RU219351U1 - Соединительный элемент для полимерной трубы - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к соединению полимерных труб и может быть использована в различных областях народного хозяйства, в частности в электротехнике для осуществления соединения сваркой встык полимерных кабелепроводных труб, применяемых при прокладке кабельных линий электропередачи, преимущественно, гофрированных труб со стенкой, образованной расположенными по ее длине чередующимися выступами и впадинами. Сущность полезной модели заключается в том, что в соединительном элементе для полимерной трубы, выполненном в виде устанавливаемой на концевом участке полимерной трубы цилиндрической втулки из термопластичного полимерного материала с внутренним кольцевым выступом на одном из торцов, согласно полезной модели втулка имеет гладкую внутреннюю боковую поверхность, диаметр внутренней поверхности стенки втулки соответствует максимальному диаметральному размеру стенки полимерной трубы, при этом ширина кольцевого выступа втулки имеет величину не менее половины разности между максимальным и минимальным диаметральными размерами стенки полимерной трубы. Техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является возможность использования заявляемой втулки для осуществления соединения труб с продольным сложным профилем стенки при обеспечении надежности сварного соединения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Полезная модель относится к соединению полимерных труб и может быть использована в различных областях народного хозяйства, в частности в электротехнике для осуществления соединения сваркой встык полимерных кабелепроводных труб, применяемых при прокладке кабельных линий электропередачи, преимущественно, гофрированных труб со стенкой, образованной расположенными по ее длине чередующимися выступами и впадинами.

Сварка полимерных труб позволяет достигнуть высокой степени герметичности и надежность соединения, что является важным требованием при прокладке трубопроводных магистралей и трасс, в том числе, кабелепроводов для линий электропередачи.

При сварном соединении полимерных труб применяются соединительные узлы и элементы (муфты, вставки, наконечники и прочее), с помощью которых осуществляется процесс сварки и/или повышается надежность соединения.

Так, например, известен соединительный элемент, входящий в соединительный узел, описанный в [RU 33634], используемый для осуществления сварного соединения встык полимерных труб, имеющих гладкую стенку.

Соединительный элемент выполнен в виде цилиндрической втулки, изготовленной из прочного материала, в частности, из металла, закрепляемой на концевом участке одной из соединяемых труб.

На внутренней боковой поверхности втулки имеется резьба. На наружной поверхности концевого участка трубы имеется ответная резьба. Втулка навинчивается на трубу таким образом, что конец трубы выступает за края втулки на величину, обеспечивающую сварку соединяемых труб встык по торцам с помощью сварочного аппарата.

В процессе сварки трубы поджимаются до стыковки втулок друг с другом. Каждая втулка имеет кольцевую проточку. Указанные проточки при стыковке втулок формируют пространство, заполняемое образующимся при сварке гратом.

Однако ряд следующих факторов снижает удобство осуществления и надежность сварного соединения с использованием рассматриваемой втулки.

Так, поскольку сварка осуществляется по торцам труб, приходится проводить подготовительные операции по зачистке и выравниванию поверхностей торцов.

Контактная поверхность при сварке труб по торцам определяется толщиной гладкой стенки трубы, что, особенно при малой толщине стенки, может привести к недостаточной надежности соединения.

Так, в частности, для повышения надежности соединения после охлаждения сварного шва на состыкованные втулки устанавливают стягивающую муфту с фиксирующим замком, что усложняет процесс соединения труб и увеличивает его трудоемкость.

Следует также отметить, что данный соединительный элемент пригоден для обеспечения сварного соединения гладкостенных труб, но не труб со сложной формой стенки.

Известен соединительный элемент, описанный в [RU 119434], который выбран в качестве ближайшего аналога.

Данный соединительный элемент предназначен для осуществления сварного соединения полимерных труб с гладкой стенкой, армированных металлическим каркасом.

Рассматриваемый соединительный элемент выполнен в виде устанавливаемой на концевом участке трубы цилиндрической втулки из полимерного термопластичного материала с кольцевым внутренним выступом на одном из торцов.

На внутренней боковой поверхности втулки выполнена резьба. Концевой участок трубы, на котором устанавливается втулка, снабжен ответной резьбой.

Ширина кольцевого выступа втулки выбирается превышающей глубину залегания металлических армирующих элементов в стенке трубы, но не превышающей толщину указанной стенки.

Втулка с помощью резьбового соединения навинчивается на концевой участок одной из соединяемых труб, при этом кольцевой выступ прикрывает торцевой участок трубы.

Соединяемые трубы, на каждой из которых навинчена рассматриваемая втулка, поджимаются до стыка наружных торцевых поверхностей втулок друг с другом. Сварка труб осуществляется по наружной поверхности втулок в месте их стыка с помощью сварочного аппарата.

Наличие кольцевого выступа предохраняет металлические элементы армирующего слоя в стенке трубы от разрушения при сварке.

Поскольку сварка осуществляется по поверхности втулок, увеличивается контактная поверхность при сварке, что способствует повышению надежности сварного соединения труб.

