RU2015442C1 - Device for threaded joining pipelines with cutting in ring - Google Patents
Device for threaded joining pipelines with cutting in ring Download PDFInfo
- Publication number
- RU2015442C1 RU2015442C1 SU4921857A RU2015442C1 RU 2015442 C1 RU2015442 C1 RU 2015442C1 SU 4921857 A SU4921857 A SU 4921857A RU 2015442 C1 RU2015442 C1 RU 2015442C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- pipe
- cutting
- nut
- pipelines
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при выполнении разборного резьбового соединения металлических трубопроводов с врезающимся кольцом для осевого монтажа. The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used when performing a collapsible threaded connection of metal pipelines with a cutting ring for axial mounting.
Известны соединения трубопроводов с применением врезающихся колец. Known pipe connections using cutting rings.
Одно из известных устройств - трубная муфта, состоящая из двух взаимодействующих деталей, аксиально перемещающихся одна относительно другой. Между этими деталями расположена нажимная гильза с двумя внутренними заплечиками одинакового диаметра. One of the known devices is a pipe coupling, consisting of two interacting parts, axially moving one relative to the other. Between these parts is a pressure sleeve with two inner shoulders of the same diameter.
Передний заплечик выполнен в виде режущей кромки, вращающейся в трубу. Плотное соединение между нажимной гильзой и трубой осуществляется за счет образования набегающего перед режущей кромкой кольцевого выступа из материала трубы. Однако в связи с большой радиальной жесткостью кольца надежное герметичное соединение может быть осуществлено только при минимальном радиальном зазоре между наружным диаметром трубы трубопровода и внутренним диаметром врезающегося кольца. The front shoulder is made in the form of a cutting edge rotating in a pipe. A tight connection between the pressure sleeve and the pipe is due to the formation of an annular protrusion of the pipe material running in front of the cutting edge. However, due to the large radial stiffness of the ring, a reliable tight connection can be made only with a minimum radial clearance between the outer diameter of the pipe and the inner diameter of the cutting ring.
Известно также винтовое трубное соединение, соединительные элементы которого аксиально ввинчиваются один в другой. Между этими элементами предусмотрена кольцевая выемка для конца трубы, на который надето уплотнительное кольцо. Торцы соединительных элементов, расположенные с обеих сторон уплотнительного кольца, расширяются один относительно другого в форме полого конуса. На одной стороне уплотнительного кольца предусмотрен стыкующийся конец с радиальным утолщением. К этой концевой поверхности при завинчивании прижимается подвижный внутренний торец, вдвигающий уплотнительное кольцо. С другой стороны уплотнительное кольцо имеет цилиндрический режущий конец, который радиально сжимается при набегании другой, неподвижный, внутренний торец. Режущий конец имеет две уплотнительные кромки, врезающиеся в поверхность трубы. Однако в связи с тем, что контакт торцовой поверхности конца кольца с поверхностью гайки происходит по окружной кромке, необходима высокая твердость прижимной гайки для обеспечения возможности последующей разборки резьбового соединения. A screw pipe connection is also known, the connecting elements of which are axially screwed into one another. An annular recess is provided between these elements for the end of the pipe, onto which the O-ring is fitted. The ends of the connecting elements located on both sides of the sealing ring expand one relative to the other in the form of a hollow cone. A mating end with a radial thickening is provided on one side of the o-ring. To this end surface, when screwing, a movable inner end is pressed, pushing the sealing ring. On the other hand, the o-ring has a cylindrical cutting end, which is radially compressed when the other, stationary, inner end faces. The cutting end has two sealing edges that cut into the pipe surface. However, due to the fact that the contact of the end surface of the end of the ring with the surface of the nut occurs on the circumferential edge, high hardness of the clamping nut is necessary to enable subsequent disassembly of the threaded connection.
В нашей стране действует ГОСТ 23354-87 "Соединения трубопроводов резьбовые. Кольца врезающиеся". In our country, GOST 23354-87 "Threaded piping connections. Cutting rings" applies.
