RU31629U1

RU31629U1 - PIPELINE CONNECTION

Info

Publication number: RU31629U1
Application number: RU2003107243U
Authority: RU
Inventors: Александр Андреевич Мезенцев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Харьковское предприятие внедрения новой техники"
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2003-03-21
Publication date: 2003-08-20

Description

СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВPIPELINE CONNECTION

Нолезная модель относится к области машиностроения, в частности, к резьбовым соединениям трубопроводов гидравлических и пневматических систем, работающих под высоким давлением, и может быть использована на предприятиях пеллюлозно-бумажной, нефтеперерабатывающей, газовой, химической, пищевой и других отраслей промышленности.The useful model relates to the field of mechanical engineering, in particular, to threaded joints of pipelines of hydraulic and pneumatic systems operating under high pressure, and can be used in enterprises of pulp and paper, oil refining, gas, chemical, food and other industries.

Известно соединение трубопроводов, содержащее штуцер, накидную гайку и уплотнительное кольцо, имеющее переднюю кромку, врезаюп1уюся в трубопровод при выполнении соединения, и утолщенную заднюю часть в виде кольцевого выступа с приемным конусом в торцевой части, взаимодействующей с буртом накидной гайки (ГОСТ 23354-87 «Соединения трубопроводов. Кольца врезающиеся.It is known to connect pipelines containing a fitting, a union nut and an o-ring having a leading edge that cuts into the pipeline when making the connection, and a thickened rear part in the form of an annular protrusion with a receiving cone in the end part interacting with the collar of the union nut (GOST 23354-87 " Pipe connections.

Недостатком известного устройства является сложность и трудоемкость монтажа соединения, так как для его выполнения требуется предварительное обжатие врезающегося кольца на трубе в специальном технологическом приспособлении, выполненном в виде щтуцеров, закаленных до твердости EDR.C 42-45 при условии контроля повышенного момента затяжки гайки. Кроме того, надежность известного соединения может быть обеспечена только для калиброванных труб при условии, что зазор между наружным диаметром трубы и внутренним диаметром кольца не превышает 0,1-0,15 мм, что ограничивает область применения известного устройства.A disadvantage of the known device is the complexity and complexity of mounting the connection, since it requires preliminary compression of the cutting ring on the pipe in a special technological device made in the form of nipples hardened to hardness EDR.C 42-45, provided that the increased nut tightening torque is controlled. In addition, the reliability of the known connection can only be ensured for calibrated pipes, provided that the gap between the outer diameter of the pipe and the inner diameter of the ring does not exceed 0.1-0.15 mm, which limits the scope of the known device.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является соединение трубопроводов, содержащее штуцер, накидную гайку и уплотнительное кольцо, передней кромкой врезающееся в трубу. Штуцер и накидная гайка выполнены с внутренними поверхностями, имеющими смежные цилиндрический и конический участки, и установлены с возможно,г,-(105)Closest to the claimed technical solution is the connection of pipelines containing a fitting, a union nut and a sealing ring, the front edge of which crashes into the pipe. The union and the union nut are made with internal surfaces having adjacent cylindrical and conical sections and are installed with possibly g, - (105)

МПКР16Ь 19/08 MPKR16b 19/08

стью взаимодействия цилиндрическими участками своей внутренней поверхности с поверхностью трубы, а коническими участками - с коническими участками наружной поверхности уплотнительного кольца. Штуцер установлен с возможностью контакта торцевого участка своей внутренней поверхности с торцом соединяемой трубы (авторское свидетельство СССР № 1634931 , кл. F 16 L 19/08, 1991 г.).interaction between the cylindrical sections of its inner surface and the pipe surface, and the conical sections with the conical sections of the outer surface of the sealing ring. The fitting is installed with the possibility of contacting the end portion of its inner surface with the end of the pipe being connected (USSR author's certificate No. 1634931, class F 16 L 19/08, 1991).

Данное соединение трубопроводов также сложно и трудоемко в монтаже, поскольку для его выполнения требуется предварительное обжатие врезающегося кольца на трубе в специальном технологическом приспособлении. При этом проверка правильности врезания кольца возможна только путем демонтажа соединения и осмотра наружной поверхности соединяемой трубы.This connection of pipelines is also difficult and time-consuming to install, since it requires preliminary compression of the cutting ring on the pipe in a special technological device. At the same time, checking the correct insertion of the ring is possible only by dismantling the connection and inspecting the outer surface of the connected pipe.

