RU2766652C1

RU2766652C1 - Biaxial coupling

Info

Publication number: RU2766652C1
Application number: RU2020132891A
Authority: RU
Inventors: Сергей Викторович Иванов; Дмитрий Николаевич Никифоров; Юрий Владимирович Буханцов; Денис Александрович Мельников; Вадим Александрович Антошин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью «Новые Трубные Технологии».
Priority date: 2020-10-06
Filing date: 2020-10-06
Publication date: 2022-03-15

Abstract

FIELD: pipeline construction.

SUBSTANCE: invention relates to structures of pressure pipelines; it is intended for connection of pipes, and it is mostly used under conditions, in which it is impossible to use thrust blocks that transfer the pressure force to the ground adjacent to the connection. A biaxial coupling contains a matrix based on a polyester binding agent: from 25 to 35% of the mass fraction, continuous and cut glass fibers: from 12 to 41% of the mass fraction, a disperse filler: from 0 to 34% of the mass fraction. The coupling is a bilateral connection with rubber seals and locking rods made with the possibility of transferring the force of axial pressure from one pipe section to another, while the connection has a rubber seal on each side, as well as a rod-groove system, by means of which the load is transferred according to the principle of compressive forces, while there is a corresponding groove at the end of the pipe intended for locking connections.

EFFECT: reduction and simplification of the mounting speed, while achieving its practicality in the sealing and high operational characteristics.

1 cl, 2 dwg

Description

Биаксиальная муфта относится к сооружениям напорных трубопроводов и предназначена для соединения труб, чаще используется в условиях, в которых невозможно применение упорных блоков, переносящих силу напора на прилегающий к соединению грунт.The biaxial coupling belongs to the structures of pressure pipelines and is intended for connecting pipes, it is more often used in conditions in which it is impossible to use thrust blocks that transfer the force of pressure to the soil adjacent to the connection.

Аналогом заявленного изобретения является трубное муфтовое резьбовое соединение, которое включает муфту и два трубных конца, в котором герметизация осуществляется посредством контакта торцов труб через уплотнительное кольцо. Торцы труб выполнены в виде взаимопротивоположных, расходящихся по отношению к внутренней поверхности трубы конусов, а уплотнительное кольцо выполнено в виде сочленительного, имеющего сходящиеся ответные конусные поверхности. При этом между муфтой и сочленительным кольцом выполнен зазор с возможностью обеспечения необходимого перемещения последнего в радиальном направлении. Угол наклона конусной поверхности соответствует углу трения использованных материалов (патент на изобретение РФ №RU 2186284 С2, дата публикации: 27.07.2002 г.).An analogue of the claimed invention is a pipe coupling threaded connection, which includes a coupling and two pipe ends, in which sealing is carried out by contacting the ends of the pipes through the sealing ring. The ends of the pipes are made in the form of mutually opposite cones diverging with respect to the inner surface of the pipe, and the sealing ring is made in the form of an articulating ring having converging mating cone surfaces. At the same time, a gap is made between the clutch and the articulating ring with the possibility of ensuring the necessary movement of the latter in the radial direction. The angle of inclination of the conical surface corresponds to the angle of friction of the materials used (patent for the invention of the Russian Federation No. RU 2186284 C2, publication date: 27.07.2002).

Основными недостатками аналога является то, что соединение выполнено резьбовым, тем самым обеспечивая раструб концов труб при их соединении. Так же при резьбовом соединении увеличивается скорость монтажа и становится невозможным работа с трубами больших диаметров.The main disadvantages of the analogue is that the connection is threaded, thereby providing a socket of the ends of the pipes when they are connected. Also, with a threaded connection, the installation speed increases and it becomes impossible to work with pipes of large diameters.

