RU2763974C1 - Неразъёмное соединение рукавов высокого давления - Google Patents
Неразъёмное соединение рукавов высокого давления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2763974C1 RU2763974C1 RU2021116745A RU2021116745A RU2763974C1 RU 2763974 C1 RU2763974 C1 RU 2763974C1 RU 2021116745 A RU2021116745 A RU 2021116745A RU 2021116745 A RU2021116745 A RU 2021116745A RU 2763974 C1 RU2763974 C1 RU 2763974C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sealing
- sleeve
- zone
- layer
- nipple
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L33/00—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению для производства армированных гибких трубопроводов высокого давления. Неразъемное соединение рукава высокого давления содержит рукав, состоящий из герметизирующего слоя и силового слоя на основе арамидного жгута, пропитанного эластомерным связующим. Ниппель с кольцевыми герметизирующими выступами, выполненными в зоне силовой заделки рукава, с проточкой на наружной поверхности и обжимающий слой в зоне заделки рукава. При этом ниппель в зоне заделки силового слоя рукава выполнен в виде усеченного конуса с вершиной в сторону рукава с углом конуса 6-10° с закруглением в зоне перехода основания конуса и образующей. В зоне заделки герметизирующего слоя рукава ниппель выполнен тонкостенным с кольцевыми выступами и впадинами. Причем герметизирующие кольцевые выступы и впадины в зоне заделки герметизирующего слоя рукава выполнены в радиальном и осевом направлениях в теле ниппеля. Технический результат заключается в повышении надежности соединения рукавов высокого давления. 3 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для производства армированных гибких рукавов высокого давления.
Существующие гибкие рукава высокого давления представляют собой многокомпонентные системы, состоящие в основном из следующих частей: гибкий армированный рукав и стальные законцовки, предназначенные для присоединения в систему и соединения с гибким рукавом. Недостатком таких гибких рукавов высокого давления является недостаточная надежность и потери герметичности в соединении стальные законцовки - гибкий рукав [см. книгу Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. М. «Машиностроение, 1971 г., стр. 531].
Конструкция известного соединения по патенту РФ №2355937, МПК7 F16L 33/207 опубл. 20.05.2009 г. представляет собой следующее: на наружной поверхности армированного рукава установлена муфта с внутренними уплотняющими кольцевыми выступами, в рукаве с муфтой размещен ниппель с наружными уплотнительными кольцевыми выступами до упора друг в друга. Уплотнение происходит путем обжатия муфты. Недостатками данной конструкции и большинства известных уплотненных по наружной поверхности является:
- во-первых, в результате старения материала рукава возможна потеря герметичности;
- во-вторых, в том, что муфта имеет диаметр заведомо больший, чем диаметр рукава и уменьшается путем обжима до меньшего, а за счет внутреннего высокого давления будет стремиться возвращаться в исходное состояние. Все это снижает надежность герметичного соединения в зонах законцовки - рукав.
Наиболее близким аналогом неразъемного соединения, выбранным в качестве прототипа, является изобретение по патенту РФ №2552015, МПК7 F16L 33/00 по заявке №2014111868 от 27.03.2014 г.
Отличительными признаками известного неразъемного соединения рукава высокого давления являются следующие:
- в герметизирующем слое рукава на концевых участках установлены ступенчатые гладкие гильзы, причем часть их выполнена с внутренним диаметром, равным проходному диаметру рукава, а обращенная к ниппелю часть большего диаметра выполнена с внутренним диаметром больше диаметра выступов ниппеля, наружный диаметр гильзы меньше наружного диаметра герметизирующего слоя;
- часть гильзы большего диаметра установлена в герметизирующем слое рукава с возможностью образования зазора между гильзой и герметизирующим слоем рукава при подаче давления в рукав;
- обжимающий слой и силовой слой рукава имеют монолитную конструкцию и выполнены на основе арамидного жгута, пропитанного эластомерным связующим.
Основным недостатком известного соединения является необходимость увеличения длины негибкой части гибкого рукава, кроме того при изготовлении имеются технологические трудности, связанные с нанесением клеев (адгезивов) на одни части и смазки на другие части ниппеля и гильзы.
Изобретение решает задачу повышения надежности и технологичности соединения рукавов высокого давления для давлений до и более 150,0 МПа при диаметре рукавов 50-150 мм и более.
Основная задача решена, и технический результат достигнут за счет новой конструкции и концепции в соединении новой конструкции ниппеля с рукавом, содержащим герметизирующий и силовой слои, с обжимающим слоем в зоне заделки рукава.
