RU2117202C1 - Устройство для герметичного соединения трубопроводов - Google Patents
Устройство для герметичного соединения трубопроводов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2117202C1 RU2117202C1 RU96123554/06A RU96123554A RU2117202C1 RU 2117202 C1 RU2117202 C1 RU 2117202C1 RU 96123554/06 A RU96123554/06 A RU 96123554/06A RU 96123554 A RU96123554 A RU 96123554A RU 2117202 C1 RU2117202 C1 RU 2117202C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- annular
- connector
- bowl
- nozzle
- thrust ring
- Prior art date
Links
Landscapes
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
- Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
Abstract
Устройство для герметичного соединения трубопровода состоит из заполненной легкоплавким сплавом и установленной на нижнем полуразъеме кольцевой чаши. В чашу погружен верхний полуразъем. Нагреватель установлен соосно с кольцевой чашей. Изобретение повышает герметичность устройств. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к общему машиностроению, преимущественно к сосудам высокого давления, и может быть использовано в ядерных энергетических установках для герметизации трубопроводов первого контура петлевых установок.
Известны различные разъемные соединения, позволяющие герметично соединять трубопроводы. Например, уплотнительное устройство трубопроводов [1], содержащее трубу с двухступенчатой цилиндрической расточкой, трубу с раструбом, установленную в меньшей ступени первой трубы, уплотнительный элемент и поджимающую его гайку. Для повышения надежности соединения конец трубы выполнен раструбом, а уплотнительный элемент установлен на переходной части раструба и контактирует с наружной поверхностью трубы. Между уплотнительным элементом и гайкой установлено антифрикционное кольцо. Недостатками данного устройства являются высокие требования к соосности, необходимость специальной подготовки полуразъема "труба с раструбом", заключающейся в оснащении новым уплотнительным элементом, антифрикционным кольцом и гайкой, а также необходимость изготовления раструба, что может быть технологически трудной задачей. Кроме того, замена уплотнительного элемента может стать невозможной в случае, если другой конец трубы с раструбом не свободен, а это может сильно ограничить ресурс работы устройства.
Наиболее близким аналогом, совпадающим с изобретением по наибольшему количеству существенных признаков, является уплотнение [2], включающее герметично закрепленную на деталях уплотняемого соединения кольцевую чашу, заполненную эвтектическим сплавом олова с висмутом, и погруженный в сплав разделитель. Контактные поверхности чаши выполнены из никеля (покрыты никелем). Уплотнение снабжено нагревателем для плавления сплава, уплотнение не ухудшает своих характеристик от радиационного облучения.
Недостатком данного устройства является неопределенность в оценке величины давления, при котором нарушается герметичность соединения, и низкая прочность соединения при температурах теплоносителя, близких к температуре плавления эвтектики.
Указанные недостатки обусловлены тем, что удержание разъема в зацеплении происходит лишь благодаря смачиваемости никеля с оловом и прочностные характеристики эвтектики снижаются с ростом температуры.
Заявленное устройство обеспечивает герметичное соединение трубопроводов, используемых для циркуляции сред с высокой температурой и большим давлением, причем допускается несоосность соединяемых трубопроводов и обеспечивается возможность проведения операций сборки и разборки дистанционно.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что устройство для герметичного соединения трубопроводов, содержащее заполненную легкоплавким сплавом кольцевую чашу с погруженным в нее верхним полуразъемом, нижний полуразъем и нагреватель, в отличие от прототипа включает также и установленный в кольцевой чаше запорный механизм, погруженный в легкоплавкий сплав, кроме того, кольцевая чаша имеет возможность упругого перемещения относительно нижнего полуразъема, нижний полуразъем выполнен в виде патрубка с охватывающей насадкой, погруженной в легкоплавкий сплав, причем запорный механизм фиксирует положение кольцевой чаши относительно верхнего полуразъема в осевом и радиальном направлениях.
Запорный механизм, погруженный в легкоплавкий сплав, состоит из выполненного в чаше кольцевого выступа с конусной поверхностью для взаимного центрирования чаши и верхнего полуразъема, расположенного под этим выступом упорного кольца и сопряженного упорному кольцу буртика, выполненного на верхнем полуразъеме, образующих кольцевую полость, заполненную легкоплавким металлом, перемещающейся внутри упорного кольца запирающей втулки, а также фиксаторов, сопряженных с кольцевой канавкой, выполненной на верхнем полуразъеме, и с фиксирующими поверхностями упорного кольца и запирающей втулки, удерживаемых в рабочем положении ограничителем хода фиксаторов. Между упорным кольцом и запирающей втулкой имеется кольцевая полость, образованная обращенными друг к другу кольцевыми выступами на упорном кольце и запирающей втулке и связанная щелевыми каналами с полостью кольцевой чаши.