К недостаткам прототипа следует отнести также большую радиальную жесткость уплотнительного кольца, что приводит к увеличению аксиальных усилий при затяжке накидной гайки и, следовательно, к усложнению и повышению трудоемкости монтажа, особенно при работе с толстостенными трубами. Кроме того, выбранное в прототипе соотношение углов конусности внутренней поверхности штуцера и наружной поверхности передней части уплотнительного кольца может стать причиной врезания кольца в штуцер, что отрицательно сказывается на эксплуатационной надежности соединения.The disadvantages of the prototype should also include greater radial stiffness of the sealing ring, which leads to an increase in axial forces when tightening the union nut and, therefore, to complicate and increase the complexity of installation, especially when working with thick-walled pipes. In addition, the ratio of the taper angles of the inner surface of the nozzle and the outer surface of the front of the o-ring selected in the prototype can cause the ring to cut into the nozzle, which negatively affects the operational reliability of the connection.

В основу полезной модели положена задача создать такое соединение трубопроводов, в котором за счет выполнения на поверхности каждой из соединяемых труб двух кольцевых канавок на расстоянии от торца трубы, зависящем от геометрических размеров штуцера, накидной гайки и уплотнительного кольца, достигалось бы снижение трудоемкости и упрощение монтажа при обеспечении эксплуатационной надежности соединения трубопроводов.The utility model is based on the task of creating a connection of pipelines in which due to the execution of two annular grooves on the surface of each of the pipes at a distance from the pipe end, depending on the geometrical dimensions of the nozzle, union nut, and o-ring, labor-intensiveness and installation simplification would be achieved while ensuring operational reliability of the piping connection.

Для решения поставленной задачи в соединении трубопроводов, содержащем штуцер и накидную гайку с внутренними поверхностями, имеющими смежные цилиндрический и конический участки, и уплотнительное кольцо с коническими участками наружной поверхности, штуцер и накидная гайка установлены с возможностью взаимодействия цилиндрическими участками своей внутренней поверхности с поверхностью соединяемой трубы, а коническими участками - с коническими участками наружной поверхности уплотнительного кольца, при этом штуцер установлен с возможностью контакта торцевого участка своей внутренней поверхности с торцом соединяемой трубы, согласно полезной модели, на поверхности соединяемой трубы выполнены две кольцевые канавки, первая кольцевая канавка расположена от торца соединяемой трубы на расстоянии LI, а вторая кольцевая канавка расположена от торца соединяемой трубы на расстоянии L2, определенном из соотношения:To solve this problem, in the connection of pipelines containing a fitting and a union nut with internal surfaces having adjacent cylindrical and conical sections, and a sealing ring with conical sections of the outer surface, the union and the union nut are installed with the possibility of interaction between the cylindrical sections of its inner surface and the surface of the connected pipe and conical sections - with conical sections of the outer surface of the sealing ring, while the fitting is installed with possible according to the utility model, two annular grooves are made on the surface of the joined pipe, the first annular groove is located from the end of the joined pipe at a distance LI, and the second annular groove is located from the end of the joined pipe at a distance L2, determined from the ratio:

L2 LI + Ьз + L4, гдеL2 LI + b3 + L4, where

LI - длина упомянутого цилиндрического участка внутренней поверхности штуцера,LI is the length of said cylindrical portion of the inner surface of the fitting,

Ьз - длина уплотнительного кольца,B3 is the length of the o-ring,

L4 - длина упомянутого цилиндрического участка внутренней поверхности накидной гайки.L4 is the length of said cylindrical portion of the inner surface of the union nut.

В лучшем примере выполнения полезной модели кольцевые канавки могут быть выполнены путем выдавливания, причем глубина первой кольцевой канавки составляет от 0,15 до 0,20 мм.In the best example of the utility model, the annular grooves can be made by extrusion, and the depth of the first annular groove is from 0.15 to 0.20 mm.

Совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели обеспечивает снижение трудоемкости и упрощение монтажа соединения трубопроводов благодаря тому, что наличие и месторасположение первой кольцевой канавки позволяет без значительных усилий осуществить направленную деформацию передней кромки уплотнительного кольца в заранее сформированной полости канавки, в то время как наличие и месторасположение второй кольцевой канавки дает возможность проконтролировать правильность монтажа без использования специальных технологических приспособлений и выполнения предварительного обжатия уплотнительного кольца. При этом обеспечивается высокая эксплуатационная надежность соединения, поскольку вторая кольцевая становится видна лишь в случае равномерного заполнения материалом уплотнительного кольца полости первой кольцевой канавки, что свидетельствует о герметичности соединения.The set of essential features of the claimed utility model reduces the complexity and simplifies installation of the piping connection due to the fact that the presence and location of the first annular groove allows direct deformation of the leading edge of the sealing ring in the pre-formed cavity of the groove without significant effort, while the presence and location of the second annular grooves makes it possible to verify the correct installation without the use of special technologists iCal devices and performing preliminary reduction of the sealing ring. This ensures high operational reliability of the connection, since the second annular becomes visible only if the material of the sealing ring is uniformly filled in the cavity of the first annular groove, which indicates the tightness of the connection.

