SU1608395A1 - Угловое соединение трубопровода с полостью корпуса (его варианты) - Google Patents

Abstract

В соединении, содержащем скрепленный с трубопроводом поворотный ниппель и установленный в отверстии ниппел  с возможностью заворачивани  в резьбовое отверстие корпуса полый болт с радиальными отверсти ми, причем между торцами ниппел  и головки болта, ниппел  и корпуса образованы две пары контактирующих поверхностей с круговыми относительно оси резьбы уплотн ющими концентрическими выступами на одной из двух поверхностей каждой пары. На другой поверхности каждой пары выполнены осевые направл ющие выступы, а уплотн ющие концентрические круговые выступы каждой пары размещены с возможностью взаимодействи  с направл ющими выступами той же пары при заворачивании болта в отверстие корпуса. Взаимодействующие между собой поверхности концентрических уплотн ющих круговых и направл ющих выступов каждой пары выполнены коническими и с вер-у шинами конусов, направленными в одну сторону, или угол конусности поверхности концентрических уплотн ющих круговых выступов превышает угол конусности поверхности направл ющих выступов. Вершины конусов поверхностей уплотн ющих и направл ющих выступов одной пары направлены противоположно друг другу. Соединение имеет варианты. 2 с. 1 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть применено в различных отрасл х техники.

Цель изобретени  - повышение герметичности соединени  за счет уменьшени  количества и величины уплотн емых поверхностей , снижени  усили  зат жки и обеспечени  герметичности угловых соеди- .нений трубопровода с полость1р корпуса, снабженного резьбовым отверстием, ось которого расположена горизонтально или под острым углом к горизонтали,

. На фиг.1 показано угловое соединение трубопровода с полостью корпуса, разрез; на фиг.2 - поворотный ниппель, разрез; на фиг,3 - полый болт, частичный разрез; на фиг.4 - резьбовое отверстие в корпусе, разрез: на фиг,5 - угловое соединение трубопроводов с полостью корпуса, вариант с прокладкой, разрез; на фиг,6 - головка полого болта при контактировании с поворотным ниппелем, частичный разрез; на фиг,7 - схема контакта сопр гаемых поверхностей полого болта и поворотного ниппел  при многократном заворачивании полого болта,

Угловое соединение трубопровода 1 с полостью 2 корпуса 3 содержит скрепленный с трубопроводом 1 поворотный ниппель 4, снабженный уплотн емыми поверхност ми 5, В канале б ниппел  4 размещен с возможностью заворачивани  в резьбовое отверстие .7 корпуса 3 полый болт 8, который имеет радиальные отверсти  9 и головку 10, Головка 10 болта 8 и корпус 3 вокруг резьбового отверсти  7 имеют кольцевые выступы 11 и 12, которые имеют одинаковый диаметр, направлены в собранном соединении навстречу друг другу и снабжены уплотн ющими поверхност ми 13 и 14, размещенными на торцах выступов 11 и 12, Уплотн ющие поверхности -13 и 14 имеют минимальную величину площади (выступы выполнены заостренными, а их вершинна  часть выполнена по радиусу с соответствующей чистотой выпуклой поверхности).

Канал 6 в ниппеле 4 имеет цилиндрическую форму по всей его длине и диаметр, . превышающий диаметр полого болта 8, образу  зазор 15 дл  свободного прохода текучей срелы, Концентрично оси 16 канала 6 ниппел  4, на периферии его уплотн емых поверхностей 5 выполнены направл ющие выступы 17, На головке 10 болта 8 и части корпуса 3 вокруг резьбового отверсти  7 выполнены радиальные выступы 18 и 19, Наружный диаметр радиальных выступов 1В и 19 соответствует внутренним диаметрам направл ющих выступов 16 ниппел  4, Радиальные выступы 18 болта 8 и выступы

19на корпусе 3 размещены с возможностью перемещени  вдоль оси резьбового отверсти  7 относительно направл ющих выступов 17 на ниппеле 4, Уплотн емые поверхности

5 ниппел  4 и внутренние поверхности 20 направл ющих выступов 17 образуют усеченные конусы, которые обращены друг к другу меньшими основани ми. Наружные поверхности 21 и 22 радиальных выступов

