быстроразъемное соединение трубопроводов

Формула изобретения

Быстроразъемное соединение трубопроводов, содержащее две полумуфты с соосно установленными в их корпусах подпружиненными клапанами, соединенные между собой посредством расположенной на одной из полумуфт фиксирующей втулки, и уплотнительные кольца, каждое из которых размещено в выполненной на боковой конусной поверхности клапана кольцевой проточке с возможностью контактирования с ответным конусным участком корпусов полумуфт, отличающееся тем, что поверхности клапанов и корпусов выполнены с одинаковым углом между их образующими, составляющим 60 - 90°, а на торцах контактирующих участков клапанов, обращенных к соединяемым трубопроводам, выполнены лыски.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и применяется в различных отраслях народного хозяйства для соединения трубопроводами источника высокого давления рабочей среды с гидравлическими (пневматическими) приводами зажимных приспособлений, домкратов, съемников и других исполнительных устройств.

Известное быстроразъемное устройство, описанное в информационном листе ВИМИ N 84-1768, 1984 г., содержит запорный штуцер, устанавливаемый в приспособление, и муфту цанговую для трубопроводов. Запорный штуцер имеет корпус с резьбовым концом с одной стороны и соединяющую поверхность с другой. На ней установлены круглые резиновые кольца. В корпусе штуцера размещен клапан с другим резиновым кольцом на его калиброванной цилиндрической поверхности и с упорным конусом, подпружиненным относительно ответного конуса запорного штуцера. Муфта цанговая состоит из корпуса с присоединительным отверстием для запорного штуцера, подпружиненного к конусу корпуса клапана, цанги с фиксирующей втулкой и ниппеля для трубопровода.

Наличие калиброванных цилиндрических контактирующих поверхностей в корпусах штуцера и муфты с кольцевой проточкой под уплотнительное кольцо на клапанах в сочетании с конической поверхностью на штуцере и муфте усложняют конструкцию, снижают технологичность изготовления и сборки соединения. Кроме того, из-за наличия цилиндрической сопрягаемой поверхности с уплотнительными резиновыми кольцами на поверхности клапанов увеличивается осевой ход клапанов, что приводит к снижению герметичности соединения при разъеме соединения. Появляется необходимость установки пружин с большим осевым усилием для проталкивания клапанов с кольцом в отверстия корпусов, из-за чего возрастает усилие стыковки частей соединения при его эксплуатации.

Наиболее близким к заявленному является быстроразъемное соединение трубопроводов (патент РФ N 2062939, F 16 L 37/30, опубл. 27.06.96), содержащее две полумуфты с установленными в их корпусах подпружиненными клапанами, соединенные между собой посредством расположенной на одной из полумуфт фиксирующей втулки, и уплотнительные элементы, каждый из которых размещен в выполненной на боковой поверхности клапана кольцевой проточке с возможностью взаимодействия с ответным конусным участком корпуса. Боковая поверхность клапанов выполнена в виде направляющего и запирающего участков. Запирающий участок выполнен конусным и размещается перед уплотнительным элементом с возможностью контактирования с конусным участком корпуса. Угол между образующими запирающего участка клапана составляет 60...61^o, а угол между образующими ответного участка корпусов - 59...60^o.

Недостатками известного соединения является сложность формы боковой поверхности клапанов, выполняемой из трех участков - запирающего, конусного и цилиндрического. На стыке последних предусматривается проточка для уплотнительного круглого кольца. Сложная форма боковых рабочих поверхностей клапанов снижает технологичность изготовления соединения. Имеет место малое проходное сечение и увеличенный осевой ход клапанов при работе соединения за счет незначительной разницы в диаметрах клапанов и отверстий в корпусах и малых углов конусов клапанов и полумуфт.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение потока рабочей среды путем увеличения проходного сечения и угла конусов клапанов при упрощении контактирующих поверхностей в устройстве.