На наружной поверхности кольцевой чаши может быть выполнено оребрение, с целью ее охлаждения при протекании горячего теплоносителя в трубопроводах и недопущения поднятия температуры легкоплавкого металла до температуры плавления. Для этого же между патрубком нижнего полуразъема и кольцевой чашей имеется теплоизолирующая прокладка. Между переходниками может быть установлена негерметичная тепловая завеса, предназначенная для недопущения конвективных перетечек тепла от теплоносителя к легкоплавкому сплаву.
Придание кольцевой чаше подвижности как в радиальном, так и в осевом направлении и выполнение нижнего полуразъема в виде патрубка с охватывающей насадкой, погруженной в легкоплавкий сплав, дает возможность снизить требования к соосности при сборке соединения, что упрощает автоматизацию процесса сборки и разборки.
Наличие запорного механизма позволяет перенести механические нагрузки с легкоплавкого сплава на конструкционные элементы, выполненные из твердых и прочих материалов. Роль легкоплавкого сплава сводится к герметизации соединения и фиксации элементов запорного механизма при работе соединения, причем фиксирующие свойства определяются невозможностью выдавить легкоплавкий сплав через узкую щель или маленькое отверстие, если только сплав не находится в жидком состоянии.
На чертеже изображен продольный разрез устройства для герметичного соединения трубопроводов.
Устройство для герметичного соединения трубопроводов включает кольцевую чашу 1, заполненную легкоплавким сплавом 2, а также погружаемые в эту чашу насадку 3, прикрепленную к патрубку верхнего полуразъема 4, и насадку 5, прикрепленную к патрубку нижнего полуразъема 6. Снаружи разъемного соединения расположен нагреватель 7. В кольцевой чаше находится запорный механизм 8.
Кольцевая чаша 1 находится вокруг патрубка нижнего полуразъема 6 на упругом элементе (пружине) 9 и может перемещаться как в осевом, так и в радиальном направлении. Это позволяет компенсировать отклонения верхнего полуразъема относительно нижнего при сборке. На наружной поверхности кольцевой чаши выполнено оребрение 10 с целью ее охлаждения при протекании горячего теплоносителя в трубопроводах и недопущения поднятия температуры легкоплавкого сплава 2 до температуры плавления. Для этого же между трубопроводом и кольцевой чашей имеется теплоизолирующая прокладка 11.
В запорный механизм 8 включаются упорное кольцо 12, перемещающаяся внутри него запирающая втулка 13, а также фиксаторы 14, выполненные в виде шариков, находящихся между фиксирующими поверхностями - конусной поверхностью 15 упорного кольца и поверхностью 16 запирающей втулки, причем поверхность 16 удерживает шарики в рабочем состоянии ложбинкой 17, выполняющей роль ограничителя хода фиксаторов, не позволяющего шарикам скатиться вниз и выйти из рабочего положения. Между упорным кольцом и запирающей втулкой имеется кольцевая полость 18, образованная кольцевыми выступами 19 и 20 на упорном кольце и запирающей втулке, причем хотя бы между одним из выступов (19 или 20) и сопряженной этому выступу поверхностью имеется щель для прохода расплава в кольцевую полость 18 и выхода из нее. Движение упорного кольца ограничено кольцевым выступом 21 с конусной поверхностью 22 в верхней части кольцевой чаши.
Насадка 3 выполнена из трубы большего, чем патрубок верхнего полуразъема 4, диаметра и крепится к нему с помощью переходника 23, причем торец насадки имеет вид конусной поверхности 24, а на наружной поверхности насадки имеются кольцевая канавка 25 для входа в зацепление с фиксаторами 14 и буртик 26 для поджатия упорного кольца, являющиеся частью запорного механизма.
Насадка 5 выполнена также из трубы большего, чем патрубок нижнего полуразъема 6, диаметра и крепится к нему с помощью переходника 27, но в отличии от верхнего полуразъема, эта насадка охватывает патрубок нижнего полуразъема 6 снаружи. Этим достигается возможность погружения насадки в кольцевую чашу 1, расположенную вокруг патрубка нижнего полуразъема. Наружный диаметр насадки 5 меньше внутреннего диаметра насадки 3 на величину допустимой несоосности соединения.
Между переходниками верхнего и нижнего полуразъема установлена тепловая завеса 28 (негерметичная), выполненная, например, из сильфонов и теплоизолирующего кольца, и предназначенная для недопущения конвективных перетечек тепла от теплоносителя к легкоплавкому сплаву.
Работа разъемного соединения происходит следующим образом.
