Claims (2)
На фиг. 1 показана одна полумуфта в состыкованном положении, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в расстыкованном положении; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1г на фиг. 4 - разрез р-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - муфта в состыкованном положении, общий вид; на фиг, б - шаровой клапан в положении Закрыто; на фиг. - то же, в первой четверти поворота в положение Открыто ; на фиг 8,- то же, в среднем положении при повороте в положение Открыто или Закрыто; на фиг. 9 - то же, в последней четверти поворота в положение Открытб, на фиг. 10 - то же, в положении , Открыто , на фиг. И- принципиашь на схема механизма поворота шарового клапана на фиг. 12 - диаграмма усилий в приводе; на фиг. 13 - графи ки движени критической точки (кри ,ва 1) и кйчени клапана (крива 2) . Быстроразъемна муфта состоит из двух полумуфт. Кс1жда полумуфта включает в себ . корпус 1, соединенный со штуцером 2 с помощью полуколец 3, зафиксированных кожухом 4, и уплотненный относительно него резиновым кольцом 5. Шаровой клапан 6 закреплен на шарнирах 7 и 8,расположенных соответствен но в корпусе 1 и в поджимной втулке 9. На передней стороне корпуса 1 размещена уплотнительна манжета 10, наружна кромка которой выполнена заподлицо с плоскостью разъема полумуфт и с лыской 11, выполненной на шаровом клапане 6. Направл ющие 12 штуцера 2 обеспечивают продольное перемещение втулки 9 и предотвращают ее поворот вместе с корпусом ( угол поворота корпуса),Фиксатор 13 служит дл ограничени поворота кор са 1 относительно штуцера 2,а так ж дл фиксации корпуса 1 и штуцера 2 расстыкованном положении муфты. Концевик 14 фиксатора 13 находитс в пазу 15 в состыкованном положении полумуфт и под действием пружины 16 входит в выемку 17 при их расстыковке , предотвраща поворот корпуса 1 от сительно штуцера 2 после расстыковки Штифты 18 ограничивают поворот корпуса 1 относительно штуцера 2 свыше крайних положений. Рычаг 19 укреплен на пружине 20 и служит дл соединени полумуфт. Фиксатор 21 служит дл фиксации полумуфт в состыкованном положении. Паз 22 предназначен дл размещени в нем концевика23 рычага 19, что предотвращает самопроизвольн откидывание его после соединени полумуфт. Дл захода концевика 23 в паз 22 в этом пазу имеетс вырез 24 Петл 25 предназначена дл удержани рычага 19 при расстыкованных полумуф тах. Быстроразъемна муфта работает ел дующим образом. Дл расстыковки полумуфт необходи мо нажать фиксатор 21 и повернуть полумуфты до упора. В это врем шаро вые, клапаны 6 перекрывают проходные отверсти и занимают положение, изоб раженное на фиг. 2; концевик 23 рыча га 19 совмещаетс с вырезом 24, что позвол ет поворачивать рычаг и расст ковывать муфты. Во врем раздвигани полумуфт фиксаторы 13 под действием пружин 16 продвигаютс направлении к плоскости разъема, концевики 14 вход т в выемку 17, зафиксировав в .этом положении корпусы 1. относительн штуцеров 2. Особенность предложенной быстроазъемной муфты заключаетс в том, то шаровой клапан полумуфты во врем оворота не должен выходить за стыковочную- плоскость во избежание заклинивани с шаровым клапаном противоположной полумуфты. В начальной стадии поворота наиболее быстро продвигающа с по направлению к стыковочной плоскости критическа точка шарового клапана находитс на прилегающей к точке /jj стороне шарового клапана на линии сочетани лыски или отверсти с шаровой поверхностью (см. точку , на фиг. 6-10) . Эта скорость должна быть не больше скорости откатывани шарового клапана. Работу шарового клапана по сн ют фиг 6-10, на которых Г) - рассто ние от центрашарового клапана до центра стыковочной плоскости полумуфты fлини взаимодействи Между точками закреплени шарового клапана, проведенна по его поверхности ; /J- точка закреплени шарового клапана на кор:пусе ,й- точка закреплени шарового клапана на подвижной втулке; - критическа точка. На фиг 6-10 шаровой клапан изображен последовательно в каждой четверти полного цикла движени ., из положени Открыто в положение Закрыто . Обратное движение шарового клапана происходит в обратной последовательности/ причем в обоих случа х сохран етс условие: ( -)(йгЛ)г Рассто ние между плоскостью движени точки /}( и точкой б так же измен етс соответственно размеруD, хот и по другому закону. На фиг. 8 изображен момент максимального удалени шарового клапана от стыковочной плоскости полумуфты, когда лини F, лежит в плоскости продольного сечени муфт. Геометрическое построение, объ сн ющее работу шарового клапана, приведено на фиг 11. Так как точка /j шарового клапана св зана с точкой поверхности цилиндра , то при вращении его она должна находитьс в плоскости р , перпендикул рной оси цилиндра. Так как шаровой клапан вращаетс вокруг оси К , (так как даже при наличии погрешностей в расположении этих двух точек закреплени , цилиндрическое отверстие ынуждает шаровой клапан вращатьс .только вокруг оси к), то, рассматрива относительное движение точек и О , видим что точка 11 должна перемещатьс и в плоскости Z , перпендикул рной оси вращени шарового . клапана К. Дл того чтобы одно временно соблюдать эти два требовани необходимо,чтобы в каждый данный момент поворота эти плоскости совмещались в точке /к .