Для достижения поставленной цели в заявляемом изобретении ниппель в зоне заделки силового слоя рукава выполнен в виде усеченного конуса с вершиной в сторону рукава с углом конуса 6-10° с закруглением в зоне перехода основания конуса и образующей, а герметизирующие кольцевые выступы и впадины в зоне заделки герметизирующего слоя рукава выполнены и в радиальном и осевом направлениях в теле ниппеля. Выполнение ниппеля в виде усеченного конуса с вершиной в сторону рукава уменьшает осевое усилие от высокого давления за счет уменьшения толщины гермослоя, а угол 6-10° обеспечивает технологическую возможность намотки силовой оболочки на эластичных связующих без сползания кольцевых слоев при намотке, определен экспериментально.
Указанные признаки конструктивно взаимосвязаны и являются существенными, т.к. каждый из них и все совместно направлены на решение поставленной задачи с достижением цели, технического результата.
Использование единой совокупности существенных отличительных признаков в известном уровне техники не обнаружено, что характеризует соответствие заявляемого технического решения критерию «новизна». Данное техническое решение является результатом опытно-конструкторской работы по созданию гибких рукавов высокого давления до 150 МПа диаметром ∅76 и ∅100 мм для гидроразрыва пластов. В данном техническом решении реализована новая концепция технологии одновременной герметизации с использованием эффекта усадки материала гермослоя и объемного обжатия материала гермослоя с прижатием к ниппелю при высоком давлении в рукаве. Решение по заявке неочевидно, что свидетельствует о его соответствии критерию «изобретательский уровень».
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе, может быть многократно использована в конструкциях трубопроводов, концевых арматур рукавов высокого давления ограниченных типоразмеров. При этом обеспечивается увеличение надежности.
Сущность изобретения поясняется чертежом - Фиг. 1, выносным видом В - Фиг. 2, и изометрией общего вида - Фиг. 3.
Конструкция неразъемного соединения рукавов содержит ниппель 1 с кольцевыми выступами и впадинами, проточкой на наружной поверхности 2 и герметизирующий эластомерный слой 3, составляющий общий конструктивный элемент, получаемый при литье герметизирующего слоя в форме с установленным ниппелем 1, намотанный по всей длине рукава силовой слой 4 на основе арамидного жгута, пропитанного эластичным связующим (например, полиуретаном СУРЭЛ ТФ-228), и обжимающий слой 5, намотанный на концевых участках рукава в проточках 2, выполненный на основе арамидного или углеродного жгутов, пропитанных эпоксидным связующим, составляющие монолитную конструкцию. Ниппель 1 в зоне заделки силового слоя рукава выполнен в виде усеченного конуса с вершиной в сторону рукава с углом конуса 6-10° с закруглением Б в зоне перехода основания 7 конуса и образующей. При этом часть ниппеля 1 с герметизирующими выступами выполнена тонкостенной с кольцевыми выступами и впадинами 6 в радиальном и осевом направлениях для заделки герметизирующего слоя для обеспечения объемного сжатия эластичного материала герметизирующего слоя в впадинах.
Сборка неразъемного соединения рукавов высокого давления осуществляется следующим образом. В заливочную форму закладываются стальные законцовки, ниппель 1 своей частью, выполненной тонкостенной с кольцевыми выступами и впадинами устанавливается в форму под заливку, при этом на поверхности ниппеля, контактирующие с герметизирующим слоем, наносится клей; тонкостенная часть, ограниченная усеченной конической оболочкой ниппеля заполняется эластомерным герметизирующим слоем 3. После термообработки герметизирующего слоя рукава, на его наружную поверхность технологией мокрой намотки наматывается силовой слой 4 на основе арамидного жгута, пропитанного эластомерным связующим с адгезией к герметизирующему слою 3 спиральной намоткой с углом намотки в 55° и шагом намотки от 1 до 8 мм, на концевых участках рукава в зонах расположения законцовок радиальной намоткой 85° наматывается дополнительно обжимающий слой 5 в зоне заделки из высокомодульного арамидного или углеродного жгутов, пропитанных эпоксидным связующим, представляющих монолитную конструкцию с силовым слоем 4 с физико-химическими связями с эластичным связующим.
Рабочая среда внутри рукава под давлением прижимает герметизирующий слой к внутренней поверхности тонкостенной части усеченной конической оболочки ниппеля с деформированием тонкостенной части ниппеля с реализацией объемного сжатия герметизирующего слоя в впадинах в радиальном и осевом направлениях, обеспечивая герметичность соединения ниппеля с герметизирующим слоем рукава при высоких давлениях.
По заявляемым материалам изобретения изготовлены рукава высокого давления до 150 МПа (рабочее давление 105 МПа) с внутренним диаметром ∅76 мм, ∅100 мм. Проведены испытания на прочность и герметичность в объеме свыше 50 циклов нагружения. Полученные результаты позволили рекомендовать рукава для очень ответственного применения с рабочими давлениями до 105 МПа.
Представленное новое техническое решение в предложенной совокупности существенных признаков позволяет создать рукава высокого давления более эффективные по сравнению с известным уровнем техники, воспроизводимо промышленным способом, и соответствует также критерию «промышленная применимость», т.е. уровню изобретения.