В исходном состоянии кольцевая чаша 1 заполнена легкоплавким сплавом 2, в который погружена насадка 5. Для соединения трубопроводов необходимо включить нагреватель 7, перевести легоплавкий сплав 2 в жидкое состояние и опустить насадку 3 в кольцевую чашу с расплавом. При этом конусная поверхность на торце насадки 24 и на кольцевой чаше 22 автоматически отцентрируют их взаимное расположение с учетом несоосности. Далее конусная поверхность на торце насадки 24 отожмет фиксаторы 14 от оси, и они будут "утоплены" между фиксирующими поверхностями 15 и 16 упорного кольца 12 и запирающей втулки 13, при этом из кольцевой полости 18 между упорным кольцом 12 и запирающей втулкой 13, через щель будет выдавлен расплав 2. Насадка 3 беспрепятственно войдет в кольцевую чашу с расплавом до вхождения в зацепление буртика 26 на насадке и упорного кольца 12. После этого дальнейшее опускание верхнего полуразъема приведет к выдавливанию конусной поверхностью 15 шариков-фиксаторов 14 к центру, и "утапливанию" их в кольцевой канавке 25. Кольцевая полость 18 между упорным кольцом 12 и запирающей втулкой 13 вновь через щели заполнится расплавом. После снятия нагрева и затвердевания легкоплавкого металла, разъем готов к работе при нагрузках.
Разъем соединения происходит при расплавленном легкоплавком сплаве в обратном порядке.
Claims (4)
1. Устройство для герметичного соединения трубопроводов, содержащее заполненную легкоплавким металлом кольцевую чашу с погруженным в нее верхним полуразъемом, нижний полуразъем и нагреватель, отличающееся тем, что нижний полуразъем выполнен в виде патрубка с насадкой, охватывающей последний снаружи и погруженной в легкоплавкий металл, при этом кольцевая чаша установлена упруго с возможностью перемещения вокруг патрубка и зафиксирована относительно верхнего полуразъема запорным механизмом, который погружен в легкоплавкий металл.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что запорный механизм состоит из выполненного в верхней части кольцевой чаши внутреннего кольцевого выступа с конусной поверхностью, расположенного под выступом упорного кольца, образующих совместно с сопряженным упорному кольцу буртиком на верхнем полуразъеме кольцевую полость, заполненную легкоплавким металлом, перемещающейся внутри упорного кольца запирающей втулки, а также фиксаторов, сопряженных с кольцевой канавкой, выполненной на верхнем полуразъеме, и с фиксирующими поверхностями упорного кольца и запирающей втулки, причем фиксаторы удерживаются ограничителем, а между упорным кольцом и запирающей втулкой имеется кольцевая полость, образованная обращенными друг к другу кольцевыми выступами на упорном кольце и запирающей втулке и связанная щелевыми каналами с полостью кольцевой чаши.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на наружной поверхности кольцевой чаши выполнено оребрение.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что между патрубком нижнего полуразъема и кольцевой чашей имеется теплоизолирующая прокладка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96123554/06A RU2117202C1 (ru) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | Устройство для герметичного соединения трубопроводов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96123554/06A RU2117202C1 (ru) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | Устройство для герметичного соединения трубопроводов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2117202C1 true RU2117202C1 (ru) | 1998-08-10 |
RU96123554A RU96123554A (ru) | 1999-02-20 |
Family
ID=20188106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96123554/06A RU2117202C1 (ru) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | Устройство для герметичного соединения трубопроводов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2117202C1 (ru) |
-
1996
- 1996-12-11 RU RU96123554/06A patent/RU2117202C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5104152A (en) | Welded pipe joint | |
US3540760A (en) | Quick connect coupling | |
US6499771B1 (en) | Mechanical pipe coupling with toothed retainer | |
US4553775A (en) | Resilient annular seal with supporting liner | |
US5058906A (en) | Integrally redundant seal | |
US3848905A (en) | High pressure fitting | |
EP0132319B1 (en) | Quick release tube coupling | |
US2661965A (en) | Union which permits misalignment | |
USRE29376E (en) | Welded sleeve fitting | |
US3404904A (en) | Pipe couplings | |
US3108826A (en) | Transition pipe coupling | |
MXPA05002247A (es) | Junta roscada tubular impermeable con respecto al medio exterior. | |
US5131689A (en) | Flexible non-metallic coupling with cam follower latch mechanism | |
KR102166422B1 (ko) | 플랜지용 pfa 아답터 | |
CS250224B2 (en) | Method of tubes' gasproof connection and equipment for realization of this method | |
US4547003A (en) | Pipe connectors | |
RU2117202C1 (ru) | Устройство для герметичного соединения трубопроводов | |
US3295191A (en) | Method of constructing a bellows valve | |
US3432187A (en) | Tube coupling | |
US2788993A (en) | Hose coupling with part spherical joining ring | |
US20050109406A1 (en) | Zero flow fireproof quick disconnect coupling | |
US3243207A (en) | Plastic fluid tight sealing device | |
US3353848A (en) | Self-aligning pressure sleeve | |
US3264012A (en) | Tube coupling | |
US4605156A (en) | Cold welded joint |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041212 |