RU2072469C1

RU2072469C1 - Pipe line detachable joint

Info

Publication number: RU2072469C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Грехнев
Original assignee: Моторостроительное конструкторское бюро
Priority date: 1992-09-29
Filing date: 1992-09-29
Publication date: 1997-01-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; movable and fixed hermetic joints of pipes at intersecting axes. SUBSTANCE: joint has ends of pipe lines with pair of contact sealing surfaces and pair of engageable hold-down surfaces. At least one of sealing surfaces and one hold-down surface are spherical in shape with common center of spheres. Sealing and hold-down surfaces are located on side from plane passing through center of spheres. EFFECT: enhanced reliability. 7 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности подвижных и неподвижных соединений трубопроводов, допускающих перекос осей с обеспечением герметичности соединения. The invention relates to mechanical engineering, in particular movable and fixed piping joints, allowing axial misalignment to ensure tight joints.

Известно фланцевое соединение трубопроводов, содержащее установленный между соединяемыми концами труб полый уплотнительный элемент со сферическими контактными поверхностями (авт.св.СССР N 163855 кл. F 16 27/04, 1960). Known flange connection of pipelines containing installed between the connected ends of the pipes, a hollow sealing element with spherical contact surfaces (ed. St. USSR no 163855 class F 16 27/04, 1960).

Недостатком известного устройства является то, что обе контактные поверхности каждой пары сопряженных деталей имеют сферические поверхности большой площади, что затрудняет обеспечение герметичности соединения и усложняет изготовление контактных поверхностей, так как требует большой точности и чистоты поверхности. A disadvantage of the known device is that both contact surfaces of each pair of mating parts have spherical surfaces of a large area, which makes it difficult to ensure the tightness of the connection and complicates the manufacture of contact surfaces, as it requires high accuracy and surface cleanliness.

Задача изобретения состоит в обеспечении монтажа труб с пересекающимися осями, уменьшении массы и габаритов соединения, повышении герметичности и технологичности изготовления. The objective of the invention is to ensure the installation of pipes with intersecting axes, reducing the mass and dimensions of the connection, increasing the tightness and manufacturability.

Технический результат достигается тем, что в разъемном соединении трубопроводов, содержащем концы и соединительные элементы в виде фланцев или накидной гайки, поверхности уплотнения и поверхности прижима выполнены отдельно друг от друга, при этом одна из поверхностей уплотнения и одна из поверхностей прижима выполнены в виде участков концентрических сфер с центром, совпадающим с точкой пересечения осей трубопроводов, и расположены с одной стороны от центра сфер, а другая поверхность уплотнения и прижима выполнены коническими в виде узкой замкнутой ленты. The technical result is achieved by the fact that in a detachable connection of pipelines containing ends and connecting elements in the form of flanges or a union nut, the sealing surface and the pressing surface are made separately from each other, while one of the sealing surfaces and one of the pressing surfaces are made in the form of concentric sections spheres with a center coinciding with the point of intersection of the axes of the pipelines, and are located on one side of the center of the spheres, and the other surface of the seal and clamp are made conical in the form of knots Coy closed tape.

На фиг. 1 изображен разрез фланцевого соединения; на фиг. 2 соединение с накидной гайкой; на фиг. 3 вариант соединения с накидной гайкой и ниппелем; на фиг. 4, 5, 6 вариант узла уплотнения с резиновым уплотнительным кольцом, упругим фасонным уплотнительным кольцом и с металлическим сминаемым кольцом соответственно; на фиг. 7 подвижное соединение с подводом смазки и с защитным чехлом. In FIG. 1 shows a section through a flange connection; in FIG. 2 connection with a union nut; in FIG. 3 connection option with union nut and nipple; in FIG. 4, 5, 6, an embodiment of a sealing assembly with a rubber sealing ring, an elastic shaped sealing ring and with a metal collapsible ring, respectively; in FIG. 7 movable connection with a supply of lubricant and with a protective cover.

Соединение содержит концы трубопроводов 1 и 2 и соединительные элементы в виде фланцевого соединения с плавающим (самоустанавливающимся) фланцем 3, жестким фланцем 4 и болтами 5 (фиг. 1), или в виде накидной гайки 6 (фиг. 2, 3). В зоне контакта концов трубопроводов имеется пара поверхностей уплотнения 7 и 8 (узел I фиг. 1) или (узел II фиг. 2) и пара поверхностей прижима 9 и 10. По меньшей мере одна из контактируемых поверхностей уплотнения выполнена сферической с радиусом P₁ (поверхность 7 фиг. 1, поверхность 11 фиг. 2 и поверхность 12 фиг. 3). По меньшей мере одна из контактируемых поверхностей прижима выполнена также сферической с радиусом P₂ (поверхность 9 фиг. 1, поверхность 13 фиг. 2 и поверхность 14 фиг. 3).The connection contains the ends of pipelines 1 and 2 and connecting elements in the form of a flange connection with a floating (self-aligning) flange 3, a rigid flange 4 and bolts 5 (Fig. 1), or in the form of a union nut 6 (Fig. 2, 3). In the contact zone of the ends of the pipelines there is a pair of sealing surfaces 7 and 8 (node I of Fig. 1) or (node II of Fig. 2) and a pair of clamping surfaces 9 and 10. At least one of the contacting surfaces of the seal is made spherical with a radius of P ₁ ( surface 7 of Fig. 1, surface 11 of Fig. 2 and surface 12 of Fig. 3). At least one of the contacting surfaces of the clip is also made spherical with a radius P ₂ (surface 9 of Fig. 1, surface 13 of Fig. 2 and surface 14 of Fig. 3).

