быстроразъемное устройство для разъемного соединения трубопроводов

Формула изобретения

Быстроразъемное устройство для разъемного соединения трубопроводов, содержащее корпус с гнездом для входа конца трубки, имеющей кольцевой бурт на некотором расстоянии от края трубки, установленного в корпусе уплотнительного кольца для радиального уплотнения трубки с корпусом, вращающуюся муфту с механизмом фиксации в осевом направлении вставленной трубки и механизмом зацепления, отличающееся тем, что механизм зацепления состоит по меньшей мере из двух кулачков, установленных с возможностью радиального перемещения относительно оси соединения, при этом каждый из кулачков выполнен по меньшей мере с одним направляющим буртом, входящим в выполненный в корпусе паз, на поверхности кулачка, охватывающей бурт вставляемой трубки, выполнен фигурный вырез, повторяющий профиль упомянутого бурта, а на противоположной стороне кулачка выполнена или прорезана канавка для установки пружинного кольца, удерживающего кулачки, обращенные фигурными вырезами навстречу друг другу, причем с противоположной стороны от направляющего бурта кулачка выполнена фаска, сопряженная с фигурным вырезом, при этом механизм фиксации состоит из муфты, расположенной свободно с возможностью вращения на корпусе и выполненной в виде цилиндра с торцевым буртиком для осевой фиксации с одного торца и стенкой с окном для прохода трубки и стопорными выступами, обращенными в сторону кулачков с другого торца, причем на наружной цилиндрической поверхности корпуса выполнено гнездо, а на внутренней поверхности цилиндра муфты по меньшей мере одна бобышка, входящая в это гнездо.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к системе топливоподачи автомобиля.

Известна конструкция для быстрого соединения трубопроводов [1] в которой описано штекерное устройство для соединения трубопроводов, состоящее из штекера с жестко соединенным шлангом и стопорным фланцем, раструба с коническим участком на вставляемом шланге в штекер и стопорного крюка, расположенного за раструбом О-образного уплотнительного кольца. К недостаткам данной конструкции относится необходимость выдержки жесткого допуска на размер конусных сопрягаемых участков штекера и раструба, что ведет к усложнению технологии изготовления, а также к необходимости применять специальное приспособление для разъединения данного соединения.

Другая известная конструкция [2] содержит корпус соединителя, кольцевой уплотнитель, трубчатый сдерживающий зажим в корпусе, устройство для сдерживания зажима в корпусе и сдерживающий колпачок. Недостатком этой конструкции является наличие сложных по конфигурации, а значит и в изготовлении, деталей это например трубчатый сдерживающий зажим, который необходимо изготавливать с малыми допусками из высококачественных пружинных сталей, что ведет к относительной высокой стоимости всей конструкции соединения. Еще один недостаток данного соединения аналогичен описанному в предыдущей конструкции соединения, т. е. необходимо применять специальное приспособление для разъединения трубки с корпусом соединителя.

Недостатки, указанные в вышеописанных конструкциях, частично устранены в изобретении [3] выбранном в качестве прототипа. Данное соединение содержит корпус с гнездом для входа конца трубки, имеющей кольцевой бурт, первый патрубок, второй патрубок, уплотняющее кольцо, расположенное внутри профильного отверстия гнезда, блокирующий элемент, включающий в себя устройство для сдерживания введенной трубки в гнездо (механизм фиксации), пару упругих пружинящих элементов и вращающийся трубчатый хомутик (механизм зацепления).

Недостатком данной конструкции является относительно большое количество деталей, используемое в соединении ( девять позиций), что ведет к увеличению трудоемкости, материалоемкости при изготовлении и, как следствие, к высокой стоимости соединения.

Задача изобретения уменьшение количества деталей в соединении, снижение трудоемкости сборки узла с учетом выполнения всех требований, предъявляемых к соединениям, применяемых в автомобилестроении.

Технический результат достигается тем, что в быстроразъемном соединении, имеющим корпус с гнездом для входа конца трубки, имеющей кольцевой бурт на некотором расстоянии от края трубки, установленного в корпусе уплотнительного кольца для радиального уплотнения трубки с корпусом, механизма фиксации вставленной трубки и механизма зацепления, последний состоит по меньшей мере из двух кулачков, установленных с возможностью радиального перемещения относительно оси соединения и пружинного кольца, удерживающего кулачки. Механизм фиксации состоит из муфты, расположенной свободно с возможностью вращения на корпусе с торцевым буртиком для осевой фиксации с одного торца и стопорными выступами, обращенными в сторону кулачков, с другого.

На фиг. 1 изображено заявленное быстроразъемное соединение; на фиг. 2 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 показаны входящие детали данного узла.