Врезающееся кольцо, выполненное в соответствии с этим стандартом, применяется при выполнении резьбовых соединений трубопроводов. На одном конце соединяемого трубопровода имеется штуцер. На конец другого трубопровода, предназначенного для соединения, надеваются врезающееся кольцо и накидная гайка (ГОСТ 23353-87). A cutting ring made in accordance with this standard is used when making threaded pipe connections. At one end of the connected pipeline there is a fitting. At the end of another pipeline intended for connection, a cutting ring and a union nut are put on (GOST 23353-87).
Известное кольцо имеет переднюю кромку, врезающуюся в тело трубы при выполнении соединения, и утолщенную заднюю часть в виде кольцевого выступа. Выступ имеет приемный конус с углом 90о с торцовой части для улучшения контакта с буртом накидной гайки. Однако такое выполнение врезающегося кольца налагает определенные ограничения на условия его применения: надежное соединение возможно только для холоднотянутых труб повышенной точности, т.е. калиброванных труб, при условии, что зазор между наружным диаметром трубы и внутренним диаметром кольца не превышает 0,10-0,15 мм; для выполнения соединения требуется предварительное обжатие врезающегося кольца на трубе трубопровода в специальном технологическом приспособлении, выполненном в виде специальных штуцеров, закаленных до твердости HRC42-45 и с контролем повышенного момента затяжки гайки. Таким образом, отсутствие калиброванных труб не позволяет выполнить резьбовое соединение с врезающимся кольцом.Known ring has a leading edge that cuts into the body of the pipe when making the connection, and a thickened back in the form of an annular protrusion. The protrusion has a receiving cone with an angle of 90 about from the end part to improve contact with the collar of the union nut. However, such a design of a cutting ring imposes certain restrictions on the conditions for its use: a reliable connection is possible only for cold-drawn pipes of increased accuracy, i.e. calibrated pipes, provided that the gap between the outer diameter of the pipe and the inner diameter of the ring does not exceed 0.10-0.15 mm; to make the connection, preliminary compression of the cutting ring on the pipe pipe is required in a special technological device made in the form of special fittings hardened to hardness HRC42-45 and with control of the increased nut tightening torque. Thus, the absence of calibrated pipes does not allow a threaded connection with a cutting ring.
Цель изобретения - повышение надежности соединения стальных труб любого класса точности. The purpose of the invention is to increase the reliability of the connection of steel pipes of any accuracy class.
Поставленная достигается за счет того, что в устройстве для резьбового соединения трубопроводов с врезающимся кольцом, содержащем штуцер на конце одного из соединяемых трубопроводов и гайку на подсоединяемом конце трубы другого трубопровода, врезающееся кольцо выполнено с кольцевой внутренней проточкой в передней части и диаметрально расположенными прорезями в задней части кольца, глубина которых не превышает половины ширины кольца. Целесообразно выбирать глубину и длину проточки в зависимости от наружного диаметра подсоединяемой трубы из соотношения:
= 0.02...0.05 (I)
=0.4...0.1 (II) (IV) где h - глубина проточки;
l - длина проточки;
d - наружный диаметр кольца в его передней части;
dвн - внутренний диаметр кольца в его передней части;
dтр - наружный диаметр подсоединенной трубы.This is achieved due to the fact that in the device for the threaded connection of pipelines with a cutting ring containing a fitting at the end of one of the connected pipelines and a nut at the connecting end of the pipe of another pipe, the cutting ring is made with an annular internal groove in the front and diametrically arranged slots in the back parts of the ring whose depth does not exceed half the width of the ring. It is advisable to choose the depth and length of the groove depending on the outer diameter of the connected pipe from the ratio:
= 0.02 ... 0.05 (I)
= 0.4 ... 0.1 (II) (IV) where h is the depth of the groove;
l is the length of the groove;
d is the outer diameter of the ring in its front;
d vn is the inner diameter of the ring in its front part;
d tr - the outer diameter of the connected pipe.
