RU2208737C2

RU2208737C2 - Permanent joint of end fittings with high-pressure hose

Info

Publication number: RU2208737C2
Application number: RU2001101197A
Authority: RU
Inventors: В.Э. Зильберберг; М.М. Кузнецов; А.Г. Кулишов; Э.П. Мардер; В.И. Рябов; Н.И. Федоровых
Original assignee: Зильберберг Владимир Элюкимович; Кузнецов Михаил Михайлович; Кулишов Алексей Григорьевич; Мардер Эрнст Петрович; Рябов Виктор Иванович; Федоровых Николай Иванович
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2003-07-20

Abstract

FIELD: end fittings for high-pressure hoses with wire braiding. SUBSTANCE: proposed joint has sleeve and nipple. Sleeve has one inner diameter in area of termination and in sealing area. Outer surface of end of nipple is spherical in relief zone. EFFECT: reduction of internal resistance to motion of working fluid through high-pressure hose. 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для оснащения рукавов с металлической оплеткой концевыми элементами с жесткими неразъемными муфтами, сжимаемыми на рукаве, и может быть широко применено в транспортной, автомобильной, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности на гидрофицированных агрегатах. The invention relates to devices for equipping sleeves with a metal braid with end elements with rigid integral couplings, compressible on the sleeve, and can be widely used in transport, automotive, agricultural and other industries on hydroficated units.

Известны неразъемные соединения армированных рукавов высокого давления, содержащие рукав, ниппель с наружными кольцевыми проточками и муфту с внутренними кольцевыми выступами и с последующим ее обжатием в зоне силовой заделки, зоне герметизации и зоне разгрузки от изгибающих моментов (а.с. СССР 1603127, кл. F 16 L 33/22, 1990 г.)
При обжатии муфт имеет место недожатие или пережатие их в обжимных устройствах, что приводит к браку изготовления. Например, при недожатии муфты соединение не выдерживает максимального давления жидкости в рукаве, а при пережатии разрушается внутренний резиновый слой рукава, что приводит к нарушению герметизации соединения. При гладкой наружной поверхности муфты сложно выдержать оптимальную норму обжатия, т.к. оно передается непосредственно на всю наружную поверхность муфты. Все это снижает надежность соединения. Изготовление внутренних кольцевых выступов муфты сложно и трудоемко. Для их создания необходимо выполнить такое же количество широких, специального профиля внутренних кольцевых проточек. Кроме того, наличие внутренних кольцевых выступов в муфте препятствует введению рукава в муфту и осложняет сборку соединения.One-piece joints of reinforced high-pressure hoses are known, containing a sleeve, a nipple with external annular grooves, and a sleeve with internal annular protrusions and their subsequent compression in the zone of power sealing, the sealing zone and the unloading zone from bending moments (A.S. USSR 1603127, class. F 16 L 33/22, 1990)
When crimping the couplings, there is a shortage or clamping of them in the crimping devices, which leads to manufacturing defects. For example, when the coupling is not pressed, the connection does not withstand the maximum fluid pressure in the sleeve, and when clamped, the inner rubber layer of the sleeve is destroyed, which leads to a violation of the sealing of the connection. With a smooth outer surface of the coupling, it is difficult to maintain the optimum compression rate, because it is transmitted directly to the entire outer surface of the coupling. All this reduces the reliability of the connection. The manufacture of the inner annular protrusions of the coupling is difficult and time-consuming. To create them, you must perform the same number of wide, special profile of the inner ring grooves. In addition, the presence of internal annular protrusions in the sleeve prevents the sleeve from being inserted into the sleeve and complicates assembly of the joint.

