RU77934U1

RU77934U1 - ROTARY PIPELINE CONNECTION

Info

Publication number: RU77934U1
Application number: RU2008102813/22U
Authority: RU
Inventors: Игорь Дмитриевич Ефремов; Сейран Вагифович Григорьян; Юрий Алексеевич Кондратьев; Андрей Александрович Лаптев; Юрий Степанович Зацепин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "НефтемашСистема"
Priority date: 2008-01-24
Filing date: 2008-01-24
Publication date: 2008-11-10

Abstract

Соединение предназначено для использования в машиностроении, в топливных и гидравлических трубопроводах. Технический результат заключается в повышении надежности соединения, увеличении срока службы и упрощении конструкции, что достигается использованием в качестве поворотных элементов наряду с шариками роликов, имеющих большую контактную площадь с сопрягаемыми элементами, что повышает надежность в эксплуатации последних, а выполнение уплотнительного элемента из прокладки и манжеты с конфигурацией близкой к типовой и изготовленных раздельно упрощает конструкцию и соединение в целом.The connection is intended for use in mechanical engineering, in fuel and hydraulic pipelines. The technical result is to increase the reliability of the connection, increase the service life and simplify the design, which is achieved by using, as rotary elements, along with balls of rollers having a large contact area with mating elements, which increases the reliability in operation of the latter, and the implementation of the sealing element from the gasket and cuff with a configuration close to typical and manufactured separately simplifies the design and connection as a whole.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована преимущественно в топливных и гидравлических трубопроводах.The utility model relates to the field of mechanical engineering and can be used mainly in fuel and hydraulic pipelines.

Известно соединение трубопровода, между уплотнительными поверхностями которого установлена манжета с внутренними пружинящими кольцами, прижимающими ее к уплотняемым поверхностям, при этом на одном из трубопроводов выполнены фланцы образующие канавку, в которой размещена манжета, причем между фланцами и манжетой установлены защитные пружинящие кольца радиального давления (а.с. 585363)It is known to connect a pipeline, between the sealing surfaces of which a cuff is installed with internal spring rings that press it against the sealing surfaces, while flanges are formed on one of the pipelines forming a groove in which the cuff is placed, and protective spring rings of radial pressure are installed between the flanges and the cuff (a .s. 585363)

Недостатком известного соединения является то, что оно может быть использовано только в напорных трубопроводах, а в трубопроводах, работающих на слив, герметичность трубопровода данным соединением не обеспечивается.A disadvantage of the known connection is that it can be used only in pressure pipelines, and in pipelines operating for discharge, the tightness of the pipeline with this connection is not provided.

Указанный недостаток устраняется в известном техническом решении. Это поворотное соединение трубопровода (патент RU №2216675), которое принято за прототип, содержит охватывающую обойму с цилиндрической сопрягаемой поверхностью, которая соединена с патрубком посредством фланца. Сопрягаемая с ней охватываемая обойма имеет ступенчатую поверхность, на части которой, имеющей меньший диаметр, выполнен выступ. Уплотнительный элемент внутренней поверхностью прокладки в виде гильзы расположен на выступе, а наружной в месте соединения торцов охватывающей обоймы и фланца. Манжета уплотнительного элемента своими лепестками опоясывает выступ, а между сопрягаемыми поверхностями обойм установлены в оппозитпо выполненных кольцевых проточках поворотные элементы в виде тел качения - шариков. При этом уплотнительный элемент состоит из прокладки и манжеты, выполненных за одно целое. Прокладка обеспечивает герметичность соединения обоймы с фланцем, а манжета препятствует перетеканию рабочей среды из полости высокого давления в полость низкого при знакопеременном приложении давления. Таким образом, устраняется недостаток аналога, в тоже время конструкция уплотнительного элемента требует специального изготовления, не позволяет использовать типовые детали, а это усложняет конструкцию. Па надежность соединения влияет использование поворотных элементов в основном в виде шариков, малая контактная поверхность последних с сопрягаемой поверхностью приводит к появлению выработки в проточках, что в свою очередь приводит к появлению зазоров влияющих па работу манжеты. В целом эти недостатки приводят к быстрому износу соединения и выходу из строя последнего.The specified disadvantage is eliminated in the known technical solution. This rotary connection of the pipeline (patent RU No. 2216675), which is taken as a prototype, contains a female clip with a cylindrical mating surface, which is connected to the pipe by means of a flange. The male clip mating with it has a stepped surface, on the part of which, having a smaller diameter, a protrusion is made. The sealing element with the inner surface of the gasket in the form of a sleeve is located on the protrusion, and the outer one at the junction of the ends of the enclosing holder and flange. The cuff of the sealing element encircles the protrusion with its petals, and between the mating surfaces of the cages, rotary elements in the form of rolling bodies - balls - are installed in opposed circular grooves. In this case, the sealing element consists of gaskets and cuffs made in one piece. The gasket ensures the tightness of the connection of the cage with the flange, and the cuff prevents the flow of the working medium from the high-pressure cavity to the low-pressure cavity with alternating pressure application. Thus, the disadvantage of the analog is eliminated, at the same time, the design of the sealing element requires special manufacturing, does not allow the use of standard parts, and this complicates the design. The reliability of the connection is affected by the use of rotary elements mainly in the form of balls, a small contact surface of the latter with the mating surface leads to the appearance of a working in the grooves, which in turn leads to the appearance of gaps affecting the operation of the cuff. In general, these shortcomings lead to rapid wear of the connection and the failure of the latter.