Таким образом предлагается существенно иное выполнение врезающегося кольца, обеспечивающее необходимую радиальную податливость передней части кольца с сохранением осевой жесткости кольца в целом. Thus, a substantially different embodiment of the cutting ring is proposed, providing the necessary radial compliance of the front of the ring while maintaining the axial stiffness of the ring as a whole.
В указанных выше соотношениях значения 0,05 (из первого соотношения) и 0,4 (из второго соотношения) выбираются для труб меньшего диаметра, значения 0,02 и 0,1 выбираются для труб наибольшего диаметра. Такое выполнение кольца позволяет осуществить надежное резьбовое соединение любых труб, в том числе некалиброванных и труб со сварным продольным швом, а также труб, имеющих некруглость, и в случае большого, до 1 мм, зазора между внутренним диаметром кольца и наружным диаметром трубы. In the above ratios, the values of 0.05 (from the first ratio) and 0.4 (from the second ratio) are selected for pipes of smaller diameter, the values of 0.02 and 0.1 are selected for pipes of the largest diameter. This embodiment of the ring allows a reliable threaded connection of any pipes, including non-calibrated and pipes with a welded longitudinal seam, as well as pipes having non-circularity, and in the case of a large gap, up to 1 mm, between the inner diameter of the ring and the outer diameter of the pipe.
Сопоставление заявляемого устройства для резьбового соединения трубопроводов с врезающимся кольцом с выбранным в качестве прототипа, показывает, что предлагаемое решение обладает совокупностью новых отличительных признаков, изложенных в отличительной части формулы изобретения и, следовательно, соответствует критерию "новизна". A comparison of the inventive device for a threaded connection of pipelines with a cutting ring with the one selected as a prototype shows that the proposed solution has a combination of new distinctive features set forth in the characterizing part of the claims and, therefore, meets the criterion of "novelty."
Сравнение заявляемого устройства не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них новые свойства признаков и новые признаки, отличающие заявляемое устройство от устройства - прототипа, несмотря на широкое использование врезающихся колец. Comparison of the claimed device not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field, did not allow us to identify new properties of signs and new features that distinguish the claimed device from the prototype device, despite the wide use of cutting rings.
Предлагаемое выполнение кольцевой проточки, выбор оптимального в отношении податливости соотношения глубины и ширины проточки позволяет под действием натяга резьбы реализовать клиновое уплотнение, обеспечить надежное соединение трубопроводов и решить проблему выполнения резьбовых соединений с врезающимся кольцом, сняв ограничения по точности на трубы. Предлагаемое решение гарантирует надежное соединение при использовании труб в широком диапазоне диаметров и при давлении в трубопроводе 6,0 МПа и выше. Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия". The proposed implementation of the annular groove, the choice of the optimum ratio of depth and width of the groove with respect to flexibility allows the use of a thread interference to realize a wedge seal, to ensure reliable connection of pipelines and to solve the problem of making threaded connections with a cutting ring, removing restrictions on accuracy on pipes. The proposed solution guarantees a reliable connection when using pipes in a wide range of diameters and with a pressure in the pipeline of 6.0 MPa and higher. Thus, the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".
Ниже приведен конкретный пример реализации предлагаемого устройства для резьбового соединения трубопроводов. The following is a specific example of the implementation of the proposed device for a threaded connection of pipelines.
На фиг. 1 показано устройство для резьбового соединения трубопроводов с врезающимся кольцом, разрез; на фиг. 2 - врезающееся кольцо; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2. In FIG. 1 shows a device for threaded connection of pipelines with a cutting ring, section; in FIG. 2 - a cutting ring; in FIG. 3 - node I in FIG. 2.
