RU2151944C1

RU2151944C1 - Fast releasable connection for branch pipes

Info

Publication number: RU2151944C1
Application number: RU98119598A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Базлов; В.Н. Кулаковский
Original assignee: Акционерное общество "АвтоВАЗ"
Priority date: 1998-10-28
Filing date: 1998-10-28
Publication date: 2000-06-27

Abstract

FIELD: fast connection ( disconnection ) of pipe-lines, cooling systems under conditions of large- scale production and stringent time limit. SUBSTANCE: in fast releasable connection for branch pipe turnbuckle is fitted with driving flywheel made fast to it. It can interact with pipe union that has multistart thread and via collar with collet bushing with the use of thrust ring put freely on outer surface of turnbuckle. Collar is made on turnbuckle. Collet bushing is mounted for axial and rotary movement with reference to turnbuckle and pipe union. EFFECT: enhanced reliability of connection. 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к быстроразъемным соединениям трубопроводов, и может быть использовано, например, в стендах испытания и обкатки автомобильных двигателей для быстрого подсоединения (отсоединения) питающих его, например, систем охлаждения в условиях крупносерийного производства при жестком лимите времени. The invention relates to mechanical engineering, namely to quick-disconnect pipe connections, and can be used, for example, in test benches and run-in automobile engines for quick connection (disconnection) of powering it, for example, cooling systems in large-scale production with a hard time limit.

Задача повышения надежности соединения и уменьшения времени на соединение, например патрубков двигателя от трубопроводов системы охлаждения в конце цикла испытания, является очень актуальной, по причине чрезмерного нагревания элементов системы охлаждения (в том числе и быстроразъемного соединения до температуры свыше 100 градусов C), и поэтому существует вероятность травмирования (обварки кипящей жидкостью) обслуживающего персонала. The task of increasing the reliability of the connection and reducing the connection time, for example, engine nozzles from the pipelines of the cooling system at the end of the test cycle, is very urgent, due to excessive heating of the elements of the cooling system (including the quick coupler to temperatures above 100 degrees C), and therefore there is a likelihood of injury (boiling boiling liquid) staff.

Известно быстроразъемное соединение трубопроводов по авт. св. N 643707, МКИ F 16 L 37/28, 1979 г., содержащее стяжную муфту, упорное кольцо, цангу, штуцер, фасонный вкладыш с уплотнением, пружину. Known quick disconnect piping by ed. St. N 643707, MKI F 16 L 37/28, 1979, containing a shrink disk, a thrust ring, a collet, a fitting, a shaped insert with a seal, a spring.

Недостатками данной конструкции являются:
1. Сложность конструкции.The disadvantages of this design are:
1. The complexity of the design.

2. Чрезмерно большое время на "соединение" или "отсоединение" данного быстроразъемного соединения с уплотняемым трубопроводом, т.е. чрезвычайно низкое быстродействие. 2. Excessively long time for “connecting” or “disconnecting” this quick-disconnect connection to the pipeline being sealed, i.e. extremely low speed.

3. Большие габариты и вес. 3. Large dimensions and weight.

4. Неудобство в эксплуатации, т.к. нужно придерживать фасонный вкладыш ключом за хвостовик. 4. Inconvenience in operation, because you need to hold the shaped liner with the key for the shank.

Известно быстроразъемное соединение трубопроводов по авт. св. N 1004708, МКИ F 16 L 37/08, принятое авторами в качестве прототипа и содержащее парубок с выступом, корпус, уплотнение, муфту-рукоятку, цанговую втулку, захваты, губки, наконечник. Known quick disconnect piping by ed. St. N 1004708, MKI F 16 L 37/08, adopted by the authors as a prototype and containing a coupler with a protrusion, housing, seal, clutch handle, collet sleeve, grips, jaws, tip.

Недостатками данной конструкции являются:
1. Сложность конструкции по причине наличия таких дополнительных элементов, как захваты, губки, пружины, оси и их стопорные элементы. Следствием этого недостатка является низкая надежность узла.The disadvantages of this design are:
1. The complexity of the design due to the presence of such additional elements as grippers, jaws, springs, axles and their locking elements. The consequence of this drawback is the low reliability of the node.

2. Чрезвычайно низкое быстродействие узла, т.е. достаточно большое время на "соединение" и "отсоединение", поскольку стяжную муфту в силу ее геометрических размеров возможно вращать исключительно медленно, например с помощью ключа или непосредственно рукою. 2. Extremely low node performance, ie a rather long time for “connecting” and “disconnecting”, since the shrink disk due to its geometrical dimensions can be rotated extremely slowly, for example using a wrench or directly with a hand.

3. Отсутствие легкости при вращении стяжной муфты, вследствие взаимодействия ее сразу по двум резьбовым поверхностям большой суммарной длины и как следствие, наличие значительного трения при вращении и увеличенные длинновые габариты. 3. The lack of lightness during rotation of the shrink disk, due to its interaction immediately on two threaded surfaces of large total length and, as a result, the presence of significant friction during rotation and increased long dimensions.