Технический результат, па который направленно заявляемое техническое решение, является устранение недостатков прототипа, а именно упрощение конструкции и технологии изготовления, а также повышение The technical result, na which the claimed technical solution is directed, is to eliminate the disadvantages of the prototype, namely, simplifying the design and manufacturing technology, as well as increasing

надежности конструкции и срока службы соединения в целом. Указанный технический результат достигается тем, что в соединении, содержащем охватывающую и охватываемую обоймы, на сопрягаемых поверхностях которых выполнены оппозитно расположенные кольцевые канавки для установки поворотных элементов в виде шариков, относительно этой кольцевой канавки симметрично расположены две кольцевые канавки, выполненные па сопрягаемой поверхности охватываемой обоймы для установки в них поворотных элементов в виде роликов, уплотнительный элемент состоит из прокладки в виде уплотнительного кольца, манжеты и опорного кольца, выполненных раздельно, в охватывающей обойме в плоскости кольцевой канавки для установки шариков выполнено отверстие для засыпки шариков, которое закрыто пробкой в виде болта, на торце охватывающей обоймы установлен фланец, па том же торце выполнена проточка, для установки уплотнителя в виде резинового кольца, со стороны горца охватывающей обоймы расположенного противоположно фланцу, установлена крышка, в крышке со стороны наименьшего диаметра выполнена кольцевая для установки уплотнителя защищающее сопрягаемые поверхности поворотного соединения.reliability of the design and service life of the connection as a whole. The specified technical result is achieved in that in the connection containing the female and male clips, on the mating surfaces of which are opposed ring grooves for installing rotary elements in the form of balls, two ring grooves are symmetrically arranged relative to this ring groove made on the mating surface of the male ring for installation of rotary elements in the form of rollers in them, the sealing element consists of a gasket in the form of a sealing ring, cuff and a support ring, made separately, in an enclosing cage in the plane of the annular groove for installing balls, a hole for filling the balls is made, which is closed by a stopper in the form of a bolt, a flange is installed on the end of the enclosing casing, a groove is made on the same end to install a seal in the form of a rubber rings, on the side of the highlander covering the clips opposite the flange, a cover is installed, in the cover on the side of the smallest diameter there is a ring for installing a sealant protecting the mating joints erhnosti pivot connection.

Упрощение конструкции поворотного соединения трубопровода заключается в выполнении уплотнительного элемента, состоящего из раздельно изготовленных деталей с упрощенной, близкой к типовой конфигурацией, это прокладка в виде резинового кольца и манжета из стандартного ряда. Такое упрощение выполнения уплотнительного элемента дает возможность повысить надежность соединения в целом при эксплуатации, путем быстрой замены вышедшей из строя детали. На надежность конструкции влияет использование роликов в качестве основных поворотных элементов, имеющих большую контактную площадь с сопрягаемыми элементами соединения, что уменьшает их износ и повышает надежность соединения в целом.Simplification of the design of the rotary connection of the pipeline consists in the implementation of a sealing element, consisting of separately manufactured parts with a simplified, close to the typical configuration, this is a gasket in the form of a rubber ring and a cuff from the standard series. This simplification of the sealing element makes it possible to increase the reliability of the connection as a whole during operation, by quickly replacing a failed part. The reliability of the design is affected by the use of rollers as the main rotary elements having a large contact area with mating connection elements, which reduces their wear and increases the reliability of the connection as a whole.

Предложенная конструкция соединения поясняется чертежом. Поворотное соединение трубопровода устроено следующим образом. Оно содержит охватываемую обойму 1 и охватывающую обойму 2. Па охватываемой обойме 1 выполнены кольцевые канавки, в которых установлены ролики 3. Эти канавки расположены симметрично относительно оппозитно расположенных канавок выполненных на сопрягаемых поверхностях обойм 1 и 2.Через отверстие, выполненное на охватывающей обойме 2 в полость образуемую оппозитно расположенными канавками загружают шарики 4, после чего отверстие закрывается болтом 5 с медной шайбой 6. Соединение снабжено фланцем 7, который установлен на торце охватывающей обоймы и закреплен на нем болтами. Па сопрягаемой с фланцем 7 поверхности охватывающей обоймы 2 выполнена проточка, в которой установлена прокладка 8 уплотнительного элемента, в виде резинового кольца, со стороны противоположного торца обоймы 2 установлена крышка 9 с уплотнителем 10, уплотняющимся на поверхности охватываемой обоймы 1 и защищающим сопрягаемые поверхности The proposed connection design is illustrated in the drawing. Swivel pipe connection is arranged as follows. It contains a male clip 1 and a female clip 2. Pa of a male clip 1 has annular grooves in which the rollers 3 are mounted. These grooves are located symmetrically with respect to the opposed grooves made on the mating surfaces of the clips 1 and 2. Through an opening made on the female clip 2 in the cavity formed by the opposed grooves is loaded with balls 4, after which the hole is closed with a bolt 5 with a copper washer 6. The connection is equipped with a flange 7, which is mounted on the end face of holes and bolted to it. Pa, the surface of the enclosing holder 2 mating with the flange 7 is made a groove in which the gasket 8 of the sealing element is installed, in the form of a rubber ring, a cover 9 is installed on the opposite end of the holder 2 with a seal 10 that seals on the surface of the male holder 1 and protects the mating surfaces

