 4 of the cylinder with a cylindrical groove made in the crescent key 3.

По наружному диаметру корпуса 1 фланца расположены боковые отверстия 5 On the outer diameter of the housing 1 of the flange there are side holes 5

В боковых отверстиях 5 корпуса 1 фланца установлены винтовые пары 4. Количество винтовых пар 4 равно количеству серповидных шпонок 3. In the side holes 5 of the housing 1 of the flange are installed screw pairs 4. The number of screw pairs 4 is equal to the number of crescent keys 3.

Винтовая пара 4 предназначена для передачи поступательного движения серповидным шпонкам 3 в направлении кольцевой канавки 2. Винтовая пара 4 состоит из сферического резьбового толкателя и цилиндрической втулки 6. Цилиндрическая втулка 6 содержит несколько (может быть две или более) канавок 7, выполненных по наружному диаметру втулки 6. Втулка 6 может быть выполнена из материала с небольшим коэффициентом трения, например бронзы. Внешние канавки 7 цилиндрической втулки 6 предназначены для размещения в них дополнительных герметизирующих элементов, устойчивых к агрессивной среде и высокой температуре транспортируемого продукта. В качестве таких герметизирующих элементов применены уплотнительные кольца 8. Уплотнительные кольца 8 расположены во внешних канавках 7 цилиндрической втулки 6 винтовой пары 4, установленной в боковых отверстиях 5 корпуса 1. Уплотнительные кольца 8 могут быть выполнены из устойчивого к трению и агрессивным средам эластичного и термостойкого герметизирующего полимерного материала. Уплотнительные кольца 8 предназначены для надежной герметизации боковых отверстий 5 фланца. Благодаря наличию уплотнительных колец 8 и пластичности материала, из которого они выполнены, происходит их плотное прилегание к контуру отверстий 5, что позволяет исключить возможность утечки агрессивного продукта в окружающую среду. The screw pair 4 is designed to transmit translational motion to the crescent dowels 3 in the direction of the annular groove 2. The screw pair 4 consists of a spherical threaded pusher and a cylindrical sleeve 6. The cylindrical sleeve 6 contains several (maybe two or more) grooves 7 made along the outer diameter of the sleeve 6. The sleeve 6 may be made of a material with a small coefficient of friction, such as bronze. External grooves 7 of the cylindrical sleeve 6 are designed to accommodate additional sealing elements that are resistant to aggressive environment and high temperature of the transported product. O-rings 8 are used as such sealing elements. O-rings 8 are located in the outer grooves 7 of the cylindrical sleeve 6 of the screw pair 4 installed in the side openings 5 of the housing 1. O-rings 8 can be made of elastic and heat-resistant sealing materials that are resistant to friction and aggressive media polymer material. O-rings 8 are designed for reliable sealing of the side holes 5 of the flange. Due to the presence of o-rings 8 and the ductility of the material from which they are made, they fit snugly to the contour of the holes 5, which eliminates the possibility of leakage of an aggressive product into the environment.

Между серповидными шпонками 3 установлены вставки 9. Вставки 9 могут быть сделаны из прочного металла. Вставки 9 могут иметь различную форму, например, квадратную, овальную, круглую, форму шестигранника или иную специально-разработанную конструктором форму. Вставки 9 закреплены внутри кольцевой канавки 2 при помощи сварки или при помощи резьбового соединения (резьбовым штифтом 10). Высота вставок 9 больше высоты серповидных шпонок 3, в результате чего обеспечивается необходимый зазор между шпонками 3 и корпусом 1 фланца для предотвращения их заклинивания. Благодаря тому, что вставки 9 выполнены немного выше, чем серповидные шпонки 3, заклинивание последних в кольцевой канавке 2 не произойдет.Insert 9 is installed between the crescent dowels 3. Insert 9 can be made of durable metal. The inserts 9 may have a different shape, for example, square, oval, round, hexagon shape or other form specially designed by the designer. The inserts 9 are fixed inside the annular groove 2 by welding or by means of a threaded connection (threaded pin 10). The height of the inserts 9 is greater than the height of the crescent keys 3, which ensures the necessary clearance between the keys 3 and the housing 1 of the flange to prevent them from jamming. Due to the fact that the insert 9 is made slightly higher than the crescent keys 3, jamming of the latter in the annular groove 2 will not occur.