На конце трубопровода 1, предназначенном для соединения, имеется штуцер 2. На конце подсоединяемой трубы 3 другого трубопровода имеются врезающееся кольцо 4 и накидная гайка 5. Штуцер 2 и гайка 5 - стандартные детали и подбираются по параметрам резьбы с возможностью выполнения резьбового соединения. Штуцер 2 имеет приемный конус с углом 24о. Врезающееся кольцо - оригинальная деталь. Передняя часть кольца 4 - рабочая часть и выполнена утоненной с внутренней кольцевой проточкой и, следовательно, обладает меньшей жесткостью по сравнению с задней частью кольца - опорной. Ширина кольца выбирается с учетом наружного диаметра подсоединяемой трубы трубопровода для труб с наружным диаметром 6-16 мм достаточно кольцо шириной 9 мм; для труб диаметром 18-42 мм ширина кольца выбирается в пределах 10-13 мм. Глубина и длина проточки выбираются также с учетом наружного диаметра подсоединяемой трубы, а именно, из следующих соотношений:
=0.02...0.05 (III)
=0.4...0.1
Стенка проточки, примыкающая к передней кромке кольца, выполнена со скосом 35о.At the end of the pipe 1 intended for connection, there is a
= 0.02 ... 0.05 (III)
= 0.4 ... 0.1
The wall of the groove adjacent to the front edge of the ring is made with a bevel of 35 about .
Наружная сторона передней кромки имеет технологический радиус закругления. Таким образом, утоненная часть кольца заканчивается передней кромкой толщиной 0,3-0,5 мм, внутренний диаметр которой равен номинальному наружному диаметру подсоединяемого трубопровода. Задняя часть кольца 4, обращенная вовнутрь гайки 5, имеет четыре диаметрально противоположные прорези. Глубина прорезей по величине близка ширине наружного выступа кольца. Ширина прорезей в 2,0-2,5 раза меньше длины. Наличие прорезей на врезающемся кольце для труб с наружным диаметром более 16 мм позволяет повысить радиальную податливость задней части кольца с целью обеспечения дополнительного контакта врезающегося кольца с трубой трубопровода и центрирования кольца на трубе при больших радиальных зазорах. Для обеспечения хорошего контакта кольца 4 с внутренним буртом гайки 5 задняя торцовая поверхность кольца имеет приемный конус 43о.The outer side of the leading edge has a technological radius of curvature. Thus, the thinned part of the ring ends with a leading edge 0.3-0.5 mm thick, the inner diameter of which is equal to the nominal outer diameter of the connected pipeline. The back of the
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
На свободный конец трубы 3 трубопровода, подлежащий подсоединению, надевают наружную гайку 5 и кольцо 4. Свободный конец трубы 3 трубопровода вводят в штуцер 2 трубопровода 1 и продвигают до тех пор, пока он своим торцем не упрется в бурт штуцера 2. Затем начинают навинчивать гайку 5 на штуцер 2. Гайка 5 давит на заднюю кромку кольца 4. Кольцо начинает перемещаться и своей передней кромкой входит в приемный конус штуцера 2. При дальнейшем вращении гайки 2 происходит продвижение кольца 4 вовнутрь приемного кольца штуцера 2. При этом начинается обжатие кольца 4 по диаметру. Передняя кромка кольца 4 прижимается к наружной поверхности трубы 3. При дальнейшем затягивании гайки 5 продолжается осевое смещение кольца 4 в направлении к штуцеру 2, происходит деформация утоненной части кольца 4 и врезание передней кромки кольца 4 в тело трубы 3. On the free end of the
Процесс завершится тогда, когда край приемного конуса штуцера 2 совместится с прямым краем внутренней канавки кольца 4, т.е. будет пройдена утоненная часть кольца. Поскольку жесткость кольца в указанной зоне выше, деформация кольца в этой зоне не происходит. При углублении передней кромки кольца 4 в тело трубы 3 происходит выдавливание металла, и на поверхности трубы образуется уступ, препятствующий вырыванию кольца и нарушению соединения. Кольцо может проворачиваться при отжатой гайке в этой, образованной в теле трубы канавке, но удалить кольцо можно только разрезав трубу. The process will end when the edge of the receiving cone of the