Claims (1)
- Неразъемное соединение рукава высокого давления, содержащее рукав, состоящий из герметизирующего слоя и силового слоя на основе арамидного жгута, пропитанного эластомерным связующим, ниппель с кольцевыми герметизирующими выступами, выполненными в зоне силовой заделки рукава, с проточкой на наружной поверхности и обжимающий слой в зоне заделки рукава, отличающееся тем, что ниппель в зоне заделки силового слоя рукава выполнен в виде усеченного конуса с вершиной в сторону рукава с углом конуса 6-10° с закруглением в зоне перехода основания конуса и образующей, а в зоне заделки герметизирующего слоя рукава выполнен тонкостенным с кольцевыми выступами и впадинами, причем герметизирующие кольцевые выступы и впадины в зоне заделки герметизирующего слоя рукава выполнены в радиальном и осевом направлениях в теле ниппеля.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021116745A RU2763974C1 (ru) | 2021-06-08 | 2021-06-08 | Неразъёмное соединение рукавов высокого давления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021116745A RU2763974C1 (ru) | 2021-06-08 | 2021-06-08 | Неразъёмное соединение рукавов высокого давления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2763974C1 true RU2763974C1 (ru) | 2022-01-12 |
Family
ID=80040185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021116745A RU2763974C1 (ru) | 2021-06-08 | 2021-06-08 | Неразъёмное соединение рукавов высокого давления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2763974C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4369992A (en) * | 1980-11-24 | 1983-01-25 | Aeroquip Corporation | Convoluted hose fitting |
RU2355937C2 (ru) * | 2006-09-13 | 2009-05-20 | Евгений Дмитриевич Самохвалов | Неразъемная концевая арматура рукава высокого давления |
RU2550233C1 (ru) * | 2014-03-25 | 2015-05-10 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Неразъемное соединение рукавов высокого давления |
RU2629857C1 (ru) * | 2016-01-19 | 2017-09-04 | Анатолий Анатольевич Жуков | Заделка рукава сварная |
-
2021
- 2021-06-08 RU RU2021116745A patent/RU2763974C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4369992A (en) * | 1980-11-24 | 1983-01-25 | Aeroquip Corporation | Convoluted hose fitting |
RU2355937C2 (ru) * | 2006-09-13 | 2009-05-20 | Евгений Дмитриевич Самохвалов | Неразъемная концевая арматура рукава высокого давления |
RU2550233C1 (ru) * | 2014-03-25 | 2015-05-10 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Неразъемное соединение рукавов высокого давления |
RU2629857C1 (ru) * | 2016-01-19 | 2017-09-04 | Анатолий Анатольевич Жуков | Заделка рукава сварная |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107044572B (zh) | 一种海洋复合柔性管用预压自紧接头 | |
CA2912227C (en) | High pressure pipe coupling | |
US7878730B2 (en) | Bar coupling apparatus and methods | |
EP2749804B2 (en) | Polymer pipe connection assembly | |
EP0122099A1 (en) | Connection of and sealing of tubular members | |
CN110080762B (zh) | 一种岩石劈裂机的劈裂棒 | |
RU2763974C1 (ru) | Неразъёмное соединение рукавов высокого давления | |
RU2750744C1 (ru) | Неразъёмное соединение рукава высокого давления | |
RU2552015C1 (ru) | Неразъёмное соединение рукавов высокого давления | |
CN110985789A (zh) | 一种钢丝增强液压胶管连接装置以及连接方法 | |
RU2208737C2 (ru) | Неразъемное соединение концевой арматуры с рукавом высокого давления | |
CN207073661U (zh) | 一种海洋复合柔性管用预压自紧接头 | |
RU2386077C1 (ru) | Корпус высокого давления | |
RU2396477C1 (ru) | Способ соединения трубопровода из полимерного композиционного материала с металлической законцовкой | |
CN109707935A (zh) | 带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构 | |
RU2550233C1 (ru) | Неразъемное соединение рукавов высокого давления | |
RU2511926C2 (ru) | Трубопровод высокого давления | |
JP4390543B2 (ja) | 内面接合管継手の接合方法および接合用拡開治具 | |
EP1502052A1 (en) | Pipe connection for pipe pieces made of plastic | |
KR200424916Y1 (ko) | 파이프 이음관 | |
RU2325581C2 (ru) | Герметичное разъемное соединение для трубопроводов | |
RU80913U1 (ru) | Прямое прессовое соединение труб с внутренним полимерным покрытием и чугунных труб с шаровидным графитом (вчшг) | |
RU77932U1 (ru) | Равнопроходное прессовое конусное соединение стальных труб с внутренним покрытием и чугунных труб из вчшг | |
CN210179142U (zh) | 一种高密封性不锈钢管道弯头连接结构 | |
KR102573472B1 (ko) | 철근 커플러 |