Задача решается тем, что быстроразъемное соединение трубопроводов содержит две полумуфты с соосно установленными в их корпусах подпружиненными клапанами, соединенные между собой посредством расположенной на одной из полумуфт фиксирующей втулки, и уплотнительные кольца, каждое из которых размещено в выполненной на боковой конусной поверхности клапана кольцевой проточке с возможностью контактирования с ответным конусным участком корпусов полумуфт, причем контактирующие конусные поверхности клапанов и корпусов выполнены с одинаковым углом между их образующими, составляющим 60...90^o, а на торцах контактирующих клапанов, обращенных к соединяемым трубопроводам, выполнены лыски.

На фиг. 1 изображено быстроразъемное устройство - осевой разрез; на фиг. 2 - боковая конусная поверхность клапана и корпуса полумуфты (место А на фиг. 1); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

В устройство входит корпус 1 запорной полумуфты 2, устанавливаемой резьбовым концом 3 в приспособление, и цанговая полумуфта 4 с корпусом 5 для трубопроводов 6. Корпус 1 полумуфты 2 имеет соединительную поверхность 7. На ней находятся уплотнительные кольца 8. В корпусе 1 размещен клапан 9 с другим уплотнительным кольцом 10, пружиной 11 и опорной шайбой 12.

Цанговая полумуфта 4 имеет в корпусе 5 присоединительное отверстие 13 для поверхности 7 с кольцами 8, соосное с клапаном 9. Другой аналогичный клапан 14 с пружиной 15, опорной шайбой 16 и кольцом 17 размещен в корпусе 5. На корпусе 5 установлена цанга 18, фиксирующая втулка 19 с пружиной 20, а также ниппель 21 трубопровода 6. На корпусе 1 полумуфты 2 имеется кольцевая канавка 22, выполненная с возможностью сцепления с кольцевым пояском 23 цанги 18. Боковая поверхность 24 клапана 9 и 14 - конусная с углом между образующими. На боковой поверхности 24 размещены указанные выше кольца 10 и 17. Контактирующие конусные участки в корпусах 1 и 5 имеют также угол , который выбирается в пределах 60. ..90^o в зависимости от требуемого хода клапанов. На торцах клапанов 9 и 14, обращенных к соединяемым трубопроводам, размещены лыски 25, число которых может быть различно. На фиг. 3 показаны клапаны с четырьмя лысками.

Устройство работает следующим образом. Для соединения полумуфты 4 с полумуфтой 2 необходимо корпус 5 отверстием 13 надеть на соединительную поверхность 7 до упора. Перемещением фиксирующей втулки 19 по корпусу 5 вправо освободить цангу 18 и переместить полумуфту 4 до захода пояска 23 цанги 18 в кольцевую канавку 22. Затем следует освободить фиксирующую втулку 19, которая под действием пружины 20 переместится влево, и цилиндрический поясок 23 цанги 18 окажется запертым на полумуфте 2. При этом клапаны 9 и 14, воздействуя друг на друга, откроют каналы для прохода жидкости в обеих полумуфтах. Для разъединения полумуфт 4 и 2 втулка 19 полумуфты 4 перемещается вправо, лепестки цанги 18 освобождаются и полумуфта 4 легко снимается с полумуфты 2. Клапаны 9 и 14 под действием пружин 11, 15 и избыточного давления закрывают каналы в корпусах 1 и 5, исключая возможность вытекания рабочей жидкости под давлением из трубопроводов 6 и агрегатов.

Преимущества предложенной конструкции заключаются в увеличении потока среды за счет размещения лысок 25 на клапанах 9 и 14 и выполнения угла от 60 до 90^o. Указанный диапазон оптимальный, т.к. меньший угол соответствует большому ходу клапанов, а дальнейшее увеличение угла нецелесообразно из-за возможности схода колец 10 и 17 из кольцевых канавок клапанов. Боковая конусная поверхность 24 клапанов 9 и 10 выполняется идентичной с ответными конусами корпусов 1 и 5, что повышает технологичность изготовления соединения, упрощает боковые рабочие поверхности, повышает герметичность вследствие обеспечения быстрого и плотного контакта поверхностей 24 клапанов 9 и 14 с контактирующими поверхностями корпусов 1 и 5.