Ближайшим аналогом является биаксиальная муфта, которая является двухсторонним соединением труб, при этом с каждой стороны соединение имеет резиновое уплотнение, а также систему прут-паз, посредством которой нагрузка переносится по принципу действия сжимающих сил, при этом на конце трубы, предназначенной для блокирующих соединений, имеется соответствующий паз (патент на изобретение SU129439A1, дата публикации: 10.10.1960 г.).The closest analogue is a biaxial coupling, which is a two-way connection of pipes, while on each side the connection has a rubber seal, as well as a rod-groove system, through which the load is transferred according to the principle of compressive forces, while at the end of the pipe intended for blocking connections, there is a corresponding groove (patent for invention SU129439A1, publication date: 10/10/1960).

Существенными недостатками прототипа является то, что за счет отсутствия ограничителя усложняется соединение труб, увеличивается сложность монтажа, требуется предварительная механическая обработка труб. Данное соединение не устойчиво к коррозии и показатели герметичности будут ухудшаться при применении на напорных трубопроводах.Significant disadvantages of the prototype is that due to the lack of a limiter, the connection of pipes becomes more complicated, the complexity of installation increases, and pre-machining of the pipes is required. This connection is not resistant to corrosion and the tightness performance will deteriorate when applied to pressure pipelines.

Задачей заявленного изобретения является устранение недостатков аналогов, а техническим результатом - уменьшение и упрощение скорости монтажа при достижении его практичности в герметизации и высоких эксплуатационных характеристик.The objective of the claimed invention is to eliminate the disadvantages of analogues, and the technical result is to reduce and simplify the speed of installation while achieving its practicality in sealing and high performance.

Достигаемый технический результат реализуется в биаксиальной муфте, которая характеризуется тем, что содержит матрицу на основе полиэфирного связующего: от 25 до 35% массовой доли, непрерывные и рубленые стеклянные волокна: от 12 до 41% массовой доли, дисперсный наполнитель: от 0 до 34% массовой доли, является двухсторонним соединением с резиновыми уплотнителями и блокирующими прутьями, выполненных с возможностью переноса силы осевого напора с одного отрезка трубы на другой, при этом с каждой стороны соединение имеет резиновое уплотнение, а также систему прут-паз, посредством которой нагрузка переносится по принципу действия сжимающих сил, при этом на конце трубы, предназначенной для блокирующих соединений, имеется соответствующий паз. Заявленное изобретение поясняется фиг. 1, 2.The achieved technical result is realized in a biaxial coupling, which is characterized by the fact that it contains a matrix based on a polyester binder: from 25 to 35% mass fraction, continuous and chopped glass fibers: from 12 to 41% mass fraction, dispersed filler: from 0 to 34% mass fraction, is a two-way connection with rubber seals and blocking rods, made with the possibility of transferring the axial thrust force from one pipe section to another, while on each side the connection has a rubber seal, as well as a rod-groove system, through which the load is transferred according to the principle the action of compressive forces, while at the end of the pipe intended for blocking connections, there is a corresponding groove. The claimed invention is illustrated in Fig. 12.

Где:Where:

1 - Биаксиальная муфта.1 - Biaxial coupling.

2 - Уплотнительный профиль.2 - Sealing profile.

3 - Блокирующий прут (шпонка).3 - Blocking rod (key).

4 - Стопорное кольцо.4 - Retaining ring.

Биаксиальная муфта - это двухстороннее соединение с резиновыми уплотнителями и блокирующими прутьями (шпонками), выполненных с возможностью переноса силы осевого напора с одного отрезка трубы на другой. Передача осевой нагрузки от одного отрезка трубы к другому достигается за счет передачи момента силы через блокирующие прутья (шпонки), установленные в пространство пазов в соединительной муфте и на концах труб.A biaxial coupling is a two-way connection with rubber seals and locking rods (dowels) designed to transfer the axial thrust force from one pipe section to another. The transfer of axial load from one pipe section to another is achieved by transferring the moment of force through blocking rods (keys) installed in the groove space in the coupling and at the ends of the pipes.

