RU212291U1 - Вакуумное герметичное соединение - Google Patents

Вакуумное герметичное соединение Download PDF

Info

Publication number
RU212291U1
RU212291U1 RU2021134410U RU2021134410U RU212291U1 RU 212291 U1 RU212291 U1 RU 212291U1 RU 2021134410 U RU2021134410 U RU 2021134410U RU 2021134410 U RU2021134410 U RU 2021134410U RU 212291 U1 RU212291 U1 RU 212291U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sleeve
nipples
vacuum
metal washer
metal
Prior art date
Application number
RU2021134410U
Other languages
English (en)
Other versions
RU212291U9 (ru
Inventor
Рустам Халимович Якубов
Сергей Артурович Бушин
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА")
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Application granted granted Critical
Publication of RU212291U1 publication Critical patent/RU212291U1/ru
Publication of RU212291U9 publication Critical patent/RU212291U9/ru

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к области вакуумного машиностроения, связанного с разработкой вакуумного технологического оборудования, и представляет собой вакуумное герметичное соединение, содержащее ниппели с тороидальными выступами, охваченные накидной и нажимной гайками, снабжено металлической шайбой с пропущенной через нее металлической втулкой, коаксиально располагаемой в цилиндрических полостях ниппелей при плотном прилегании смежных поверхностей. Втулка имеет в хвостовых частях кольцевые проточки для установки стопорных колец, обеспечивающих скользящую посадку по охватывающим втулку поверхностям. Техническим результатом является повышение точности центрирования металлической шайбы относительно тороидальных выступов при одновременном снижении величины прикладываемого момента затяжки резьбового фитинга с накидной и нажимной гайками на 14%. 2 ил.