Применение втулки 6, изготовленной из материала с небольшим коэффициентом трения, например из бронзы, позволяет отказаться от применения подшипников между ней и втулкой 11 и усиливает герметизацию отверстия 5. Втулка 11, имея наружную с малым шагом резьбу, поджимает и центрирует втулку 6.The use of a sleeve 6 made of a material with a small coefficient of friction, for example, bronze, eliminates the need for bearings between it and the sleeve 11 and enhances the sealing of the hole 5. The sleeve 11, having an external thread with a small pitch, compresses and centers the sleeve 6.

Для исключения возможного засорения механизма перемещения серповидных шпонок 3 при транспортировке и хранении в корпус фланца 1 вкручена пробка 12.To eliminate the possible clogging of the mechanism for moving the crescent keys 3 during transportation and storage, a plug 12 is screwed into the flange housing 1.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Цилиндрическую пробку (на чертежах не указана) с расположенной по периметру кольцевой канавкой, в которую для фиксации пробки во фланце входят серповидные шпонки 3, устанавливают в корпус фланца 1, затем при вращении цилиндрической втулки 6 через винтовую пару 4 происходит плавное целенаправленное смещение серповидных шпонок 3 к центру фланца, что позволяет закрепить цилиндрическую пробку во фланце. Расстояние, на которое должны выдвигаться серповидные шпонки 3, задают вставки 9, закрепленные резьбовым штифтом 10 или при помощи сварки, благодаря этому, вокруг цилиндрической пробки, установленной в корпус фланца 1, образуется кольцевое соединение для зажима пробки. Применение втулки 6, изготовленной из материала с небольшим коэффициентом трения, например из бронзы, позволяет отказаться от применения подшипников между ней и втулкой 11 и усиливает герметизацию отверстия 5. Для исключения возможного засорения механизма перемещения серповидных шпонок 3 при транспортировке и хранении в корпус фланца 1 вкручена пробка 12. При нагружении фланца сверху во время установки на него машины для врезки или перекрытия трубопровода ширина паза для серповидных шпонок 3 сохраняется за счет принятия нагрузки на вставки 9.A cylindrical plug (not shown in the drawings) with an annular groove located around the perimeter, into which the crescent dowels 3 are inserted to fix the cork in the flange, are installed in the housing of the flange 1, then when the cylindrical sleeve 6 is rotated through the screw pair 4, the crescent dowels 3 smoothly and purposefully shift to the center of the flange, which allows you to fix the cylindrical plug in the flange. The distance over which the crescent dowels 3 are to be pulled out is set by inserts 9 fixed by a threaded pin 10 or by welding, due to this, an annular connection is formed around the cylindrical plug installed in the flange housing 1 to clamp the plug. The use of a sleeve 6 made of a material with a small coefficient of friction, for example, bronze, eliminates the need for bearings between it and the sleeve 11 and enhances the sealing of the hole 5. To prevent possible clogging of the crescent keys 3 during transportation and storage, screwed into the flange 1 housing plug 12. When loading the flange from above during installation of a machine for cutting or blocking the pipeline, the width of the groove for the crescent keys 3 is maintained by taking the load on the insert 9.

Claims

1. A flange comprising a casing with an annular groove located on the inner diameter of the casing, in which crescent dowels are placed connected to screw pairs, screw pairs are located in the side holes of the casing, characterized in that inserts are installed between the crescent dowels having a height greater than that of crescent keys, o-rings are located in the helical pair.

2. The flange according to claim 1, characterized in that the inserts are fixed inside the annular groove by welding.

3. The flange according to claim 1, characterized in that the inserts are fixed inside the annular groove using a threaded connection.

4. The flange according to claim 1, characterized in that the screw pair comprises a cylindrical sleeve with several grooves made along its outer diameter to accommodate the sealing rings in them.

5. The flange according to claim 1, characterized in that the sealing rings are made of a sealing polymer material that is resistant to friction and aggressive media.

6. Flange 1 and 4, characterized in that the cylindrical sleeve is made of material with a small coefficient of friction.