Быстроразъемное соединение по фиг. 1 и 2 состоит из корпуса 1, имеющего штуцер 2 для шланга, по внешнему периметру которого отверстия 3 и 4 для фиксирующих бобышек 5 муфты 6, канавки (пазы) 7 для направляющих буртов 8 кулачков 9 в торцевой части корпуса 1, гнездо 10 для входа конца трубки и гнездо 11 для уплотнительного кольца 12. Два одинаковых кулачка 9, установленных друг к другу торцами с фигурными вырезами 13 и удерживаемых в таком положении пружинным кольцом 14, лежащим в имеющихся канавках 15 для кольца, выполненных с внешнего торца кулачков, кроме этого имеющих заходную фаску 16. Направляющие бурты 8 кулачков входят в пазы 7 корпуса 1. Поворотная муфта 6 одета на внешний периметр корпуса 1, при этом муфта фиксируется от осевого перемещения торцевым буртом 17, фиксирующая бобышка 5, имеющая конструкцию в виде вырезанного упругого язычка на внешней цилиндрической части муфты, находится в одном из отверстий 3 или 4, выполненных в корпусе 1 (нахождение фиксирующей бобышки 5 в отверстии 3 или 4 определяет, в каком положении находится соединение в разблокированном или заблокированном соответственно). Стопорные выступы 18, располагающиеся на стенке с окном 19 муфты 6 в пространстве между кулачками 9 и цилиндрической частью корпуса 1.

Принцип работы быстроразъемного соединения следующий.

Перед тем, как ввести конец трубки в соединение, необходимо поворотом муфты 6, на которой выполнены стопорные выступы 18, последние вывести из зоны передвижения кулачков 9. При этом поворотная муфта 6 фиксируется фиксирующими бобышками 5 в отверстиях 3. Механизм фиксации разблокирован. Механизм зацепления работает следующим образом. Трубка, которая имеет кольцевой бурт на некотором расстоянии от вводимого конца, в осевом направлении вводится в гнездо 10 корпуса 1, при этом кольцевой бурт трубки раздвигает кулачки 9 в радиальном направлении благодаря заходной фаске 16. Направление движения кулачков 9 определяется направляющими пазами 7 корпуса 1, в которые входят направляющие бурты 8 кулачков. Кольцевая пружина 14, создающая усилие сопротивления радиальному движению кулачков. При дальнейшем осевом движении трубки кулачки 9 заходят фигурными вырезами 13 в кольцевой бурт трубки, фиксирующей в зацепленном состоянии кулачки 9. При этом уплотнительное кольцо 12, находящееся в гнезде 11 корпуса 1, уплотняет по наружной поверхности введенную трубку в гнездо 10. Затем поворотом муфты 6 стопорные выступы 18 заводят в зону радиального движения кулачков 9 (над внешней торцевой поверхностью кулачков), что приводит к жесткой фиксации кулачков в зацепленном состоянии. В этом положении фиксирующие бобышки 5 фиксируются (защелкиваются) в отверстиях 4, что является свидетельством того, что механизм фиксации заблокирован. Соединение находится в рабочем состоянии.

Для рассоединения трубки с корпусом необходимо проделать действия в обратном порядке, описанного выше, т. е. поворотом муфты 6 вывести стопорные выступы 18 из зоны движения кулачков 9, прикладывая осевое усилие, которое должно преодолеть усилие кольцевой пружины, удерживающей кулачки 9 в зацепленном состоянии, при этом кулачки радиально раздвинутся и выйдут из зацепления фигурными вырезами 13 с кольцевым буртом трубки, вывести трубку из гнезда 10 корпуса 1.

Таким образом, заявляемое быстроразъемное соединение, состоящее из минимально необходимого количества (общее количество деталей 6 против 9 в прототипе) простых в изготовлении деталей, так как все детали могут быть получены на универсальном оборудовании с приемлемым допусками и применением несложной оснастки, изготовленной для массового производства соединения, конструкция которой позволяет до минимума снизить трудоемкость изготовления и сборки соединения, обеспечивает быстрое и надежное соединение трубопроводов без каких-либо приспособлений и инструментов.

Возможное применение вышеописанного быстроразъемного соединения это применение в конструкциях автомобиля, в частности системе топливоподачи (топливопроводы и паропроводы), собираемого в условиях конвейера, т. е. массовом производстве, заявляемое соединение выполняет основные требования массового производства низкая стоимость соединения, его надежность, обусловленная надежным и плотным облеганием зафиксированных кулачков кольцевого бурта трубки, быстрота соединения трубопровода и их рассоединения при необходимости без какого либо инструмента.