Description

Полезная модель относится к области вакуумного машиностроения, связанного с разработкой вакуумного технологического оборудования.
Известно устройство, содержащее два ниппеля, на торцевых поверхностях которых выполнены тороидальные выступы, охваченные накидной и нажимной гайками и снабженные металлической шайбой с центрирующим кольцом, посредством которых осуществляется герметичный стык (авторское свидетельство СССР №1634903, МПК F16J 15/00, 15.03.1991). Данное техническое решение принято в качестве прототипа.
Существенным недостатком такого решения является отсутствие гарантированного центрирования металлической шайбы и ее фиксации относительно венцов тороидальных выступов (пятна контакта), несмотря на наличие центрирующего кольца, особенно при произвольном пространственном расположении сопрягаемых элементов под различными углами. Указанный недостаток приводит к тому, что металлическая шайба под действием силы тяжести может самовысвобождаться (выскальзывать) сквозь поперечный паз, сделанный в центрирующем кольце для загрузки уплотнительной шайбы, за пределы рабочей области сочленения, что, в свою очередь, приводит к несанкционированным падениям (например, на поверхность пола), появлению загрязнений, в отдельных случаях, к появлению рисок на поверхности уплотнителя и даже деформации последнего, что в целом увеличивает общее время монтажа и ведет к возникновению издержек по расходованию уплотнительных шайб.
Полезная модель устраняет указанные недостатки.
Техническим результатом является повышение точности центрирования металлической шайбы относительно тороидальных выступов при одновременном снижении величины прикладываемого момента затяжки резьбового фитинга с накидной и нажимной гайками на 14%.
Технический результат достигается тем, что вакуумное герметичное соединение, содержащее ниппели с тороидальными выступами, охваченные накидной и нажимной гайками, снабжено металлической шайбой с пропущенной через нее металлической втулкой, коаксиально располагаемой в цилиндрических полостях ниппелей при плотном прилегании смежных поверхностей; втулка имеет в хвостовых частях кольцевые проточки для установки стопорных колец, обеспечивающих скользящую посадку по охватывающим втулку поверхностям.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1 представлен разрез вакуумного герметичного соединения, где 1,2 - ниппели; 3 - металлическая шайба; 4 - накидная гайка; 5 - нажимная гайка; 6 - втулка; 7 - стопорное кольцо.
На фиг.2 представлена гистограмма распределения количества успешных и безуспешных сочленений уплотняемого стыка при сравнении полезной модели и прототипа.
Вакуумное герметичное соединение содержит ниппели 1, 2 с выполненными на торцевых поверхностях тороидальными выступами и установленную между ними уплотнительную металлическую шайбу 3, охваченные накидной 4 и нажимной 5 гайками. В объеме, образуемом сквозными полостями смежно расположенных ниппелей и шайбы, коаксиально им расположена втулка 6 со стопорными кольцами 7.
Вакуумное герметичное соединение работает следующим образом.
Перед монтажом соединения металлическая шайба 3 насаживается на наружную поверхность втулки 6, которая имеет установленный зазор относительно внутренних поверхностей ниппелей. Далее в специально сделанные кольцевые проточки заданного радиуса на хвостовых частях втулки устанавливаются два разрезных стопорных кольца 7, обеспечивающие скользящую посадку по сопрягаемым поверхностям, охватывающим поверхность втулки. Втулку 6 с насаженными шайбой 3 и стопорными кольцами 7 сначала одним концом помещают в полость ниппеля 1 на глубину, равную ≈ (1/2) линейного размера длины втулки, а затем другим - в полость ниппеля 2 (фиг.1) с последующим переводом ниппелей и уплотнительной шайбы в сомкнутое состояние. Обеспечение скользящей посадки по сопрягаемым поверхностям исключает самопроизвольное перемещение втулки в полостях ниппелей 1, 2.
Затем за счет прикладываемого усилия, развиваемого резьбовой парой гаек 4 и 5, осуществляется стягивание ниппелей, при этом усилие сжатия передается на уплотнительную шайбу 3, что приводит к ее деформированию; после сборки (при необходимости) проводится контроль герметичности гелиевым течеискателем. При многократном использовании металлической шайбы 3 внутренний диаметр последней уменьшается, что в итоге ведет к закусыванию втулки 6 и одновременно является признаком, характеризующим исчерпание заданного ресурса торцевого уплотнения шайбы, позволяя вести постоянный контроль за состоянием герметичного соединения при многократном использовании металлической шайбы: нет необходимости вести точный подсчет количества стыковок/растыковок при наличии эффекта закусывания втулки в проеме шайбы, особенно если их число сравнительно велико, а в отсутствие динамометрического ключа прикладываемые усилия могут быть неравномерными, в результате чего число стыковок/растыковок может изменяться. Очевидно, что сведение усилия затяжки резьбовой пары «накидная-нажимная гайки» до уровня минимального допустимого и воспроизводимого значения ведет, как следствие, к уменьшению степени сжатия уплотнительной шайбы, что в результате повышает ресурс работы вакуумного герметичного соединения.
Использование центрирующей втулки позволяет увеличить точность центрирования ниппелей 1, 2 и металлической шайбы 3 относительно друг друга, обеспечивая при этом высокое качество монтажа при любом пространственном положении узла соединения. Кроме того, использование центрирующей втулки, установленной в полости ниппелей, вместо центрирующего кольца с наружным охватом ниппелей исключает выскальзывание уплотнительной шайбы 3, что позволяет упростить сборку и сократить время монтажа.
Вакуумное герметичное соединение может быть использовано в уплотнениях трубопроводной арматуры вакуумных и газовых систем, в многоразовых уплотнениях загрузочных устройств, приспособлений, окошек и лючков высоковакуумных прогреваемых вакуумных камер, подвергаемых частой разгерметизации, например, в аналитическом оборудовании при загрузке исследуемых образцов.
На практике реализован вариант герметичного соединения, в котором уплотняющая металлическая шайба 3 была изготовлена из отожженной бескислородной меди, накидная гайка 5 - из латуни, остальные элементы конструкции - из нержавеющей стали.
Проведенные в нормальных условиях исследования при контролируемых значениях моментов затяжки показали, что средний ресурс переуплотнения герметизируемого стыка составляет около 200 стыковок/расстыковок, после чего требуется замена шайбы. Это обусловлено тем, что дальнейшее ее использование приведет к невозможности снятия последней с поверхности втулки без особых усилий и специальной оснастки в виду увеличения натяга (создания крайне малого зазора) между сопрягаемыми поверхностями. Наиболее продолжительный цикл повторяемых свинчиваний с воспроизводимым значением усилия деформации шайбы, обеспечивающих герметичность стыка в пределах чувствительности течеискателя, начинался при моменте затяжки 58 Н⋅м, а для ближайшего аналога - 66 Н⋅м.
Следует отметить, что при многократном нагреве до температуры 200°С раскрытия стыка или нарушение герметичности соединения не происходило.