Кроме того, в случае, когда ширина кольцевого выступа втулки выбрана максимально возможной, равной толщине стенки трубы, торец трубы оказывается полностью закрыт кольцевым выступом. В этом случае можно не проводить операции зачистки и выравнивания поверхности торца трубы перед сваркой.

Однако, данная втулка не предназначена для осуществления сварного соединения труб, имеющих продольный сложный профиль стенки.

К таким трубам, в частности, относятся гофрированные полимерные трубы, стенка которых имеет продольный волнообразный профиль и содержит расположенные по длине трубы чередующиеся кольцевые или спиралевидные выступы и впадины, образующие гофры.

Препятствием для использования данной втулки для осуществления сварного соединения труб с продольным сложным профилем стенки является трудность или невозможность нанесения на поверхность трубы ответной резьбы, а также выбор геометрических параметров втулки, в частности, ширины кольцевого выступа, вне зависимости от геометрических параметров профиля стенки.

Труба со сложной формой стенки может иметь разные диаметральные размеры и конфигурацию торцевой поверхности в зависимости от того, где труба обрезана.

Рассматриваемая втулка, ширина кольцевого выступа которой выбирается в пределах толщины стенки трубы, не может обеспечить полного перекрытия кольцевым выступом торцевой поверхности трубы с продольным сложным профилем в любом месте ее обреза.

Технической проблемой, решаемой при реализации заявляемой полезной модели, является возможность использования соединительного элемента для осуществления сварного соединения труб с продольным сложным профилем стенки при обеспечении надежности сварного соединения.

Сущность полезной модели заключается в том, что в соединительном элементе для полимерной трубы, выполненным в виде устанавливаемой на концевом участке полимерной трубы цилиндрической втулки из термопластичного полимерного материала с внутренним кольцевым выступом на одном из торцов, согласно полезной модели втулка имеет гладкую внутреннюю боковую поверхность, диаметр внутренней поверхности стенки втулки соответствует максимальному диаметральному размеру стенки полимерной трубы, при этом ширина кольцевого выступа втулки имеет величину, не менее половины разности между максимальным и минимальным диаметральными размерами стенки полимерной трубы.

В частном случае выполнения полезной модели диаметр внутренней поверхности втулки соответствует наружному диаметру выступов стенки гофрированной полимерной трубы, при этом ширина кольцевого выступа втулки имеет величину, не менее половины разности между наружным диаметром выступов стенки гофрированной полимерной трубы и внутренним диаметром впадин стенки гофрированной полимерной трубы.

За счет того, что внутренний диаметр стенки заявляемой втулки соответствует максимальному диаметральному размеру трубы, заявляемая втулка может быть установлена на трубу, имеющую продольный сложный профиль стенки, образованный участками с разными диаметральными размерами в разных сечениях по длине трубы.

При этом втулка, имеющая гладкую внутреннюю поверхность, может быть установлена на трубе по скользящей или по плотной посадке с обеспечением охвата стенками втулки выступающих участков наружной поверхности трубы, а кольцевым выступом втулки - торца трубы.

За счет того, что ширина кольцевого выступа втулки имеет величину, не менее половины разности между максимальным и минимальным диаметральными размерами стенки полимерной трубы, кольцевой выступ при любой сложности формы стенки трубы полностью прикрывает ее торец независимо от того, какую конфигурацию и размеры имеет торец в месте обреза трубы.

При этом ширина кольцевого выступа может значительно превышать толщину стенки трубы, так как трубы со сложным (фигурным) профилем стенки часто имеют небольшую толщину.

Для осуществления сварного соединения трубы, на концевом участке каждой из которых установлена заявляемая втулка, поджимаются друг к другу до контакта наружных торцевых поверхностей втулок друг с другом.

Сварка труб осуществляется по наружной поверхности втулок в зоне их контакта с помощью сварочного аппарата.

При этом, благодаря использованию заявляемой втулки с кольцевым выступом, увеличивается контактная поверхность при сварке.

Поскольку кольцевой выступ втулки полностью прикрывает торец трубы в любом месте ее обреза, отпадает необходимость проведения перед сваркой операций выравнивания поверхности и зачистки торца, а также необходимость согласования формы и размеров торцов стыкуемых труб.

Следует отметить, что при выборе ширины кольцевого выступа более половины разности между максимальным и минимальным диаметральными размерами стенки трубы, ширина кольцевого выступа должен обеспечивать требуемое проходное сечение трубы.

Указанные факторы существенно упрощают осуществление сварного соединения труб с продольным сложным профилем стенки, а также способствуют повышению надежности сварного соединения.

Благодаря термопластичным свойствам материала заявляемой втулки при осуществлении сварки тепло от сварочного аппарата прогревает не только торцы втулок и труб, но также примыкающие к указанным торцам и контактирующие друг с другом участки стенок втулок и труб, находящиеся в зоне термического воздействия.

