Разъемное неподвижное уплотнительное устройство

 

Изобретение позволяет улучшить компенсацию иесоосности и перекосов фланцев при монтаже разъемного неподвижного уплотнительногоуст-ва без взаимного перемещения фланцев. Кольцевые элементы выполнены в виде одинаковых колец, каждое из к-рых выполнено с внутренним кольцевым выступом, сопряженным конической поверхностью с одной торцовой поверхностью кольца и имеющим на другой торцовой поверхности тороидальный скос, выходящий на периферию кольца. Кольца расположены симметрично друг относительно друга , вставлены выступами в эластичную прокладку V-образного сечения и обращены скосами навстречу. Хомут стянут болтами с гайками и выполнен с одной внутренней .цилиндрической и двумя коническими поверхностями , расположенными по обе стороны цилиндрической поверхности и охватывающими выполненную на наружной поверхности каждого фланца коническую поверхность. Между цилиндрической поверхностью хомута и наружной поверхностью колец установлены два полукольца с внутренним выступом, образованным двумя симметрично расположенными коническими поясами, и наружной цилиндрической поверхностью. Выступ полуколец расположен между кольцами, и их наружная поверхность охвачена хомутом, 2 з.п. ф-лы, 5 ил. . м Ё

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК госудА ственный комитет по изоБРетениям и ОткРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К ПАТЕНТУ (21) 4741003/29 (22) 17.08.89 (46) 30.12,91. Бюл. N. 48 (76) Г.А. Струнгис (53) 62-762(088.8) (56) Заявка ФРГ М 2923924, кл. F 16 1 27/06, 1981. (54) РАЗЬЕМНОЕ НЕПОДВИЖНОЕ УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57} Изобретение позволяет улучшить компенсацию несоосности и перекосов фланцев при монтаже разъемного неподвижного уплотнительного уст-ва беэ взаимного перемещения фланцев. Кольцевые элементы выполнены в виде одинаковых колец, каждое из к-рых выполнено с внутренним кольцевым вь,ступом, сопряженным конической поверхностью с одной торцовой поверхно стью кольца и имеющим на другой торцовой поверхности тороидальный скос, выходяИзобретение относится к машиностроению, а более конкретно к уплотнениям неподвижных разъемных соединений, и предназначено для магистралей текучей среды (и реимуществен но, для молочной, йивоваренной и нефтехимической промышленности) в тех местах, где сложная обвязка трубопроводов или особенности их монтажа затрудня,от перемещение трубопроводов при их стыковке и расстыковка.

Известны прокладки Ч-образного сечения, содержащие тарельчатые пружины, вставленные симметрично вовнутрь прокладки.

„„Я2„„1702877 А3 (я)ю F 16 J 15/00, F 16 L 23/02 щий на периферию кольца. Кольца расположены симметрично друг относительно друI га, вставлены выступами в эластичную прокладку V-образного сечения и обращены скосами навстречу. Хомут стянут болтами с гайками и выполнен с одной внутренней цилиндрической и двумя коническими по - верхностями, расположенными по обе стороны цилиндрической поверхности и охватывающими выполненную на наружной поверхности каждого фланца коническую поверхность. Между цилиндрической поверхностью хомута и наружной поверхностью колец установлены два полукольца с внутренним выступом, образованным двумя симметрично расположенными коническими поясами, и наружной цилиндри- ческой поверхностью, Выступ полуколец расположен между кольцами, и их наружная поверхность охвачена хомутом, 2 э.п. ф-лы, 5 ил..

Известны фланцевые соединения, в которых уплотнительный элемент выполнен в аиде упругой детали, стыкуемой с фланца- 00 ми. «4 «4

Известйо разъемное неподвижное уплотнитвльиое устройство с эластичной llpO кладкой V-образного сечения, которое позволяет компенсировать перекосы стыкуемых фланцев на угол а; Недостатком тако го устройства является необходимость взаимного осевого перемещения стыкуемых фланцев для монтажа и демонтажа этого соединения.

1702877

Цель изобретения — улучшение компенсации несоосности и перекосов стыкуемых фланцев.

Цель изобрстения достигается тем, что устройство имеет два фланца, эластичную прокладку Ч-образного сечения, соединяемый болтами и гайками хомут из двух половин с участками конических поверхностей и внутренн;ою цилиндрическую поверхность, а также сод ржит два кольца, имеющие тороидальнь е скосы и внутренние кольцевые выступы, которые вставлены этими выступами в Ч-образную эластичную прокладку, кольца в своей внутренней части могут содержать торцоиыи кольцевой бурт. Кроме

ТОГО, устройство содержит два устанОвленных между кольцами и хомутом полукольцB с внутренни;1и кольцевыми выступами, образованными двумя сим)иетричными K0"" ническими поясами, и нару>кной цилиндрической поверхнОстью, котОрой 0H!fl центрируются по внутренней цилиндричесоКА поверхности хомута.