Claims (1)

  1. Вакуумное герметичное соединение, содержащее ниппели, охваченные накидной и нажимной гайками, причем на торцевой поверхности ниппелей выполнены тороидальные выступы, снабженное уплотнительной металлической шайбой и центрирующим элементом, отличающееся тем, что центрирующий элемент выполнен в виде металлической втулки, коаксиально располагаемой в цилиндрических полостях ниппелей и отверстии металлической шайбы, расположенной между ними, при плотном прилегании смежных поверхностей; втулка имеет в хвостовых частях кольцевые проточки для установки стопорных колец, обеспечивающих скользящую посадку по охватывающим втулку поверхностям.
RU2021134410U 2021-11-23 Вакуумное герметичное соединение RU212291U9 (ru)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU212291U1 true RU212291U1 (ru) 2022-07-14
RU212291U9 RU212291U9 (ru) 2022-10-06

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU222148U1 (ru) * 2023-06-09 2023-12-13 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Приспособление для монтажа и фиксации контролируемого прибора на участке вакуумного соединения

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1634903A1 (ru) * 1989-01-12 1991-03-15 Предприятие П/Я В-8495 Уплотнение
US6176663B1 (en) * 1998-12-18 2001-01-23 Cooper Cameron Corporation Apparatus for reducing fastener bending stress in flanged connections
RU2305219C1 (ru) * 2006-04-03 2007-08-27 Московский государственный университет инженерной экологии Разъемное фланцевое соединение
RU169119U1 (ru) * 2016-10-26 2017-03-03 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Сверхвысоковакуумное уплотнительное соединение

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1634903A1 (ru) * 1989-01-12 1991-03-15 Предприятие П/Я В-8495 Уплотнение
US6176663B1 (en) * 1998-12-18 2001-01-23 Cooper Cameron Corporation Apparatus for reducing fastener bending stress in flanged connections
RU2305219C1 (ru) * 2006-04-03 2007-08-27 Московский государственный университет инженерной экологии Разъемное фланцевое соединение
RU169119U1 (ru) * 2016-10-26 2017-03-03 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Сверхвысоковакуумное уплотнительное соединение

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU222148U1 (ru) * 2023-06-09 2023-12-13 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Приспособление для монтажа и фиксации контролируемого прибора на участке вакуумного соединения

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2014298821B2 (en) Press fitting for a threaded connection and method for attaching a fitting to a threaded connection
US3825222A (en) Charging pipe union
US3895831A (en) Seal assembly providing dual seal zones
CA2664822C (en) Method and apparatus for simplified and hygienic access to a fluid chamber
US3058750A (en) Method of applying a sealing with c-shaped radial section
US2954797A (en) Leak control jacket apparatus
US6254147B1 (en) Fluid-tight connecting apparatus
RU212291U1 (ru) Вакуумное герметичное соединение
CN106499893A (zh) 一种具有泄漏监测功能的多道密封法兰
RU212291U9 (ru) Вакуумное герметичное соединение
US4770207A (en) Fluidic system
CN206419591U (zh) 一种具有泄漏监测功能的多道密封法兰
US8215193B2 (en) Method and apparatus for simplified and hygienic access to a fluid chamber
EP2584229A1 (en) O-ring shield system and method
EP0237931A3 (en) Apparatus for examining the gas tightness of joints between pipe pieces
US2691537A (en) Flareless tube fitting
KR20170019660A (ko) 실링용 진공 배관 장치
US3578805A (en) Tube coupling
CN216815898U (zh) 一种基于消防器材压力测试的密封连接试样
CN216309311U (zh) 管道取压结构
CN212455796U (zh) 一种穿墙套管
RU2723262C1 (ru) Способ установки образцов-свидетелей коррозии вблизи нижней образующей трубопровода
CN110579568B (zh) 一种适用于真空罐低气压试验的固体燃气发生器装填装置
CN210154763U (zh) 一种用于双道密封结构泄漏监测管完整性检查的工具
CN112050983A (zh) 一种大型膨胀螺栓膨胀力测试装置及方法