RU2084744C1

RU2084744C1 - Sleeve for connecting pipes

Info

Publication number: RU2084744C1
Application number: RU94029348A
Authority: RU
Inventors: К.А. Гасанов
Original assignee: Дагестанский Политехнический Институт
Priority date: 1994-08-05
Filing date: 1994-08-05
Publication date: 1997-07-20
Also published as: RU94029348A

Abstract

FIELD: construction; erection of pipe lines for water supply systems; heating systems and other service lines. SUBSTANCE: sleeve has pipe union and union nuts with taper bearing surface. Sealing and fixing members are placed between nuts. Fixing members are made in the form of rings with triangular radial section formed by inner and outer surfaces in form of truncated cones. Outer surface of fixing member is directed to bearing surface of union nut. EFFECT: enhanced reliability. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии монтажа трубопроводов для систем водоснабжения, отопления и других инженерных коммуникаций. The invention relates to the field of construction, and in particular to the technology of installation of pipelines for water supply, heating and other utilities.

Известны устройства для соединения труб и трубопроводов [1, 2, 3] которые обеспечивают возможность монтажного соединения труб. Known devices for connecting pipes and pipelines [1, 2, 3] which provide the possibility of mounting pipes.

Недостатком известных устройств является то, что концы соединяемых труб требуют специальной подготовки, а сами устройства сложны в изготовлении. A disadvantage of the known devices is that the ends of the connected pipes require special preparation, and the devices themselves are difficult to manufacture.

Наиболее близкими из известных устройств является [4] состоящее из штуцера с накидными гайками уплотнителей, нажимных шайб и фиксирующих элементов, выполненных в виде эластичной синтетической ленты с жесткими вставками. The closest known devices is [4] consisting of a fitting with union nuts for gaskets, thrust washers and fixing elements made in the form of an elastic synthetic tape with rigid inserts.

Недостатком известного устройства является низкая надежность соединения труб из-за применения эластичной ленты в качестве фиксирующих элементов. Обжатие труб, которое достигается посредством эластичных фиксирующих элементов с жесткими вставками не обеспечивает надежность прочности и долговечности соединения, т.к. в процессе эксплуатации трубы подвергаются температурным и влажностным воздействиям (трубы для горячего и холодного водоснабжения и отопления). Наличие эластичной синтетической ленты, посредством которой происходит обжатие труб не обеспечивает жесткости соединения, и трубопроводы в местах расположения фиксаторов дают протечки особенно при разных температурно-влажностных условиях, под давлением и наличии механических воздействий, способствующих деформированию труб. Кроме того, фиксаторы из эластичной ленты с жесткими вставками требуют специальной технологии их изготовления, так как необходимо качественное соединение двух разнородных материалов эластичной ленты и жестких вставок с определенным шагом их установки. A disadvantage of the known device is the low reliability of the connection of the pipes due to the use of elastic bands as fixing elements. The compression of the pipes, which is achieved by means of elastic fixing elements with rigid inserts, does not provide reliability of the strength and durability of the connection, because during operation, pipes are exposed to temperature and humidity (pipes for hot and cold water supply and heating). The presence of an elastic synthetic tape through which the compression of the pipes does not provide the rigidity of the connection, and the pipelines in the locations of the clamps leak, especially under different temperature and humidity conditions, under pressure and the presence of mechanical stresses that contribute to the deformation of the pipes. In addition, clamps made of elastic tape with rigid inserts require a special technology for their manufacture, since a high-quality combination of two dissimilar materials of the elastic tape and rigid inserts with a certain installation step is necessary.

Задачей изобретения является повышение надежности соединения труб. The objective of the invention is to increase the reliability of the pipe connection.