Технической задачей, решаемой предлагаемым техническим решением, является повышение безопасного обслуживания узла, увеличение его быстродействия при соединении и отсоединении питающих систем, а также повышение надежности узла путем упрощения его конструкции. The technical problem solved by the proposed technical solution is to increase the safe maintenance of the node, increase its speed when connecting and disconnecting power systems, as well as increasing the reliability of the node by simplifying its design.

Для решения поставленной технической задачи в быстроразъемном соединении для патрубков, содержащем штуцер с уплотнением, стяжную муфту, цанговую втулку, упорное кольцо, на стяжной муфте жестко установлен приводной маховик, стяжная муфта взаимодействует со штуцером по резьбе, выполненной многозаходной, а с цанговой втулкой - посредством свободно установленного на наружной поверхности стяжной муфты упорного кольца через бурт, выполненный на стяжной муфте, причем цанговая втулка установлена с возможностью осевого и вращательного перемещений относительно стяжной муфты и штуцера. To solve the technical problem in a quick-connect connection for nozzles containing a fitting with a seal, a shrink sleeve, a collet, a thrust ring, a drive flywheel is rigidly mounted on the shrink sleeve, the shrink sleeve interacts with the fitting through a thread made by multi-start, and with the collet sleeve, by freely mounted on the outer surface of the shrink disk of the thrust ring through a collar made on the shrink disk, and the collet sleeve is mounted with the possibility of axial and rotational movement eny relatively turnbuckle and fitting.

Сопоставительный анализ с прототипом показывают, что заявляемое устройство отличается от прототипа тем, что стяжная муфта снабжена жестко установленным на ней приводным маховиком, при этом стяжная муфта имеет возможность взаимодействия со штуцером по резьбе, выполненной многозаходной, и с цанговой втулкой - посредством свободно установленного на наружной поверхности стяжной муфты упорного кольца через бурт, выполненный на стяжной муфте, причем, цанговая втулка установлена с возможностью осевого и вращательного перемещений относительно стяжной муфты и штуцера. Comparative analysis with the prototype shows that the inventive device differs from the prototype in that the shrink sleeve is equipped with a drive flywheel rigidly mounted on it, while the shrink sleeve has the ability to interact with the fitting through a thread made by multi-way, and with a collet sleeve freely installed on the outside the surface of the shrink disk of the thrust ring through a collar made on the shrink disk, moreover, the collet sleeve is mounted with the possibility of axial and rotational movements of the relative but the turnbuckle and the union.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволило сделать вывод о соответствии решения изобретательскому уровню. Comparison of the proposed solution with other technical solutions in the art did not allow them to identify signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allowed us to conclude that the solution corresponds to the inventive step.

На фиг. 1 изображено быстроразъемное соединение для патрубков до стыковки с патрубком. In FIG. 1 depicts a quick coupling for nozzles prior to docking with the nozzle.

На фиг. 2 изображено быстроразъемное соединение для патрубков после стыковки с патрубком. In FIG. 2 depicts a quick coupling for nozzles after docking with the nozzle.

Быстроразъемное соединение для патрубка содержит штуцер 1 с уплотнением 2. На стяжной муфте 3 жестко установлен приводной маховик 4, при этом стяжная муфта 3 имеет возможность перемещения относительно штуцера 1 по резьбе 5, выполненной многозаходной. На стяжной муфте 3 выполнен бурт 6, посредством которого упорно кольцо 7 имеет возможность взаимодействия с цанговой втулкой 8 для надежной герметизации патрубка 9 со штуцером 1 с помощью уплотнения 2. Приводной маховик 4 выполнен в виде высокоинерционного элемента из материала, обладающего низкой теплопроводностью, например из монолитного текстолита. Это обеспечивает безопасное вращение непосредственно рукою данного маховика 4 с достаточным быстродействием. The quick disconnect connection for the nozzle contains a fitting 1 with a seal 2. A drive flywheel 4 is rigidly mounted on the shrink sleeve 3, while the shrink sleeve 3 has the ability to move relative to the fitting 1 along the multi-thread 5. A collar 6 is made on the shrink sleeve 3, by means of which the ring 7 is able to interact with the collet sleeve 8 to reliably seal the pipe 9 with the fitting 1 by means of a seal 2. The drive flywheel 4 is made in the form of a high inertia element made of a material having low thermal conductivity, for example, monolithic textolite. This ensures safe direct rotation with the hand of this flywheel 4 with sufficient speed.

Быстроразъемное соединение для патрубков работает следующим образом. Quick connection for the pipes works as follows.

