RU2473002C1

RU2473002C1 - Detachable pipeline joint

Info

Publication number: RU2473002C1
Application number: RU2011148756/06A
Authority: RU
Inventors: Денис Викторович Колесник
Priority date: 2011-12-01
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2013-01-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: detachable pipeline joint contains tips on joined pipelines, coupling nut and sealing between tips. Tip free from coupling nut is provided with hex drive for tightening of joint and possibility of seal locking. Tips are designed as concentric truncated sequential cones connected to each other with cylindrical parts in this system and two cavities of sealing of rectangular rhomb-shaped section and cavity of sealing in coupling nut by form of inner groove. End surface of coupling nut is covered with antifriction coating.

EFFECT: higher reliability of pipelines joint.

2 dwg

Description

Изобретение относится к агрегатам и узлам пневмогидросистем (ПГС) и предназначено для разъемного сочленения трубопроводов в различных областях техники.The invention relates to units and assemblies of pneumohydrosystems (ASG) and is intended for detachable articulation of pipelines in various fields of technology.

В ПГС широко используются разъемные соединения с накидной гайкой при герметичном контакте сферических и конических поверхностей, называемые также соединениями "шар по конусу" (см., например, книгу: П.И.Орлов "Основы конструирования". Справочно-методическое пособие в двух книгах. М., Машиностроение, 1988, книга 2, стр.210, рис.495 (3)).In PGS, detachable connections with a union nut are widely used for tight contact between spherical and conical surfaces, also called ball-on-cone connections (see, for example, the book: PI Orlov, “Design Basics.” Reference book in two books M., Mechanical Engineering, 1988, Book 2, p. 210, Fig. 495 (3)).

Известно также соединение прямое промежуточное (см., например, книгу: В.И.Анурьев "Справочник конструктора-машиностроителя". В 3-х томах. М., Машиностроение, 1992 г. (Том 3), стр.408).A direct intermediate compound is also known (see, for example, the book: V.I. Anuryev, “The Handbook of a Mechanical Engineering Designer.” In 3 volumes. M., Mechanical Engineering, 1992 (Volume 3), p. 408).

Недостатком указанных устройств является постепенное механическое и коррозионное разрушение контактируемых металлических поверхностей с последующей потерей герметичности, особенно при большом числе сочленений (повторных сборок-разборок) с большими моментами затяжки накидной гайки и наличии механических вибраций и эксплуатации.The disadvantage of these devices is the gradual mechanical and corrosion destruction of the contacted metal surfaces with the subsequent loss of tightness, especially with a large number of joints (reassembly-disassembly) with large tightening torques of the union nut and the presence of mechanical vibrations and operation.

Из патентной литературы также известно разъемное соединение (разъемный стык) трубопроводов, содержащий наконечники на сопрягаемых трубопроводах, накидную гайку и уплотнение между наконечниками (см., например, патент РФ N2197672, МКИ F16L 19/03, 26.03.2001 г.).From the patent literature also known detachable connection (detachable junction) of pipelines containing tips on the mating pipes, a union nut and a seal between the tips (see, for example, RF patent N2197672, MKI F16L 19/03, 03/26/2001).

Недостатками этого соединения является то, что при затяжке стыка может быть перекос, что приводит к неравномерному нагружению прокладок, необходимости компенсации большого рабочего хода наконечника запасом длины, большая длина и масса конструкции.The disadvantages of this connection is that when the joint is tightened, there can be a skew, which leads to uneven loading of the gaskets, the need to compensate for the large working stroke of the tip with a stock of length, large length and weight of the structure.

Задачей данного изобретения является создание разъемного стыка трубопроводов с достижением технического результата - повышение надежности, в частности герметичности, вибро- и ударостойкости и, как следствие, увеличение ресурса при сохранении технологичности конструкции.The objective of the invention is to create a detachable joint of pipelines with the achievement of a technical result - improving reliability, in particular tightness, vibration and shock resistance and, as a result, increasing the resource while maintaining the technological design.