Поставленный технический результат достигается тем, что фиксирующие элементы
выполнены в виде колец треугольного сечения и вставлены в накидные гайки, имеющие опорные конические поверхности, обращенные вовнутрь. Кольца выполнены в форме усеченного конуса как по наружной, так и по внутренней поверхностям таким образом, чтобы между наружной поверхностью соединенной трубы и контуром кольца по одной из вершин треугольника образовался кольцевой зазор величиной 1-3 мм, а по двум другим вершинам свободно соприкасался с внутренней поверхностью накидной гайки и наружной поверхностью трубы. При этом кольца выполнены из мягких металлов или сплавов, что обеспечивает их деформацию без образования трещин или хрупкого разрушения при стягивании накидных гаек и обжатии соединяемой трубы, тем самым, заклиниваясь в пространстве между гайкой и трубкой.The technical result is achieved in that the locking elements
made in the form of rings of triangular cross section and inserted into union nuts having conical supporting surfaces facing inward. The rings are made in the form of a truncated cone both on the outer and inner surfaces in such a way that between the outer surface of the connected pipe and the ring contour an annular gap of 1-3 mm is formed along one of the vertices of the triangle, and freely contacts the inner one at the other two vertices the surface of the union nut and the outer surface of the pipe. In this case, the rings are made of soft metals or alloys, which ensures their deformation without cracking or brittle fracture when tightening the union nuts and crimping the pipe being connected, thereby wedging in the space between the nut and the pipe.

Существенным отличием предлагаемого устройства является то, что муфта снабжена кольцевыми фиксаторами, имеющими треугольное радиальное сечение с наружным и внутренним поверхностями в виде усеченных конусов, а в качестве материала фиксатора использован мягкий металл или сплав (например бронза). При этом фиксирующие элементы расположены между уплотнителями и опорными поверхностями накидных гаек таким образом, чтобы наружная поверхность фиксирующего элемента была обращена к опорной поверхности накидной гайки. A significant difference of the proposed device is that the coupling is equipped with annular clamps having a triangular radial section with outer and inner surfaces in the form of truncated cones, and a soft metal or alloy (for example, bronze) is used as the clamp material. In this case, the locking elements are located between the seals and the supporting surfaces of the union nuts so that the outer surface of the locking element faces the supporting surface of the union nut.

В патентной и научно-технической литературе нами не обнаружены устройства для соединения труб, в которых использовано приведенное конструктивное решение устройства. In the patent and scientific and technical literature, we have not found a device for connecting pipes, which used the design solution of the device.

На чертеже изображена муфта. Она состоит из штуцера 1, двух накидных гаек 2, установленных с двух сторон штуцера, фиксирующие кольцо треугольного радиального сечения 4, уплотнители 5 и уплотнительные нажимные шайбы 6. The drawing shows the coupling. It consists of a fitting 1, two union nuts 2 mounted on both sides of the fitting, fixing a ring of triangular radial section 4, seals 5 and sealing thrust washers 6.

Муфту устанавливают следующим образом. В муфту поочередно вставляют соединяемые трубы 3 с двух сторон, затем затягивают накидные гайки. При этом накидные гайки прижимают уплотнители 5, через кольцевые фиксаторы 4 и уплотнительные шайбы 6. При достижении определенного усилия зажатия уплотнителей внутренние скосы накидных гаек попадают на наружный конус кольцевых фиксаторов и при дальнейшем затягивание гаек кольцевые фиксаторы радиально деформируются на величину фиксированного зазора и обжимают соединяемую трубу. При этом наружная кольцевая грань фиксатора, соприкасающаяся с внутренней поверхностью накидной гайки, деформируется в сторону увеличения диаметра кольца по наружной поверхности и распирает внутреннюю поверхность накидной гайки по линии соприкосновения, тем самым обеспечивает заклинивание кольцевого фиксатора. Мягкий металл или его сплав, являющийся материалом кольцевого фиксатора, обеспечивает его деформативность, достаточно для закаливания кольцевого фиксатора без образования трещин и разрушения колец. Такое соединение позволяет обеспечивать надежность трубопроводов, при котором воздействие усилия разрыва труб в местах их соединения муфтами будет способствовать еще большему заклиниванию кольцевых фиксаторов, тем самым обеспечивать их надежное соединение. The clutch is installed as follows. The connected pipes 3 are alternately inserted into the coupling on both sides, then the union nuts are tightened. In this case, the union nuts press the seals 5 through the ring retainers 4 and the sealing washers 6. When a certain clamping force is achieved, the internal bevels of the union nuts fall onto the outer cone of the ring retainers and, when the nuts are further tightened, the ring retainers radially deform by the amount of the fixed gap and compress the pipe to be connected . In this case, the outer annular face of the retainer in contact with the inner surface of the union nut is deformed towards increasing the diameter of the ring along the outer surface and bursts the inner surface of the union nut along the contact line, thereby jamming the annular retainer. The soft metal or its alloy, which is the material of the ring retainer, provides its deformability, sufficient to harden the ring retainer without the formation of cracks and fracture of the rings. Such a connection makes it possible to ensure the reliability of pipelines, in which the impact of the pipe rupture force in the places of their connection by the couplings will contribute to even more jamming of the ring clamps, thereby ensuring their reliable connection.