18 и 19 также образуют усеченные конусы, обращенные друг к другу меньшими сечени ми , причем углы cc наклона образующих конусных поверхностей на ниппеле 4 меньше углов «2 наклона образующих конусных

поверхностей выступов 11 и 12 полого болта 8 и вокруг резьбового отверсти  в корпусе 3,

Резьбовое отверстие 7 в корпусе 3 может быть выполнено в виде резьбовой втул- ки 23, закрепленной в корпусе 3,

При сборке углового соединени  полый болт 8 вставл ют в ниппель 4, после чего заворачивают указанный болт 8 в резьбо- вое отверстие 7, В результате осевого перемещени  болта 8 он своей наружной поверхностью 21 радиального выступа 18 контактирует с внутренней поверхностью

20направл ющего выступа 17, Одновре- менно внутренн   поверхность 20 другого

направл ющего выступа 17 контактирует с наружной поверхностью 22 радиального еы- ступа 19 на резьбовой втулке 23, Так как контакт осуществл етс  по линии, обеспечиваютс  минимальные значени  сил трени  и, как следствие, легкость и удобство сборки всего соединени .

Благодар  описанному взаимодействию указанных поверхностей происходит центрирование (самоустановкр) уплотн емой поверхности 5 относительно уплотн ющих поверхностей 13 и 14, Самоустановка (центрирование ) уплотн емых поверхностей 5 ниппел  4 происходит при горизонтальном

или под острым углом к горизонтали расположении оси резьбового отверсти  7, При дальнейшем завграчивании болта В в резьбовое отверстие 7 создаетс  плотный контакт поверхностей 13 и 5,15 и 5, обеспечива 

герметизацию соединени , В св зи с тем, что заостренные части выступов 11 и 12 выполнены по радиусу, достигнуты высокие контактные напр жени  при.малых значени х момента заворачивани  полого болта

8 в корпус 3, В то же врем  благодар  тому, что заостренные части выступов 11 и 12 выполнены по радиусу, высокие контактные напр жени  не разрушаютторцовую(уплотн емую ) поверхность 5 поворотного ниппел  4. Усилие заворачивани  полого болта 8 в корпус 3 может быть заметно снижено при смазывании маслом контактирующих поверхностей .

Под воздействием заворачивани  полого болта 8 в корпус 3 и благодар  центрированию (самоустановке) полого болта 8 на торцовых (уплотн емых) поверхност х 5 поворотного ниппел  4 образуютс  кольцевые желобчатые канавки (фиг.6). При многократных отворачивани х и заворачивани х полого болта 8 (например, при гарантированном сроке эксплуатации тракторных дизелей необходимо в 10 раз демонтировать и установить топливный насос, к которому присоединены топливопроводы при помощи предлагаемого поворотного соединени ) желобчатые канавки увеличивают свой размер (фиг.7). Происходит процесс, подобный раскатке или чеканке. С каждой новой зат жкой полого болта 8 улучшаетс  прирабатываемость и герметичность сопр гаемых поверхностей.

После монтажа углового соединени  текуча  среда из трубопровода 1 попадает в зазор 15, затем через радиальные отверсти  9 полого болта 8 - в полость 2 корпуса 3.

Направл ющие выступы 17 ниппел  4, радиальные выступы 18 и 19 на головке болта 8 на корпусе вокруг резьбового отверсти  7 выполнены коническими, причем углы а наклона образующих конусных поверхностей на ниппеле 4 меньше углов «2 наклона образующих конусных поверхностей выступов 11 и 12 полого болта 8 и вокруг резьбового отверсти  в корпусе 3. Така  конструкци  обеспечивает минимальные значени  сил трени  и. как следствие, легкость и удобство сборки всего соединени . Коническа  поверхность обеспечивает лучшую самоустановку уплотн емых поверхностей , повышает надежность герметизации соединени . Коническа  форма указанных элементов, кроме того, обеспечивает упрощение процесса изготовлени  соединени  в услови х массового производства.