Сферические поверхности уплотнения и прижима имеют общий центр сферы "А", совпадающий с точкой пересечения осей трубопроводов 1 и 2. Ответная часть контактной поверхности уплотнения (поверхности 8, 15 и 16) может быть выполнена конической или также сферической с радиусом P₁ или содержать уплотнительные элементы в виде резинового кольца 17 (фиг. 4), металлического упругого кольца 18 (фиг. 5), или сминаемого кольца 19 из мягкого металла, например алюминия, меди (фиг. 6). Уплотнение в конструкции с ниппелем 20 может осуществляться по внутренней поверхности развальцованного трубопровода 1 (фиг. 3). Ответная часть 10, 21 и 22 контактной поверхности прижима выполнена конической или сферической с радиусом P₂ и располагается на фланце 3 (фиг. 1), накидной гайке 6 (фиг. 2), на ниппеле 20 (фиг. 3).The spherical surfaces of the seal and clamp have a common center of the sphere "A", coinciding with the point of intersection of the axes of the pipelines 1 and 2. The counterpart of the contact surface of the seal (surfaces 8, 15 and 16) can be conical or also spherical with a radius of P ₁ or contain sealing elements in the form of a rubber ring 17 (Fig. 4), an elastic metal ring 18 (Fig. 5), or a crease ring 19 made of soft metal, for example aluminum, copper (Fig. 6). The seal in the design with the nipple 20 can be carried out on the inner surface of the flared pipe 1 (Fig. 3). The counterpart 10, 21 and 22 of the contact surface of the clip is made conical or spherical with a radius of P ₂ and is located on the flange 3 (Fig. 1), the union nut 6 (Fig. 2), on the nipple 20 (Fig. 3).

Крепление соединения осуществляется болтами 5 (фиг. 1), или накидной гайкой 6 (фиг. 2, 3). При необходимости обеспечения подвижности соединения в работе к поверхностям трения 23 подводится смазка через масленку 24 (фиг. 7) и соединение закрывается чехлом пыльником 25. The connection is fastened with bolts 5 (Fig. 1), or with a union nut 6 (Fig. 2, 3). If it is necessary to ensure the mobility of the joint in operation, lubrication is supplied to the friction surfaces 23 through an oiler 24 (Fig. 7) and the joint is closed by a dust cover 25.

При монтаже соединения концы 1 и 2 трубопроводов приближаются друг к другу, наружная поверхность уплотнения 7 (15 и 12) трубопровода 2 подводится до контакта с внутренней поверхностью уплотнения 8 (11 и 16) трубопровода 1, соединение самоустанавливается по сферической поверхности 7 (11 и 12), затем производят фиксацию соединения фланцами 3 и 4 и болтами 5 (фиг. 1) или накидной гайкой 6 (фиг.2, 3), при этом контактные поверхности прижима 9 и 10 (13 и 21, 14 и 22) также устанавливаются по сферической поверхности 9 (13 и 14) в зависимости от угла наклона трубопроводов 1 и 2. В процессе монтажа соединения наличие сферической поверхности уплотнения с радиусом P₁ и сферической поверхности прижима с радиусом P₂ с общим центром сфер в точке "А" позволяет облегчить процесс монтажа, сократить время монтажа при несоосности концов соединяемых трубопроводов за счет возможности поворота одного из концов труб вокруг точки "А" на угол наклона до 20^o от оси. В процессе работы устройства уплотнение происходит по линии, если одна из поверхностей 7 (12 и 15) уплотнения сферическая, а другая поверхность 8 (11 и 16) коническая в виде узкой замкнутой ленты, или по кольцевой сферической поверхности, если обе контактные поверхности выполнены сферическими. В зоне пары поверхностей прижима контакт происходит также по линии или кольцевой сферической поверхности.When installing the connection, the ends 1 and 2 of the pipelines approach each other, the outer surface of the seal 7 (15 and 12) of the pipeline 2 is brought into contact with the inner surface of the seal 8 (11 and 16) of the pipeline 1, the connection is self-installing on the spherical surface 7 (11 and 12 ), then fix the connection with flanges 3 and 4 and bolts 5 (Fig. 1) or a union nut 6 (Fig. 2, 3), while the contact surfaces of the clamp 9 and 10 (13 and 21, 14 and 22) are also installed spherical surface 9 (13 and 14) depending on the angle of inclination of pipelines 1 and 2. B the process of mounting the connection, the presence of a spherical sealing surface with a radius of P ₁ and a spherical clamping surface with a radius of P ₂ with a common center of spheres at point “A” allows to simplify the installation process, reduce installation time when the ends of the connected pipelines are not aligned due to the possibility of turning one of the pipe ends around point "A" at an angle of up to 20 ^o from the axis. During operation of the device, the seal occurs along the line if one of the sealing surfaces 7 (12 and 15) is spherical, and the other surface 8 (11 and 16) is conical in the form of a narrow closed tape, or along an annular spherical surface if both contact surfaces are made spherical . In the area of a pair of pressure surfaces, contact also occurs along a line or an annular spherical surface.

Claims

A detachable connection of pipelines containing ends and connecting elements in the form of flanges or a union nut, characterized in that the sealing surfaces and the pressing surfaces are made separately from one another, while one of the pressing sealing surfaces is made in the form of sections of concentric spheres with a center coinciding with a point the intersection of the axes of the pipelines, and are located on one side of the center of the spheres, and the other surface of the seal and clamp is made conical in the form of a narrow closed tape.