соединения. Крышка 9 закреплена на торце обоймы 2 болтами. В торце охватываемой обоймы 1 со стороны фланца 7 выполнена проточка, в которой установлены опорное кольцо 11 и манжета 12 уплотнительного элемента. Охватываемая обойма 1 имеет подвижное сопряжение с охватывающей обоймой 2 посредством двух групп роликов 3 и группы шариков 4.connections. The cover 9 is fixed on the end of the holder 2 bolts. A groove is made in the end face of the male clip 1 from the side of the flange 7, in which the support ring 11 and the cuff 12 of the sealing element are installed. The male clip 1 has a movable pair with the female clip 2 by means of two groups of rollers 3 and a group of balls 4.

Поворотное соединение трубопровода работает следующим образом. После сборки поворотное соединение готово к использованию. Обеспечивается поворот обоймы 2 с фланцем 7 и крышкой 9 относительно обоймы 1, либо обоймы 1 относительно обоймы 2 с фланцем 7 и крышкой 9. При прокачке рабочей среды с определенным давлением, последнее разжимает лепестки манжеты 12 (например, производства фирмы «ECONOMOS») тем самым, увеличивая их прижим к рабочим поверхностям обойм. Конструкция манжеты 12 (армирующее кольцо, у типоряда K19-F) обеспечивает падежную герметизацию полости соединения одинаково как при сливе, так и при закачке рабочей среды. Герметичность соединения фланца 7 с охватывающей обоймой 2 обеспечивается уплотнительным кольцом 8 и позволяет упростить обслуживание при ремонтных работах применением стандартных элементов. Поворот обойм относительно друг друга осуществляется за счет роликов 3 несущих основную радиальную нагрузку, а шарики 4 препятствуют осевому смещению обойм относительно друг друга.Swivel pipe works as follows. After assembly, the swivel joint is ready for use. The rotation of the holder 2 with the flange 7 and the cover 9 relative to the holder 1, or the holder 1 relative to the holder 2 with the flange 7 and the cover 9 is provided. When pumping the working medium with a certain pressure, the latter unclenches the petals of the cuff 12 (for example, manufactured by ECONOMOS) thereby increasing their pressure on the working surfaces of the clips. The design of the cuff 12 (reinforcing ring, for the K19-F series) provides case sealing of the joint cavity in the same way when draining and when pumping the working medium. The tightness of the connection of the flange 7 with the female cage 2 is provided by the sealing ring 8 and allows to simplify maintenance during repair work using standard elements. The rotation of the cages relative to each other is due to the rollers 3 bearing the main radial load, and the balls 4 prevent the axial displacement of the cages relative to each other.

По сравнению с прототипом предложенное выполнение уплотнительного элемента и применение тел качения в виде роликов позволяет повысить надежность соединения в целом и увеличить срок его службы.Compared with the prototype, the proposed implementation of the sealing element and the use of rolling elements in the form of rollers can improve the reliability of the connection as a whole and increase its service life.

Claims

1. A swivel connection of the pipeline containing mating female and male clips, on the mating surfaces of which are annular grooves for installing rotary elements in the form of rolling bodies, in which at least two opposed grooves have rotary elements in the form of balls, a sealing element consisting of a gasket, a cuff and a support ring, a connecting element, which is used as a flange, characterized in that the lid is inserted, which is on the mating surface In particular, ring grooves are made for mounting rotary elements in the form of rollers in them, and the grooves are located symmetrically with respect to the groove in which the rotary elements in the form of balls are installed, while the male clip has a movable connection with the female clip by means of balls and rollers.

2. The compound according to claim 1, characterized in that in the enclosing holder in the plane of the annular groove for installing the rotary elements in the form of balls made a hole that is closed by a stopper in the form of a bolt.

3. The compound according to claim 1, characterized in that the gasket, support ring and cuff of the sealing element are made separately, while the gasket is made in the form of a rubber ring.

4. The connection according to claim 1, characterized in that the flange is mounted on the end of the enclosing cage, and a cover with a seal is installed on the opposite end to protect the mating surfaces of the rotary joint.

5. The connection according to claim 4, characterized in that a groove is made at the end of the enclosing holder mating with the flange, in which the rubber ring of the sealing element is located.

6. The connection according to claims 3 and 4, characterized in that the cuff and the support ring of the sealing element are installed in a groove made in the end face of the male clip.