С каждой стороны соединение имеет резиновое уплотнение, расположенное ближе к стыкуемому торцу трубы, а также систему прут-паз с расположением дальше, чем резиновое уплотнение от торца трубы, посредством которой нагрузка переносится по принципу действия сжимающих сил на блокирующие пруты при смещении муфты и труб в соединении относительно друг друга. На конце трубы, предназначенной для блокирующих соединений, имеется соответствующий паз.On each side, the connection has a rubber seal located closer to the butt end of the pipe, as well as a rod-groove system located farther than the rubber seal from the end of the pipe, through which the load is transferred according to the principle of compressive forces to the blocking rods when the coupling and pipes are displaced in connection relative to each other. At the end of the pipe intended for interlocking connections, there is a corresponding groove.

Монтаж блокирующего соединения осуществляется после завершения стыковки. В технологическое отверстие, образованное пазами стыкованных труб и муфты, вбивается блокирующий прут (шпонка) стандартной длиной от 500 до 1200 мм, которая огибает трубу в пазе по длине окружности. Допускается применение нескольких отрезков блокирующего прута (шпонка), устанавливаемых в технологические отверстия по обеим сторонам соединения, при длине окружности труб свыше 500 мм.Installation of the blocking connection is carried out after docking is completed. A blocking rod (key) with a standard length of 500 to 1200 mm is driven into the technological hole formed by the grooves of the joined pipes and the coupling, which goes around the pipe in the groove along the circumference. It is allowed to use several segments of the blocking rod (key) installed in the technological holes on both sides of the connection, with a pipe circumference of more than 500 mm.

Таким образом, испытания опытного образца, при использовании предложенного к патентованию устройства показали, что достигается упрощение монтажа и уменьшение времени на монтаж не менее чем в 10 раз в сравнении со стандартными способами монтажа и не менее чем в 2 раза в сравнении с аналогичными решениями, т.к. отсутствует, например, создание упоров из железобетона в случае стандартных схем монтажа и механическая обработка, время на склеивание или дополнительная забутовка в аналогичных изобретениях. При этом достигается высокий уровень герметичности и надежности за счет не разъемного соединения, снижения требований к технологии монтажа и квалификации работников, а также достижения высоких эксплуатационных характеристик.Thus, tests of a prototype, using the device proposed for patenting, showed that installation is simplified and installation time is reduced by at least 10 times in comparison with standard installation methods and at least 2 times in comparison with similar solutions, t .to. there is no, for example, the creation of reinforced concrete stops in the case of standard installation schemes and machining, gluing time or additional backfilling in similar inventions. At the same time, a high level of tightness and reliability is achieved due to a non-detachable connection, a reduction in the requirements for installation technology and the qualification of workers, as well as the achievement of high performance characteristics.

Анализ совокупности всех существенных признаков предложенного изобретения доказывает, что исключение хотя бы одного из них приводит к невозможности полного обеспечения достигаемого технического результата.An analysis of the totality of all the essential features of the proposed invention proves that the exclusion of at least one of them leads to the impossibility of fully ensuring the achieved technical result.

Анализ уровня техники показывает, что неизвестно такое устройство, которому присущи признаки, идентичные всем существенным признакам данного технического решения, что свидетельствует о его неизвестности и, следовательно, новизне.An analysis of the prior art shows that no such device is known, which has features that are identical to all the essential features of this technical solution, which indicates its unknown and, therefore, novelty.

Вышеперечисленное доказывает также соответствие заявленного устройства критерию изобретательского уровня.The above also proves the compliance of the claimed device with the criterion of inventive step.

При осуществлении изобретения действительно реализуется наличие предложенного объекта, что свидетельствует о его промышленной применимости.When carrying out the invention, the presence of the proposed object is actually realized, which indicates its industrial applicability.

Claims

Biaxial coupling, which is a two-way connection, having rubber seals, blocking elements, as well as a rod-groove system, through which the load is transferred according to the principle of compressive forces, while at the end of the pipe intended for blocking connections there is a corresponding groove, characterized in that the biaxial coupling contains a matrix based on a polyester binder: from 25 to 35% mass fraction, continuous and chopped glass fibers: from 12 to 41% mass fraction, a dispersed filler: from 0 to 34% mass fraction, and blocking elements are made in the form of rods.