На фиг. 1 представлено неподвижное разъемное уплотнительное устройство, вид . по оси; на фиг, 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — устройство, собранное с перекосом стыкуемых фланцев; на фиг. 4 — то >ке, собра иое с несоосностью фланцев; на фиг. 5-.схема разложения сил, возникающих при затяжке стыка. На представленных фиг. 1 — 4 приняты следующие обозначения: 1 и 2 — фланцй стыкуемых трубопроводов; 3 — эластичная уплотнительная прокладка l-образного сечения; 4 и 5 — уплотнительные поверхности фланцев 1 и 2; 6 и 18 — кольца, симметрично вставленные в прокладку 3 и име ощие тороидальные скосы 7 l 19, плоские торцы 29 и 30, внутренние кольцевые выступы 27 и 28, а также торцовые кольцевые выступы 8 и 20; 9 и 21— полукольца, которые имеют внутренний кольцевой выступ 10, образованный двумя

Симметричными коническими поясами 11 и

22, расположенными между собой (в сечении) под углом а; хомут, состоящий из двух половин 12 и 23, стянутых болтами 13 и гайками 17, при этом хомут имеет участки конических поверхностей 14 и 24, взаимодействующих с ответными коническими поверхностями 15 и 16 на стыкуемь х фланцах

1 и 2 и внутреннюю цилиндрическую поверхность 25, взаимодействующую с ответной наружной цилиндрической поверхностью . 26 полуколец 9 и 21. Поверхности 14 и 24 образуют между собой (в сечении) угол Р.

Сборка устройства осуществляется следующим образом.

В исходном положении фланцы 1 M 2 занимают положение, обеспечивающее возможность установки сбоку (в направлении, перпендикулярном оси устройства) эластичной уплотнительной прокладки 3 с вставленными в нее двумя кольцами 6 и 18, При установке прокладки 3 с кольцами 6 и

18 между фланцами 1 и 2 прокладка 3 свободно скользит по уплотнительным поверхностям 4 и 5 стыкуемых фланцев 1 и 2. Затем вставляются полукольца 9 и 21 (два пол10 укольца) и на их наружную цилиндрическу10 поверхность 26 устанавливается хомут, состоящий из двух половин 12 и 23. При стягивании половинок хомута 12 и 23 болтами 13 и гайками 17 происходит обжатие внутренней цилиндрической поверхностью 25 хомута полуколец 9 и 21 с уменьшением их диаметральных размеров, при этом пол.укольца своими коническими поверхностями 11 и 22 воздействуют на тороидальные скосы 7 и 19 и обеспечивают перемещение колец 6 и 18 в осевом направлении до упора торцами 29 и 30 в уплотнительн,1е поверхности 4 и 5 фланцев 1 и 2, прижимая края прокладки 3 к этим уплотнительным поверхностям своими внутренними кольцевыми выступами 27 и 28, при этом кольцевыми торцовыми буртами 8 и 20 создается необходимое для обеспечения герметичности обжатие эластичной прокладки 3 в осевом направлении. Это видйо из приведенной схемы разложения сил, возникающих при затяжке половинок хомута 12 и 23 болтами (см, фиг. 5).

Устройство позволяет фиксировать то положение фланцев, какое они занимали перед монта>кем уплотнения в пределах допускаемьгх конструкцией перекосов и несоосностей и при условии обеспечения для каждого типоРазмеРа (Оу) своего конкРетного расстояния между стыкуемыми фланцами (по оси фланцев), т.е. в процессе стыковки не происходит деформации стыкуемых магистралей ввиду наличия пакета деталей 3, 6 и 18, способного перемещаться вдоль поверхностей 4 и 5 под воздействием деталей

12, 23 и 9, 21, име ощих поверхности с углами а и p, c которыми контактируют детали 1, 2и6,18.

5р В случае несоосности стыкуемых фланцев компенсация происходит следующим образом: половинки хомута своими коническими поверхностями 14 и 24 фиксируются по смещенным коническим поверхностям

15 и 16 (см. фйг, 4), полукольца 9 и 21, центрируясь своей наружной поверхностью 26 по внутренней поверхности 25 хомута, определяют положегие пакета деталей 3, 6 и 18, перемещая их своими коническими поверхíî" ãÿìè между уг:лотнительными поверхно1702877

20

55 стями 4 и 5 фланцев 1 и 2, как показано на фиг. 4.