Это возможно только в случае компенсирующего перекатыва шарового клапана по цилиндру, обусловливающего в то же врем ,что люба точка шарового клапана не выступает за стыковочную плоскость во врем его поворота,Положению а шарового клапана соответствует проме жуточное положение а корпуса.В это врем шаровой клапан наиболее уда пен от стыковочной плоскости В,Положе нию б шарового клапана в его край нем открытом или закрытом положении соответствует положение На фиг.11 в положении в изобра/кен шаровой клапан,когда он открыт. При открывании шаровык клапанов при наличии в полумуфтах давлени газа в точках закреплени шаровых кла панов могут возникать определенные усили ,которые необходимо преодолеть при повороте муфты.Усилие поворота муфты складываетс из сил трени в уплотнительных элементах, замковых устройствах и в точках закреплени шарового клапана. Два первых слагаемых рассчитываютс сравнительно просто , приближенный расчет усилий в последнем слагаемом производ т по схеме, изображенной на фиг.12.Из нее следует что сила Р, необходима дл отодвигани шарового клапана,преодолева силу рт давлени газа, пр мо пропорцио цальна удалению точки / приложени гил. Однако с увеличением рассто ни - (5 увеличиваетс и угол поворота корпуса корпуса и холостой ход К клапана (см. фиг. 11). Выполнение быстроразъемной муфты , с предложенной конструкцией механиз- ма привода прзврд1 ет упростить в целом конструкцию муфты, умен-Ш1ть , вес и габариты,улучшить герметичность за счет уменьшени количества подвижных уплотнений. Формула изобретени Быстроразъемна муфта, состо ща из двух полумуфт/ кажда из которых содержит корпус с размещенным в нем шаровым клапаном с лыской, срезанной на уровне плоскости разъема полумуфт/ контактирующей с поджимной втулкой, и механизм привода, отличающа с тем, что, с целью упрощени Конструкции, механизм привода выполнен в виде двух шарниров, один из которых соедин ет шаровой клапан с корпусом, а другой - с поджимной втулкой, причем первый шарнир установлен так, что плоскость его движени не проходит через точки касани шарового к апана со вторым шарниром. Источники информации, прин тые во внимание при сспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 171235, кл. F 16 L 27/04, 1968. FIG. 1 shows one half coupling in the docked position, a longitudinal section; in fig. 2 - the same, in the undocked position; in fig. 3 shows section A-A in FIG. 1d in FIG. 4 - section RB in FIG. one; in fig. 5 - coupling in the docked position, general view; in fig, b - the ball valve is in the Closed position; in fig. - the same, in the first quarter of the turn to the Open position; in FIG. 8, the same, in the middle position when turning to the Open or Closed position; in fig. 9 - the same, in the last quarter of the turn to the Open position, in FIG. 10 - the same, in the position, Open, in FIG. And on the scheme of the mechanism of rotation of the ball valve in FIG. 12 is a diagram of the forces in the drive; in fig. 13 — graphs of the movement of the critical point (cree, va 1) and valve pricing (curve 2). The quick coupling consists of two coupling halves. Ks1zhda half coupling includes. body 1 connected to fitting 2 by means of half rings 3 fixed by casing 4, and sealed with a rubber ring 5 relative to it. Ball valve 6 is fixed on hinges 7 and 8 located respectively in body 1 and in gland sleeve 9. On the front side of the body 1 a sealing cuff 10 is placed, the outer edge of which is made flush with the half coupling coupling plane and with a flat 11 made on the ball valve 6. The guides 12 of the fitting 2 provide for the longitudinal movement of the sleeve 9 and prevent its rotation together with the housing ohms (the rotation angle of the housing), retainer 13 serves to limit the rotation of the armature 1 with respect to sa fitting 2, and w for fixing the body 1 and the nozzle 2 coupling undocked position. The end 14 of the retainer 13 is located in the groove 15 in the coupled position of the coupling half and under the action of the spring 16 enters the recess 17 when they are undocked, preventing the housing 1 from rotating from the connecting piece 2 after undocking. The pins 18 limit the rotation of the housing 1 relative to the fitting 2 above the extreme positions. The lever 19 is fixed on the spring 20 and serves to connect the coupling halves. Latch 21 serves to lock the coupling halves in the docked position. The groove 22 is designed to accommodate the trailer 23 of the lever 19, which prevents it from spontaneously tilting after the coupling has been connected. For the approach of the trailer 23 to the groove 22 in this groove there is a notch 24 Loop 25 is designed to hold the lever 19 with the couplings disengaged. Quick coupling works ate blowing. To undo the coupling halves, you need to press the latch 21 and turn the coupling half up to the stop. At this time, the ball valves 6 block the bore holes and occupy the position shown in FIG. 2; The trailer 23 of the lever ga 19 is aligned with the notch 24, which allows the lever to be rotated and the couplings opened. During