Таким образом, в окончательном виде в соединении трубопроводов с врезающимся кольцом под действием усилия натяга резьбы образуется своеобразный клин, существенно повышающий надежность соединения. Имеет место уплотнение: внутренний конус штуцера 2 - врезающееся кольцо 4. Размеры врезающегося кольца при известности размеров подсоединяемой трубы определяются в соответствии с соотношениями (III) и (IV) (см. таблицу). Thus, in the final form, in the connection of pipelines with a cutting ring, a peculiar wedge is formed under the action of the interference thread, significantly increasing the reliability of the connection. There is a seal: the inner cone of the fitting 2 - the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4921857 RU2015442C1 (en) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | Device for threaded joining pipelines with cutting in ring |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4921857 RU2015442C1 (en) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | Device for threaded joining pipelines with cutting in ring |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015442C1 true RU2015442C1 (en) | 1994-06-30 |
Family
ID=21566575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4921857 RU2015442C1 (en) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | Device for threaded joining pipelines with cutting in ring |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2015442C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2627783C2 (en) * | 2015-02-03 | 2017-08-11 | Камсахан Ко., Лтд. | Arrangement of connecting pipe nozzle |
RU178926U1 (en) * | 2018-01-16 | 2018-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Арзамасский литейно-механический завод "Старт" | PIPELINE CONNECTOR |
RU2664908C2 (en) * | 2013-09-10 | 2018-08-23 | Полтон Текнолоджиз Лимитед | Pipe connector |
-
1991
- 1991-03-26 RU SU4921857 patent/RU2015442C1/en active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Акцептованная заявка ФРГ N 1450382, кл. F 16L 19/08, приоритет 18.01.1964. * |
ГОСТ 23354-87 "Соединения трубопроводов резьбовые. Кольца врезающиеся". * |
Патент ФРГ N 1525806, кл. F 16L 19/08, приоритет 28.08.1965. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2664908C2 (en) * | 2013-09-10 | 2018-08-23 | Полтон Текнолоджиз Лимитед | Pipe connector |
RU2768320C2 (en) * | 2013-09-10 | 2022-03-23 | Полтон Текнолоджиз Лимитед | Pipe connector |
RU2627783C2 (en) * | 2015-02-03 | 2017-08-11 | Камсахан Ко., Лтд. | Arrangement of connecting pipe nozzle |
RU178926U1 (en) * | 2018-01-16 | 2018-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Арзамасский литейно-механический завод "Старт" | PIPELINE CONNECTOR |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100249005B1 (en) | Pipe joint made of resin | |
CA1246117A (en) | Flat-face tube connector | |
US4770444A (en) | Joint for oil-or gas-field pipe | |
GB1488395A (en) | Pipe connector | |
US6481762B1 (en) | Pipe coupling | |
AU2002210610B2 (en) | A pipe joint | |
ES2167915T3 (en) | TIGHTENING ADAPTER ACCESSORY FOR OBTAINING AN INDISOLUBLE TUBE UNION. | |
US2474178A (en) | Pipe coupling | |
KR20000029601A (en) | Pipe joint | |
US11873939B2 (en) | Pipe liner end termination | |
US2477969A (en) | Coupling | |
US2499024A (en) | Tube fitting | |
US2687315A (en) | Short coupling converter | |
FI95832B (en) | Couplings | |
RU2015442C1 (en) | Device for threaded joining pipelines with cutting in ring | |
US2466317A (en) | Tube coupling | |
GB2251045A (en) | A pipe coupling | |
EP0523020B1 (en) | A reduction device | |
US2523135A (en) | Coupling | |
US2341629A (en) | Tube coupling | |
EP0083135A1 (en) | A pipe coupling or branch pipe | |
JP6356893B1 (en) | Pipe joint structure | |
GB2234306A (en) | Pipe fittings | |
GB1456143A (en) | Multigrade pipe coupling | |
CN217951553U (en) | Pipe connection device |