Известна также концевая арматура рукава высокого давления, содержащая рукав, ниппель и муфту с наружными кольцевыми выступами. На внутренней поверхности муфты выполнены кольцевые выступы, совпадающие по расположению с наружными кольцевыми выступами с последующим ее обжатием в зоне силовой заделки, зоне герметизации и зоне разгрузки от изгибающих моментов (а.с. СССР 1656275, кл. F 16 L 33/10, 1991 г.)
Давление обжатия муфты в отличие от известных аналогов передается в прототипе через наружные кольцевые выступы, пластическая деформация которых ограничивает его и тем самым предотвращает разрушение внутреннего резинового слоя рукава от пережатия. Однако, как показала практика, удельного давления стало недостаточно для надежного защемления металлической оплетки рукава в муфте. Кроме того, устройство сложно и трудоемко, т.к. для изготовления внутренних кольцевых выступов муфты необходимо выполнить такое же количество широких, специального профиля внутренних кольцевых проточек. Вместе с тем, наличие внутренних кольцевых выступов в муфте препятствует введению рукава в муфту и осложняет сборку соединения.Also known is the end fittings of a high pressure sleeve, comprising a sleeve, a nipple and a sleeve with outer annular projections. On the inner surface of the coupling, annular protrusions are made, which coincide in location with the outer annular protrusions with their subsequent compression in the zone of power seal, the sealing zone and the unloading zone from bending moments (A.S. USSR 1656275, class F 16 L 33/10, 1991 g.)
The compression pressure of the coupling, in contrast to the known analogues, is transmitted in the prototype through external annular protrusions, the plastic deformation of which limits it and thereby prevents the destruction of the inner rubber layer of the sleeve from clamping. However, as practice has shown, the specific pressure has become insufficient for reliable pinching of the metal braid of the sleeve in the coupling. In addition, the device is difficult and time-consuming, because for the manufacture of the inner annular protrusions of the coupling, it is necessary to perform the same amount of wide, special profile of the inner annular grooves. At the same time, the presence of internal annular protrusions in the sleeve prevents the sleeve from being inserted into the sleeve and complicates assembly of the joint.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является неразъемное соединение концевой арматуры с рукавами высокого давления, содержащее рукав, ниппель с наружной кольцевой проточкой в зоне силовой заделки и муфту с наружными кольцевыми выступами, совпадающими по расположению с кольцевыми проточками на ниппеле и на внутренней поверхности муфты с последующим ее обжатием в зоне силовой заделки, зоне герметизации и зоне разгрузки от изгибающих моментов (патент Р.Ф. 2151943, кл. F 16 L 33/207 от 1997 г.)
Недостатком известного соединения, как и предыдущих, является увеличенное внутреннее сопротивление движению рабочей жидкости. Это связано с тем, что при использовании такого соединения для повышенных давлений возникает необходимость увеличивать усилие обжима соединения, но при этом происходит продавливание наружной проточки ниппеля внутренним кольцевым выступом муфты в зоне силовой заделки с образованием внутреннего кольцевого выступа ниппеля, уменьшающего его проходное сечение. Кроме того, увеличивая усилие обжима соединения, происходит выдавливание внутреннего резинового слоя рукава из зоны разгрузки с образованием вне соединения внутреннего кольцевого выступа, также уменьшающего проходное сечение рукава.Closest to the technical nature of the claimed invention is an integral connection of end fittings with high pressure hoses, containing a sleeve, a nipple with an external annular groove in the area of power seal and a sleeve with external annular protrusions that coincide in location with the annular grooves on the nipple and on the inner surface of the coupling with subsequent compression in the zone of power sealing, the zone of sealing and the zone of unloading from bending moments (RF patent 2151943, CL F 16 L 33/207 from 1997)
A disadvantage of the known compound, as well as the previous ones, is the increased internal resistance to movement of the working fluid. This is due to the fact that when using such a connection for elevated pressures, there is a need to increase the crimping force of the connection, but at the same time the external groove of the nipple is forced through the inner annular protrusion of the coupling in the area of the force seal with the formation of the inner annular protrusion of the nipple, which reduces its passage section. In addition, increasing the crimping force of the joint, the inner rubber layer of the sleeve is extruded from the unloading zone with the formation of an inner ring protrusion outside the joint, which also reduces the bore of the sleeve.

Изобретение решает задачу снижения внутреннего сопротивления движению рабочей жидкости по рукаву высокого давления путем обеспечения равномерного внутреннего проходного сечения в зоне неразъемного соединения. The invention solves the problem of reducing the internal resistance to movement of the working fluid along the high pressure sleeve by ensuring a uniform internal bore in the zone of one-piece connection.