Указанный технический результат достигается и в случае соединения толстостенных, а также некалиброванных труб, поскольку герметичность соединения обеспечивается не в результате врезания передней кромки уплотнительного кольца в поверхность трубы, а в результате направленной деформации его передней кромки в полости первой кольцевой канавки, поверхность которой может быть заранее обработана давлением, и, следовательно, иметь высокую степень чистоты и соответствующую прочность. Глубина первой канавки в пределах от 0,15 до 0,20 мм, по мнению автора, достаточна для обеспечения герметичности соединения.The specified technical result is achieved in the case of connecting thick-walled as well as non-calibrated pipes, since the tightness of the connection is ensured not as a result of cutting the leading edge of the sealing ring into the pipe surface, but as a result of directional deformation of its leading edge in the cavity of the first annular groove, the surface of which may be in advance processed by pressure, and therefore have a high degree of purity and adequate strength. The depth of the first groove in the range from 0.15 to 0.20 mm, according to the author, is sufficient to ensure the tightness of the connection.

На фиг. 1 представлен состав элементов соединения трубопроводов; на фиг. 2 - соединение трубопроводов, предварительная сборка; на фиг. 3 соединение трубопроводов, окончательная сборка.In FIG. 1 shows the composition of the elements of the connection of pipelines; in FIG. 2 - connection of pipelines, preliminary assembly; in FIG. 3 pipeline connection, final assembly.

Соединение трубопроводов содержит штуцер 1, накидную гайку 2, уплотнительное кольцо 3 и соединяемую трубу 4. Штуцер 1 выполнен с внутренней поверхностью, имеюш;ей смежные цилиндрический и конический участки 5 и 6 соответственно. Накидная гайка 2 также выполнена с внутренней поверхностью, имеющей смежные цилиндрический и конический участки 7 и 8 соответственно. Уплотнительное кольцо 3 выполнено с наружной поверхностью, имеющей конические участки 9, 10, и с цилиндрической внутренней поверхностью (фиг. 1). Штуцер 1 и накидная гайка 2 установлены с возможностью контакта цилиндрическими участками 5 и 7,The piping connection includes a fitting 1, a union nut 2, a sealing ring 3 and a connected pipe 4. The fitting 1 is made with an inner surface having, adjacent cylindrical and conical sections 5 and 6, respectively. The union nut 2 is also made with an inner surface having adjacent cylindrical and conical sections 7 and 8, respectively. The sealing ring 3 is made with an outer surface having conical sections 9, 10, and with a cylindrical inner surface (Fig. 1). The fitting 1 and the union nut 2 are installed with the possibility of contact with the cylindrical sections 5 and 7,

ЩацзSchatz

соответственно, своей внутренней поверхности с поверхностью соединяемой трубы 4, а коническими участками 6 и 8, соответственно, - с коническими участками 9 и 10, соответственно, наружной поверхности уплотнительного кольца 3. Штуцер 1 установлен с возможностью контакта торцевого участка своей внутренней поверхности с торцом соединяемой трубы 4.respectively, of its inner surface with the surface of the connected pipe 4, and with conical sections 6 and 8, respectively, with the conical sections 9 and 10, respectively, of the outer surface of the sealing ring 3. The fitting 1 is installed with the possibility of contacting the end portion of its inner surface with the end connected pipes 4.