При наличии перекосов стыкуемых фланцев, t.àõ показано на фиг. 3, компенсация происходит следующим образом: половинки хомута 12 и 23 своими коническими поверхностями 14 и 24 фиксируются по коническим поверхностям 15 и 16 фланцев 1 и

2, при этом ось хомута смещается относительно осей стыкуемых фланцев в сторону большего зазора между фланцами, вместе с хомутом смещаются оба полукольца 9 и 21, сцентрированные своими наружными поверхностями 26 по внутренней поверхности

25 хомута, и перемещают своими коническими поверхностями 11 и 22 пакет деталей

6, 18 и 3 в ту же сторону, что и хомут, на величину смещения хомута плюс на величину, необходимую для обеспечения взаимного контакта деталей: фланцев 1 и 2, колец 6 и 18 и полуколец 9 и 21. Чем меньше угол а, тем больше смещение оси детали 3, чем больше угол а, тем меньше это смещение, Для обеспечения надежного обжатия прокладки 3 кольцами 6 и 18 выгоден лежалый угол, как это явствует из приведенной на фиг. 5 схемы разложения сил. Но при малом угле а вследствие большого смещения прокладки 3 в сторону, перпендикулярную оси стыка, проточная часть с одной стороны загсамождается выступающей прокладкой, а с другой старань., диаметрально противоположной, получается карман, который может засоряться и плохо промываться, что может быть важно для некоторых магистралей, например в молочной промышленности, поэтому, учитывая, что в практике применения стяжных хомутов приняты углы P-- 40...50 как оптимальные с конструКтивной точки

° зрения, а также то, что при угле а = 40...50 получается достаточное усилие обжатие прокладки 3 с одной стороны и приемлемое смещение прокладки 3 с другой стороны; (в опытном образце для Dy= 80 мм смещение прокладки 2 мм при перекосе 1 30 и полная герметичность до давления 20 атм), то наиболее выгодное соотношение углов аиф это а= P.

Применение предлагаемого устройства позволяет осуществлять быструю замену выработавшего ресурс уплотнительнога кольца или замену агрегата в гидросистеме, не разводя трубопроводы, т.е. не прибегая . к демонтажу сложных разветвлений трубопроводов. Наличие торцовых выступов на кольцах обеспечивает увеличение удельного давления в местах уплотнения эластичной прокладки по уплотнительным поверхностям стыкуемых фланцев и, как следствие, улучшение герметичности стыка или уменьшение усилия затяжки болтов и гаек.

Формула изобретения

1. Разъемное неподвижное уплотнительное устройство-, содержащее эластичную прокладку Ч-образного сечения. расположенную между плоскими уплотни- тельными поверхностями двух стыкуемых фланцев, два кольцевых элемента, вставленных в эластичную прокладку V-образного сечения, хомут, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения компенсации несоасности и перекосов фланцев при монтаже соединения без взаимного перемещения фланцев, кольцевые элементы выполнены в виде одинаковых колец, каждое из которых выполнено с внутренним кольцевым выступом, сопряженным конической поверхностью с одной торцовой поверхностью кольца и расположенным в одной плоскости с другой торцовой поверхностью кольца, на которой имеется тороидальный скос, выходящий на периферию кольца, при этом кольца расположены симметрично друг относительно друга, вставлены внутренними кольцевыми выступами в эластичную прокладку V-образного сечения и обращены тороидальными скосами навстречу, а хомут стянут болтами с гайками и выполнен с одной внутренней цилиндрической поверхностью и двумя коническими поверхностями, расположенными по каждую сторону от цилиндрической поверхности и охватывающими выполненную на наружной поверхности каждого фланца коническую поверхность, причем между цилиндрической поверхностью хомута и наружноЧ поверхностью ко.лец установлены два полукольца с внутренним выступом, образованным двумя симметрично расположенными коническими поясами, и наружной цилиндрической поверхностью, причем внутренний выступ попукалец расположен между ксльцами и контактирует с тароидальным . скосами, а наружная цилиндрическая поверхность попукогец охвачена хомутом.

2. Устройство пои. 1, отл и чаю щеес я тем, что угол между образующими конических поверхностей фланцев равен углу между образующими конических поверхностей внутреннега выступа полуколец.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что на внутреннел; кольцевом выступе колец со стороны, обращенной к близлежащему BbicTyny, выполнен торцовый кольцевой бурт.

1702877

3702877

1702877

Редактор Л.Веселовская

Заказ 4553 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5! !

Составитель А.Кабакова

Техред M.MoðãåíòàJI Корректор О,Кравцова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101