Для достижения поставленной цели заявляемое изобретение - неразъемное соединение концевой арматуры с рукавами высокого давления содержит следующие, выраженные определенными понятиями существенные признаки, совокупность которых направлена на решение одной задачи. To achieve this goal, the claimed invention is an integral connection of end fittings with high pressure hoses contains the following essential features expressed by certain concepts, the totality of which is aimed at solving one problem.

Изобретение, являющееся дальнейшей разработкой прототипа, содержит рукав, ниппель с наружной кольцевой проточкой в зоне силовой заделки и муфту с наружными кольцевыми выступами, передний из которых совпадает по расположению с наружной кольцевой проточкой на ниппеле, а остальные совпадают с кольцевыми проточками на внутренней поверхности муфты с последующим ее обжатием в зоне силовой заделки, зоне герметизации и зоне разгрузки от изгибающих моментов. The invention, which is a further development of the prototype, contains a sleeve, a nipple with an external annular groove in the area of power seal and a sleeve with external annular protrusions, the front of which coincides in location with the external annular groove on the nipple, and the rest coincide with the annular grooves on the inner surface of the coupling with its subsequent compression in the zone of power sealing, the zone of sealing and the zone of unloading from bending moments.

По отношению к наиболее близкому аналогу у заявляемого имеются следующие отличительные признаки. В зоне силовой заделки и зоне герметизации муфта выполнена с одним внутренним диаметром, а в зоне разгрузки напряжения поверхность конца ниппеля выполнена сферической. In relation to the closest analogue of the claimed have the following distinctive features. In the zone of power sealing and the zone of sealing, the coupling is made with one inner diameter, and in the zone of unloading voltage, the surface of the end of the nipple is made spherical.

В отличие от прототипа менее трудоемка сборка соединения, т.к. облегчено введение концевого участка рукава в муфту без внутренних кольцевых выступов даже в зоне силовой заделки. Unlike the prototype, assembly of the connection is less time consuming, as facilitated the introduction of the end portion of the sleeve into the sleeve without internal annular protrusions, even in the area of power seal.

В процессе обжатия муфты происходит формирование внутренних кольцевых выступов не только в зоне герметизации, но и в зоне силовой заделки, в которой крайний наружный кольцевой выступ муфты формируется в крайнюю наружную кольцевую проточку ниппеля, которая имеет меньшую глубину, чем в прототипе (в прототипе она имеет большую глубину из-за крайнего внутреннего кольцевого выступа муфты). Следовательно, стенки ниппеля в этой кольцевой проточке выдерживают без деформации больше, чем в прототипе, усилия обжима. Кроме того, выполнение наружной поверхности конца ниппеля сферической препятствует выдавливанию внутреннего резинового слоя рукава из зон герметизации и разгрузки с образованием, как в прототипе, внутреннего резинового кольцевого выступа рукава. In the process of crimping the coupling, the formation of internal annular protrusions occurs not only in the sealing zone, but also in the zone of power seal, in which the outermost annular protrusion of the coupling is formed into the outermost annular groove of the nipple, which has a shallower depth than in the prototype (in the prototype it has greater depth due to the extreme inner annular protrusion of the coupling). Therefore, the wall of the nipple in this annular groove withstand without deformation more than in the prototype, the crimping force. In addition, the execution of the outer surface of the end of the spherical nipple prevents the extrusion of the inner rubber layer of the sleeve from the sealing and unloading zones with the formation, as in the prototype, of the inner rubber annular protrusion of the sleeve.

По имеющимся сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявленного изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна". According to available information, the set of essential features characterizing the essence of the claimed invention is not known from the prior art, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty."

По мнению авторов сущность заявленного изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат и совокупность признаков, которые отличают от близкого аналога заявленное изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень". According to the authors, the essence of the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for a specialist, since the above effect on the obtained technical result and the totality of features that distinguish the claimed invention from a close analogue are not revealed from it, which allows us to conclude that it meets the criterion " inventive step ".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе, может быть многократно использована в конструкции неразъемного соединения концевой арматуры с рукавом высокого давления различных типоразмеров рукавов. Таким образом можно сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применяемость". The set of essential features characterizing the essence of the invention, in principle, can be repeatedly used in the design of a permanent connection of end fittings with high-pressure hoses of various sizes of hoses. Thus, we can conclude that the invention meets the criterion of "industrial applicability".