Пример конкретного выполнения. An example of a specific implementation.

Устройство было изготовлено в механической мастерской АО "СТРЭКС" в г. Махачкала. Она изготовлена для соединения труб наружным диаметром 22 мм. Для этого был изготовлен штуцер с внутренним диаметром 28 мм длиной 120 мм и нарезкой с обеих концов длиной по 40 мм. Затем были подготовлены две накидные гайки, устанавливаемые с двух сторон штуцера. Накидные гайки имеют с внутренней стороны скосы под углом 45^o. Из бронзы были выточены кольцевые фиксаторы с коническими поверхностями. Радиальное сечение кольцевого фиксатора было выполнено в виде прямоугольного треугольника с большим катетом, расположенным под углом к образующей наружной поверхности соединяемой трубы. Зазор между вершиной треугольника кольцевого фиксатора и образующей наружной поверхности трубы составил 1 мм, а внутренней поверхностью накидной гайки 2 мм. Угол наружной конической поверхности к образующей трубы составил 23-25^o. В штуцер были установлены просмоленные пенковые уплотнители и уплотнительные шайбы. Испытание муфты были проведены под давлением 2 и 4 атм, для чего предварительно были соединены отрезки труб длиной по 1 м. Результаты испытаний показали отсутствие протечек воды в том числе и горячей воды, нагнетаемой в трубы. Муфтовое соединение имело достаточно большую механическую прочность о чем свидетельствовали испытания на разрыв, при котором разрывное усилие составило 3,8-4,4 Тн.The device was manufactured in the mechanical workshop of JSC "STREX" in the city of Makhachkala. It is made to connect pipes with an outer diameter of 22 mm. For this, a fitting with an inner diameter of 28 mm and a length of 120 mm was made and cut from both ends with a length of 40 mm. Then, two union nuts were prepared, mounted on both sides of the fitting. The union nuts have bevels on the inside at an angle of 45 ^o . Ring retainers with tapered surfaces were machined from bronze. The radial section of the annular retainer was made in the form of a rectangular triangle with a large leg, located at an angle to the generatrix of the outer surface of the connected pipe. The gap between the apex of the triangle of the annular retainer and the generatrix of the outer surface of the pipe was 1 mm, and the inner surface of the union nut was 2 mm. The angle of the outer conical surface to the generatrix of the pipe was 23-25 ^o . Tar-mounted foam seals and sealing washers were installed in the fitting. The couplings were tested at a pressure of 2 and 4 atm, for which sections of pipes 1 m long were previously connected. The test results showed the absence of water leaks, including hot water, pumped into the pipes. The coupling joint had a sufficiently high mechanical strength, as evidenced by tensile tests, at which the breaking strength was 3.8-4.4 T.

Claims

1. A coupling for connecting pipes containing a fitting, union nuts with a conical supporting surface and seals and fixing elements installed between them, the latter being located on the side of the union nuts, characterized in that the locking elements are made in the form of rings of triangular radial section formed by internal and outer surfaces in the form of truncated cones, the outer surface of the locking element facing the supporting surface of the union nut.

2. The coupling according to claim 1, characterized in that the locking elements are made of soft metals or alloys.