the expansion of the half couplings, the clips 13 under the action of the springs 16 move towards the plane of the connector, the end switches 14 enter the recess 17, fixing the housing 1 in this position relative to the unions 2. The quick coupling half of the proposed coupling The turn should not go beyond the docking plane to avoid jamming with the ball valve of the opposite coupling half. In the initial stage of rotation, the critical point of the ball valve is most rapidly moving towards the docking plane on the side of the ball valve adjacent to the point / jj on the line of combination of flats or aperture with a ball surface (see the point in Fig. 6-10). This speed should be no more than the speed of the ball valve rolling back. The operation of the ball valve is explained in Figs 6-10, in which G) is the distance from the center ball valve to the center of the coupling half of the coupling half of the coupling between the points of fixation of the ball valve and its surface; / J is the point of fastening of the ball valve on the core: start, and is the point of attachment of the ball valve on the movable sleeve; - critical point. In Fig. 6-10, the ball valve is depicted sequentially in each quarter of the full motion cycle, from the Open position to the Closed position. The reverse movement of the ball valve occurs in the reverse sequence / and in both cases the condition is preserved: (-) (xl) g The distance between the plane of motion of the point /} (and point b also varies according to size D, although according to a different law. Fig. 8 shows the moment of maximum removal of the ball valve from the docking plane of the coupling half when line F lies in the plane of the longitudinal section of the couplings. The geometric construction explaining the operation of the ball valve is shown in Fig. 11. Since the point / j of the ball valve is connected with a point on the surface of the cylinder, when rotated, it should be in the plane p, perpendicular to the axis of the cylinder. Since the ball valve rotates around the axis K, (because even if there are errors in the arrangement of these two points of fixation, the cylindrical hole causes the ball valve to rotate Only around the axis k), then, considering the relative motion of the points and O, we see that the point 11 must move in the Z plane, perpendicular to the axis of rotation of the ball. valve K. In order to simultaneously meet these two requirements, it is necessary that at each given moment of rotation these planes coincide at a point / k. This is possible only in the case of a ball valve that compensates for rolling over the cylinder, causing at the same time that any ball point the valve does not protrude beyond the docking plane during its rotation. The position a of the ball valve corresponds to the intermediate position a of the body. At this time the ball valve is most removed from the docking plane B, Position b of the ball valve Pan edge therein in its open or closed position corresponding to position 11 in position in the image / ken ball valve when it is open. When opening the valve ball valve when there is gas pressure in the coupling halves at the fixing points of the ball valves, certain forces may arise that must be overcome when the coupling turns. The coupling turning force is composed of the friction forces in the sealing elements, the locking devices and the fixing points of the ball valve. The first two terms are calculated relatively simply, an approximate calculation of the forces in the last term is carried out according to the scheme shown in Fig. 12. It follows that the force P is necessary for moving the ball valve back, overcoming the force of gas pressure, directly proportional to the removal of the point application gil. However, with increasing distance - (5, the angle of rotation of the housing body and the idling of valve K also increase (see Fig. 11). The implementation of the quick disconnect coupling, with the proposed design of the drive mechanism, simplifies the overall design of the coupling, weight and dimensions, improve leak tightness by reducing the number of movable seals. Formula of the Invention A quick coupler consisting of two coupling halves / each of which comprises a housing with a ball valve disposed therein and cut at the level of the plane of the connector. olumuft / in contact with the gland sleeve, and the drive mechanism, characterized in that, in order to simplify the Construction, the drive mechanism is made in the form of two hinges, one of which connects the ball valve to the housing and the other to the gland sleeve. set so that the plane of its movement does not pass through the points of contact between the ball and the apan with the second hinge. Sources of information taken into account during the examination 1. Authors certificate of the USSR 171235, cl. F 16 L 27/04, 1968.
2.Авторское свидетельство СССР 493587, кл. F 16 L 37/28, 1971.2. Authors certificate of USSR 493587, cl. F 16 L 37/28, 1971.
5-&five-&
(по/ю ениеа) к 1lnff/to KenueS} I I(by) to 1lnff / to KenueS} I I
К TO
XFXF
иг.иig.i