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображен общий вид устройства перед обжатием, на фиг.2 - то же, после обжатия. The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a General view of the device before crimping, figure 2 is the same after crimping.

Неразъемное соединение концевой арматуры состоит из резиноармированного рукава высокого давления 1, ниппеля 2 с наружной кольцевой проточкой 3 в зоне силовой заделки и муфты 4 с наружными кольцевыми выступами 5, совпадающими по расположению с кольцевыми проточками 3 на ниппеле 2 и 6 на внутренней поверхности муфты 4. The permanent connection of the end fittings consists of a rubber-reinforced high-pressure sleeve 1, a nipple 2 with an external annular groove 3 in the area of the power seal and the coupling 4 with the outer annular protrusions 5, coinciding in location with the annular grooves 3 on the nipple 2 and 6 on the inner surface of the coupling 4.

Сборку рукава с концевой арматурой осуществляют следующим образом. На конец рукава 1 со снятым наружным защитным слоем 7 надевают муфту 4. Затем на ниппель 2 надевают накидную гайку 8, после чего в отверстие рукава вставляется хвостовик ниппеля 2 до упора в торец рукава 1 и торец муфты 4. В этом положении собранных деталей производится обжатие муфты. В процессе обжатия происходит пластическая деформация крайнего наружного кольцевого выступа 5 муфты 4 в наружную кольцевую проточку 3 ниппеля 2. Одновременно происходит защемление металлической оплетки 9 с внутренним резиновым слоем 10 рукава 1 между ниппелем 2 и внутренней поверхностью муфты 4. При этом формируются внутренние кольцевые выступы 11. В промежутках между наружными кольцевыми выступами 5 стенки 12 муфты 4 становятся выпуклыми с наружной и внутренней поверхностей. Боковые стенки внутренних кольцевых проточек 6 расширяются и поворачиваются таким образом, что их острые кромки становятся внутренними кольцевыми выступами 11. Наружная сферическая поверхность 14 ниппеля 2 сжимает внутренний резиновый слой 10 рукава 1 и препятствует выдавливанию его из зон герметизации и разгрузки за габариты соединения. Assembly of the sleeve with end fittings is as follows. A sleeve 4 is put on the end of the sleeve 1 with the outer protective layer 7 removed. Then a sleeve nut 8 is put on the nipple 2, after which the nipple 2 shank is inserted into the sleeve hole until it stops in the end face of the sleeve 1 and the end face of the coupling 4. In this position, the assembled parts are crimped couplings. In the process of compression, plastic deformation of the outermost annular protrusion 5 of the coupling 4 into the outer annular groove 3 of the nipple 2 occurs. Simultaneously, the metal braid 9 is pinched with the inner rubber layer 10 of the sleeve 1 between the nipple 2 and the inner surface of the coupling 4. In this case, the inner ring protrusions 11 . In the spaces between the outer annular protrusions 5 of the wall 12 of the coupling 4 become convex from the outer and inner surfaces. The side walls of the inner annular grooves 6 expand and rotate so that their sharp edges become the inner annular protrusions 11. The outer spherical surface 14 of the nipple 2 compresses the inner rubber layer 10 of the sleeve 1 and prevents it from being squeezed out of the sealing and unloading zones beyond the joint dimensions.

Сферическая концевая часть ниппеля улучшает условия работы неразъемного соединения арматуры с рукавом при воздействии на него изгибающих боковых нагрузок. The spherical end part of the nipple improves the working conditions of the permanent connection of the reinforcement with the sleeve when bending lateral loads are applied to it.

Claims

An integral connection of end fittings with a high-pressure sleeve, containing a sleeve, a nipple with an external annular groove in the area of power seal and a sleeve with external annular protrusions, the front of which coincides with the external annular groove on the nipple, and the rest coincide with the annular grooves on the inner surface couplings with its subsequent compression in the zone of power sealing, the zone of sealing and the zone of unloading from bending moments, characterized in that in the zone of power sealing and in the zone of sealing the coupling made with one inner diameter, and in the discharge zone, the outer surface of the end of the nipple is made spherical.