Указанный технический результат достигается тем, что разъемный стык трубопроводов содержит наконечники на сопрягаемых трубопроводах, накидную гайку и уплотнение между наконечниками, а на наконечнике, свободном от накидной гайки, выполнен шестигранник для осуществления затяжки стыка и возможности контровки проволокой пломбы. В соответствии с изобретением наконечники выполнены в виде системы концентрических усеченных последовательных конусов, сопрягаемых друг с другом, с цилиндрическими участками в этой системе и двумя полостями герметизации прямоугольно-ромбовидного сечения и полостью герметизации в накидной гайке по форме внутренней проточки с возможностью дополнительной контровки и герметизации при заполнении полости материалом уплотнения, при этом на торцевую поверхность накидной гайки нанесено антифрикционное покрытие.The specified technical result is achieved in that the detachable joint of the pipelines contains lugs on the mating pipelines, a union nut and a seal between the lugs, and a hexagon is made on the lug free of the union nut to tighten the joint and allow the wire to be sealed. In accordance with the invention, the tips are made in the form of a system of concentric truncated consecutive cones mating with each other, with cylindrical sections in this system and two sealing cavities of a rectangular-diamond-shaped section and a sealing cavity in a union nut in the shape of an internal groove with the possibility of additional locking and sealing when filling the cavity with seal material, while an antifriction coating is applied to the end surface of the union nut.

Далее предлагаемое изобретение поясняется более подробно с использованием чертежей, где на фиг.1 показан предлагаемый разъемный стык, а на фиг.2 - увеличенный вид полостей герметизации.Further, the invention is explained in more detail using the drawings, where figure 1 shows the proposed detachable joint, and figure 2 is an enlarged view of the sealing cavities.

Разъемный стык трубопроводов содержит (см. фиг.1) скрепленные с концами сопрягаемых трубопроводов наконечники 1 и 2, накидную гайку 3 на наконечнике 1, а на другом наконечнике 2 шестигранник 4, что позволяет производить контровку стыка с помощью проволоки 5 и пломбы 6. Наконечники выполнены в виде системы концентричных усеченных сопрягаемых друг с другом последовательных конусов с цилиндрическими участками в этой системе, образующими полости герметизации прямоугольно-ромбовидного сечения, а также полость герметизации 7 в накидной гайке 3 по форме внутренней проточки. На фиг.2 укрупненно показаны полости герметизации, система конусов и цилиндрических участков наконечников 1 и 2, а также прокладки 8 и 9 в рабочем положении. На торцевую поверхность гайки накидной 3 нанесено антифрикционное покрытие 10.The detachable joint of the pipelines contains (see Fig. 1) lugs 1 and 2 fastened to the ends of the mating pipelines, a union nut 3 on the lug 1, and a hexagon 4 on the other lug 2, which makes it possible to lock the joint using wire 5 and seal 6. Tips made in the form of a system of concentric truncated consecutive cones mating with each other with cylindrical sections in this system, forming a sealing cavity of a rectangular-rhomboid section, as well as a sealing cavity 7 in a union nut 3 according to Orme of the inner groove. Figure 2 enlarged shows the sealing cavity, the system of cones and cylindrical sections of the tips 1 and 2, as well as gaskets 8 and 9 in the working position. An antifriction coating 10 is applied to the end surface of the nut 3.

В соответствии с предложенной конструкцией разъемного стыка рабочий ход наконечника при сборке трубопроводов уменьшается по сравнению с прототипом за счет применения системы концентричных усеченных конусов, расположенных последовательно. При этом объем зоны герметизации и форма уплотнения определяются подбором цилиндрических участков в системе последовательных конусов, а также параметрами конусов. Кроме того, подбором цилиндрических участков и параметров конусов определяется замкнутость или разомкнутость полостей герметизации и величина хода наконечника 1. Примененные замкнутые полости герметизации увеличивают герметичность и надежность стыка.In accordance with the proposed design of the detachable joint, the tip stroke during assembly of pipelines is reduced in comparison with the prototype due to the use of a system of concentric truncated cones arranged in series. The volume of the sealing zone and the shape of the seal are determined by the selection of cylindrical sections in the system of consecutive cones, as well as the parameters of the cones. In addition, the selection of cylindrical sections and parameters of the cones determines the closure or openness of the sealing cavities and the magnitude of the stroke of the tip 1. Applied closed sealing cavities increase the tightness and reliability of the joint.