На наружной поверхности соединяемой трубы 4 выполнены две кольцевые канавки И и 12. Первая кольцевая канавка 11 расположена от торца трубы 4 на расстоянии LI, равном длине LI цилиндрического участка 5 внутренней поверхности штуцера. Вторая кольцевая канавка 12 расположена от торца трубы 4 на расстоянии L2, равном сумме длины LI цилиндрического участка 5 внутренней поверхности штуцера 1, длины Ьз уплотнительного кольца 3 и длины L4 цилиндрического участка 7 внутренней поверхности накидной гайки 2. В лучшем примере выполнения полезной модели глубина кольцевой канавки 11 составляет от 0,15 до 0,20 мм, глубина кольцевой канавки 12 может быть такой же. Кольцевые канавки 11 и 12 целесообразно выполнять путем выдавливания, например, путем перемещения формообразующего ролика по нормали к поверхности трубы 4.On the outer surface of the pipe 4 to be joined, two annular grooves I and 12 are made. The first annular groove 11 is located from the end of the pipe 4 at a distance LI equal to the length LI of the cylindrical portion 5 of the inner surface of the fitting. The second annular groove 12 is located from the end of the pipe 4 at a distance L2 equal to the sum of the length LI of the cylindrical section 5 of the inner surface of the fitting 1, the length b3 of the sealing ring 3 and the length L4 of the cylindrical section 7 of the inner surface of the union nut 2. In the best example of the utility model, the depth of the annular the groove 11 is from 0.15 to 0.20 mm, the depth of the annular groove 12 may be the same. The annular grooves 11 and 12, it is advisable to perform by extrusion, for example, by moving the forming roller along the normal to the surface of the pipe 4.

Соединение трубопроводов работает следующим образом.The connection of pipelines works as follows.

В процессе предварительной сборки (фиг. 2) на конец соединяемой трубы 4 с канавками 11 и 12 надеваются уплотнительное кольцо 3 и накидная гайка 2, после чего конец трубы 4 помещается в цилиндрической проточке 5 щтуцера 1 до упора в торец последнего. Затем навинчивается гайка 2 на щтуцер 1. Коническим участком 8 своей внутренней поверхности гайка 2 взаимодействует с коническим участком 10 уплотнительного кольца 3, перемещая последнее вдоль оси соединения. При этом конический участок 9 наружной поверхности уплотнительного кольца 3 начинает взаимодействовать с коническим участком 6 внутренней поверхностиIn the process of preliminary assembly (Fig. 2), an o-ring 3 and a union nut 2 are put on the end of the connected pipe 4 with the grooves 11 and 12, after which the end of the pipe 4 is placed in the cylindrical groove 5 of the fitting 1 until it stops against the end of the latter. Then the nut 2 is screwed onto the fitting 1. By the conical section 8 of its inner surface, the nut 2 interacts with the conical section 10 of the sealing ring 3, moving the latter along the connection axis. In this case, the conical section 9 of the outer surface of the sealing ring 3 begins to interact with the conical section 6 of the inner surface

штуцера 1. Если предварительная сборка выполнена правильно, то кольцевая канавка 12 находится под накидной гайкой 2.nipple 1. If the preliminary assembly is performed correctly, then the annular groove 12 is located under the union nut 2.

В процессе окончательной сборки соединения (фиг. 2) передняя кромка уплотнительного кольца 3, находящаяся в месте пересечения конического з астка 9 наружной поверхности и цилиндрической внутренней поверхности кольца 3, в результате взаимодействия с коническим участком 6 внутренней поверхности штуцера 1 деформируется в полости кольцевой канавки 11 и обжимает трубу 4, образуя герметичное уплотнение. О правильности выполнения соединения свидетельствует расположение участка трубы 4 с кольцевой канавкой 12 вне накидной гайки 2.During the final assembly of the joint (Fig. 2), the leading edge of the sealing ring 3, located at the intersection of the conical grommet 9 of the outer surface and the cylindrical inner surface of the ring 3, is deformed in the cavity of the annular groove 11 as a result of interaction with the conical section 6 of the inner surface of the fitting 1 and compresses the pipe 4, forming a tight seal. The correctness of the connection is indicated by the location of the pipe section 4 with the annular groove 12 outside the union nut 2.

Claims

1. A pipe connection containing a fitting and a union nut with internal surfaces having adjacent cylindrical and conical sections, and a sealing ring with conical sections of the outer surface, a fitting and a union nut are installed with the possibility of interaction between the cylindrical sections of its inner surface and the surface of the pipe being connected, and conical sections - with conical sections of the outer surface of the sealing ring, and the fitting is installed with the possibility of contact of the end section with howl of the inner surface with the end of the joined pipe, characterized in that two annular grooves are made on the surface of the joined pipe, the first annular groove is located from the end of the joined pipe at a distance L ₁ , and the second annular groove is located from the end of the joined pipe at a distance L ₂ determined from ratios:

L ₂ = L ₁ + L ₃ + L ₄ ,

where L ₁ is the length of said cylindrical portion of the inner surface of the fitting;

L ₃ - the length of the o-ring;

L ₄ is the length of said cylindrical portion of the inner surface of the union nut.

2. The compound according to claim 1, characterized in that the depth of the first annular groove is 0.15 - 0.20 mm

3. The compound according to claim 1, characterized in that the annular grooves are extruded.