В результате, втулки сплавляются с трубами и торцами друг с другом, чем обеспечивается прочное сцепление втулок с трубами и герметичное надежное сварное соединение труб.

В отношении длины заявляемой втулки следует отметить, что она выбирается из условия устойчивого размещения втулки на концевом участке трубы без перекоса и достижения прочного сцепления с телом трубы при осуществлении сварки. При этом следует учитывать, что увеличение длины заявляемой втулки сверх значения, при котором все ее тело находится в зоне термического воздействия при сварке, не способствует повышению прочности сцепления втулки с трубой и ведет к излишнему расходу материала.

В частности, как показывает практика, для обеспечения соединения гофрированных кабелепроводных труб с максимальным диаметром 110 мм длина заявляемой втулки выбирается от 5 до 10 см.

Техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является возможность использования заявляемой втулки для осуществления соединения гофрированных труб при обеспечении надежности сварного соединения.

В случае, когда заявляемая втулка предназначена для обеспечения сварного соединения гофрированных полимерных труб (с кольцевым расположением гофр по длине трубы или с расположением гофров по длине трубы по спирали), ее параметры рассчитываются исходя из параметров гофров.

Так, максимальный диаметральный размер стенки гофрированной трубы соответствует наружному диаметру ее выступов, а минимальный диаметральный размер стенки гофрированной трубы соответствует внутреннему диаметру ее впадин.

Таким образом, при выбранных параметрах заявляемой втулки она обеспечивает возможность установки на концевом участке гофрированной трубы с охватом своей внутренней поверхностью выступов гофрированной трубы и полным закрытием кольцевым выступом торца гофрированной трубы независимо от того, какую конфигурацию торец имеет в месте обреза гофрированной трубы (по выступу или по впадине).

При этом заявляемая втулка может применяться для обеспечения сварного соединения двух гофрированных труб с кольцевым расположением гофр по длине трубы, или двух гофрированных труб со спиралеобразным расположением гофр по длине трубы, или гофрированной трубы с кольцевым расположением гофр и гофрированной трубы со спиралеобразным расположением гофр по длине трубы.

На фигуре представлен чертеж, иллюстрирующий осуществление сварного соединения полимерных труб с помощью заявляемого устройства.

Конструкция заявляемого устройства и его использование показаны на примере обеспечения сварного соединения полимерных труб с продольным сложным профилем, в частности, полимерных гофрированных труб 1 и 2 с распределенными по длине трубы чередующимися спиралевидными выступами 3 и впадинами 4.

Устройство выполнено в виде цилиндрической втулки, изготовленной из термопластичного материала, содержащей стенку 5 и внутренний кольцевой выступ 6.

Втулка имеет гладкую внутреннюю поверхность.

Диаметр внутренней поверхности стенки 5 втулки соответствует максимальному диаметральному размеру стенки полимерной трубы, который для гофрированных труб 1 и 2 составляет величину D, соответствующую диаметру выступов 3.

Ширина а кольцевого выступа 6 втулки имеет величину, не менее половины разности между максимальным и минимальным диаметральными размерами стенки полимерной трубы. Для гофрированных труб 1 и 2 ширина а кольцевого выступа 6 имеет величину, не менее половины разности между наружным диаметром D выступов 3 и внутренним диаметром d впадин 4.

Стенки 6 втулок охватывают выступы 3 труб 1 и 2, а кольцевые выступы 6 втулок полностью перекрывают торцы труб 1 и 2 в месте их обреза.

Устройство работает следующим образом.

Для обеспечения сварного соединения труб 1 и 2 на концевой участок каждой из них устанавливают заявляемую втулку.

После того, как втулки надеты на трубы 1 и 2, трубы 1 и 2 стыкуются друг с другом.

Благодаря наличию кольцевых выступов 6 контактирующие поверхности торцов труб 1 и 2 становятся ровными и гладкими, а контактная поверхность при сварке увеличивается.

Осуществляют сварку труб 1 и 2 встык с помощью стандартного сварочного оборудования по поверхности втулок в месте их стыка.

Осуществляют разогрев втулок до температуры их размягчения и начала плавления.

Затем соединяемые трубы 1 и 2 прижимают друг к другу и выдерживают время, необходимое для их остывания.

При этом в процессе сварки втулки свариваются друг с другом и с телом соединяемых труб 1 и 2, что обеспечивает надежное герметичное соединение указанных труб.

Claims (1)

1. Соединительный элемент для гофрированной полимерной трубы, выполненный в виде устанавливаемой на концевом участке гофрированной полимерной трубы цилиндрической втулки из термопластичного полимерного материала с внутренним кольцевым выступом на одном из торцов, отличающийся тем, что втулка имеет гладкую внутреннюю боковую поверхность, диаметр внутренней поверхности стенки втулки соответствует наружному диаметру выступов стенки гофрированной полимерной трубы, при этом ширина кольцевого выступа втулки имеет величину не менее половины разности между наружным диаметром выступов стенки гофрированной полимерной трубы и внутренним диаметром впадин стенки гофрированной полимерной трубы.

Images