Применение прокладки 8 из фторопласта 4 позволяет надежно заполнить первую полость герметизации, где образуется металл-неметаллическое уплотнение. При этом неметалл пассивно защищается металлом наконечника 2 от агрессивных факторов (например, радиация). Применение прокладки 9 из прутка из АД1 также позволяет заполнить полость герметизации и образует металл-металлическое уплотнение, что надежнее неметалл-металлического. В разработанном стыке прокладки 8, 9 сжимаются равномерно с двух сторон со сдвигом, образуя уплотнения с полостью герметизации прямоугольно-ромбовидного сечения.The use of fluoroplastic gaskets 8 makes it possible to reliably fill the first sealing cavity where a metal-non-metal seal is formed. At the same time, non-metal is passively protected by the metal of tip 2 from aggressive factors (for example, radiation). The use of gaskets 9 from a bar from AD1 also allows you to fill the sealing cavity and forms a metal-metal seal, which is more reliable than non-metal-metal. In the developed joint, the gaskets 8, 9 are compressed uniformly from two sides with a shift, forming seals with a sealing cavity of a rectangular-diamond cross-section.

Наличие в конструкции наконечников 1, 2 конусов позволяет центрировать наконечники и стабилизировать объемы полостей герметизации в малом диапазоне.The presence in the design of tips 1, 2 cones allows you to center the tips and stabilize the volume of the sealing cavities in a small range.

Поскольку основное усилие для затяжки разработанного стыка приходится на торец наконечника 1 от гайки накидной 3, для предотвращения проворота наконечника 1 совместно с гайкой накидной 3 на торцевую поверхность гайки нанесено антифрикционное покрытие 10 и улучшено качество обработки торцевой поверхности наконечника, обеспечено соотношение большей площади поверхности трения внутри стыка по сравнению с торцевой и предусмотрены лыски 11 на наконечнике 1.Since the main force for tightening the developed joint is on the end face of the tip 1 from the union nut 3, to prevent the tip 1 from turning together with the union nut 3, an antifriction coating 10 is applied to the end face of the nut and the quality of the end face of the tip is improved, and a larger surface area of friction is provided inside the joint compared with the end and provided flats 11 on the tip 1.

Равномерность затяжки стыка достигается за счет единого резьбового соединения на наконечнике 2 и гайке накидной 3.The uniformity of the joint tightening is achieved due to a single threaded connection on the tip 2 and the union nut 3.

При этом третья полость герметизации 7 (см. фиг.2) может использоваться одновременно и для контровки стыка, и для его герметизации при заполнении полости материалом уплотнения.In this case, the third sealing cavity 7 (see Fig. 2) can be used both to control the joint and to seal it when filling the cavity with seal material.

К достоинствам изобретенного стыка можно отнести его компактность, точность, малый ход наконечника 1, наличие толщины металла вокруг уплотнений за счет примененных конструктивных решений, что обеспечивает пассивную радиационную защиту; высокую герметичность, виброударопрочность, стойкость к термоциклическому нагружению и общую надежность соединения в том числе за счет малого числа деталей.The advantages of the invented joint include its compactness, accuracy, small stroke of the tip 1, the presence of metal thickness around the seals due to the applied design solutions, which provides passive radiation protection; high tightness, vibration resistance, resistance to thermocyclic loading and general reliability of the connection, including due to the small number of parts.

Claims

A detachable joint of pipelines containing lugs on the mating pipelines, a flare nut and a seal between the lugs, and a hexagon is made on the lug free of the flare nut to tighten the joint and allow the wire to be sealed; characterized in that the tips are made in the form of a system of concentric truncated consecutive cones mating with each other with cylindrical sections in this system and sealing cavities of a rectangular-diamond-shaped section, as well as a cavity shaped like an internal groove in a union nut with the possibility of additional control and sealing when filling the cavity seal material; at the same time, an antifriction coating is applied to the end surface of the union nut.