В исходном положении (см. фиг. 1) стяжная муфта 3 вместе с приводным маховиком 4 и упорным кольцом 7 относительно штуцера 1 находится в крайнем правом положении. При этом упорное кольцо 7 не контактирует своей внутренней конической поверхностью с цанговой втулкой 8, что дает возможность свободно вставить штуцер 1 в патрубок 9, а также свободно надеть лепестки цанговой втулки 8 на наружную поверхность патрубка 9 с выступом, при этом уплотнение 2 упрется в торец патрубка 9. При вращении (см. фиг. 2) против часовой стрелки приводного маховика 4 поступательное движение стяжной муфты 3 с помощью бурта 6 передается упорному кольцу 7. При этом происходит смыкание лепестков цанговой втулки 8 вокруг патрубка 9 и надежная герметизация его с помощью уплотнения 2. Поскольку резьба 5 на штуцере 1 выполнена многозаходной, а приводной маховик 4 имеет инерционность, то мгновенное придание последнему импульса на вращение обеспечивает достаточно высокую скорость поступательного перемещения стяжной муфты 3 и связанных с ней частей (приводного маховика 4 и упорного кольца 7). In the initial position (see Fig. 1), the shrink disk 3 together with the drive flywheel 4 and the thrust ring 7 relative to the fitting 1 is in the extreme right position. In this case, the thrust ring 7 does not contact its inner conical surface with the collet sleeve 8, which makes it possible to freely insert the fitting 1 into the pipe 9, and also to freely put the petals of the collet sleeve 8 on the outer surface of the pipe 9 with a protrusion, while the seal 2 will abut against the end branch pipe 9. During rotation (see Fig. 2) counterclockwise of the drive flywheel 4, the translational movement of the shrink disk 3 with the shoulder 6 is transmitted to the thrust ring 7. In this case, the petals of the collet sleeve 8 are closed around the pipe 9 and above its proper sealing by means of a seal 2. Since the thread 5 on the fitting 1 is multi-start, and the drive flywheel 4 has an inertia, then giving the latter an impulse to rotation provides a sufficiently high translational speed of the shrink disk 3 and its associated parts (drive flywheel 4 and thrust ring 7).

Для быстрого отсоединения быстроразъемного соединения от патрубка 9 необходимо приводной маховик 4 вращать в сторону, противоположную вращению, на смыкание лепестков (т. е. по часовой стрелке) цанговой втулки 8 вокруг патрубка 9. To quickly disconnect the quick disconnect connection from the pipe 9, it is necessary to rotate the drive flywheel 4 in the direction opposite to rotation to close the petals (i.e., clockwise) of the collet sleeve 8 around the pipe 9.

После освобождения лепестков цанговой втулки 8 от взаимодействующего с ней упорного кольца 7, необходимо "выдернуть" цанговую втулку 8 с патрубка 9 (влево по чертежу), при этом уплотнение 2 разгерметизирует уплотняемый патрубок 9 - быстроразъемное соединение будет находиться в исходном отсоединенном положении, готовом к следующему циклу использования. After releasing the petals of the collet sleeve 8 from the thrust ring 7 interacting with it, it is necessary to “pull out” the collet sleeve 8 from the pipe 9 (to the left according to the drawing), while the seal 2 will depressurize the sealing pipe 9 - the quick disconnect will be in its original disconnected position, ready for next use cycle.

Таким образом, преимуществами предлагаемого устройства являются исключительно высокое быстродействие его, что позволяет успешно применять данное быстроразъемное соединение в условиях крупносерийного производства при жестком лимите времени. Thus, the advantages of the proposed device are its extremely high speed, which allows you to successfully use this quick disconnect in large-scale production with a hard time limit.

Предлагаемое быстроразъемное соединение для патрубков также повышает безопасное обслуживание и надежность соединения систем путем исключения самопроизвольной расстыковки узла при циркуляции в трубопроводной системе, например перегретой охлаждающей жидкости (более 100 градусов C). The proposed quick-connect connection for nozzles also increases the safe maintenance and reliability of the connection of the systems by eliminating spontaneous undocking of the assembly during circulation in the pipeline system, for example, overheated coolant (more than 100 degrees C).

Данное быстроразъемное соединение для патрубков обладает остаточной простотой конструкции, малыми габаритами и низким весом, а также достаточно высокой легкостью перемещения подвижных элементов конструкции, что еще в большей степени подтверждает его главное достоинство - быстродействие. This quick-connect connection for pipes has residual design simplicity, small dimensions and low weight, as well as sufficiently high ease of movement of moving structural elements, which further confirms its main advantage - speed.

Claims

A quick coupling for nozzles comprising a fitting with a seal, a shrink sleeve, a collet sleeve and a thrust ring, characterized in that the shrink sleeve is provided with a drive mechanism rigidly mounted on it, while the shrink sleeve has the ability to interact with the fitting through multi-thread threads and with collet sleeve through freely mounted on the outer surface of the shrink disk thrust ring through a collar made on the shrink disk, and the collet sleeve is mounted axially and in relative movements relative to the shrink disk and the fitting.