Поворотный ниппель 4 изготавливают из сплава легких металлов (сплава алюмини ), в пресс-формах на машинах дл  лигь  под давлением обеспечиваетс  высока  точность , необходимый класс шероховатосги уплотн емой поверхности, обеспечиваетс  свободный выход формообразующих ниппель деталей пресс-формы.

Полый болт 8 с кольцевым коническим выступом 11 и радиальным выступом 18 получают на автоматических прессах гор чей высадкой. Резьбовую втулку 23 изготавивают на токарных станках-автоматах или высадкой.

Угловое соединение (включающее прокладку , фиг.5) трубопровода 1 с полостью 2

корпуса 3 содержит скрепленный с трубопроводом 1 поворотный ниппель 4, снабженный уплотн емыми поверхност ми 5. В канале 6 ниппел  4 размещен с возможностью заворачивани  в резьбовое отверстие

7 корпуса 3 полый болт 8, который имеет радиальные отверсти  9 и головку 10, Головка 10 болта 8 имеет кольцевой выступ 11, снабженный уплотн ющей поверхностью 13, размещенной на торце выступа 11. Уплотн юща  поверхность 13 имеет минимальную величину площади (выступ выполнен заостренным, а его вершинна  часть выпoлнeнd по радиусу с соответствующей чистотой выпуклой nOBepXMDCTVl).

Канал б в ниппеле 4 имеет цилиндрическую форму по всей его длине и диаметр, превышающий диаметр полого болта.8, образу  зазор 15 дл  свободного прохода текучей среды. Концентрично оси 16 канала б ниппел  4 на периферии его уплотн емой

поверхности 5 выполнен направл ющий выступ 17. На головке 10 болта 8 выполнен радиальный выступ 18.

Наружный диаметр радиального выступа 18 соответствует внутреннему диаметру направл юа(его выступа 17 ниппел  4. Радиальный выступ 18 болта В размещен с возможностью перемещени  вдоль оси резьбового отверсти  7 относительно направл ющего выступ, 17 на ниппеле 4. Уплотн ема  поверхность 5 ниппел  4 и внутренн   поверхность 20 направл ющего выступа 17 образуют усеченный . Наружна  поверхность 21 радиального выступа 18 выполнена также в виде усеченного конуса, меньшее основание которого обращено к уплотн емой поверхности 5 ниппел  4. причем угол наклона a образующих конусных поверхностей ниппел  меньше угла

наклоча «2 образующей конусной поверхности радиального кольцевого В1 ступа 18 полого болта 8.

Дл  герметизации поверхностей на торце корпуса 3 вокруг резьбового отверсти  и

ниппел  4 мэжду ними размещена деформируема  прокладка 24.

При сборке углового С01::д1 не1-м  трубопровода с полостью корпуса (фиг.5) полый

болт 8 вставл ют в ниппель 4. после чего

заворачивают болт 8 в резьбовое отверстие 7. В .результате осевого перемещени  болта 8 он своей наружной поверхностью 21 радиального выступа 13 контактирует с внутренней поверхностью 20 направл кзщего выступа 17.

Благодар  такому взаимодействию указанных поверхностей происходит центрирование (самоустановка) уплотн емой поверхности 5 относительно уплотн ющих поверхностей 13 на головке 10 полого болта 8. Самоустановка (центрирование) уплотн емой поверхности 5 ниппел  4 происходит при горизонтальном или под острым углом к горизон1али расположении оси резьбового отверсти  7. При дальнейшем заворачивании болта 8 в резьбовое отверстие 7 создаетс  плотный контакт поверхностей 13 и 5. Одновременно происходит сжатие прокладки 24, благодар  текучести материала

которой в зоне контакта с уплотн емыми поверхност ми ниппел  4 и корпуса 3 достигаетс  уплотн ющий эффект.

Вследствие того, что в угловом соединении (фиг.5) имеетс  одна прокладка 24. герметизаци  происходит при меньших усили х заворачивани  полого болта 8 (усили  заворачивани  полого болта дл  герметизации соединени  в сравнении с угловыми поворотными соединени ми, содержащими две прокладки, уменьшены на одну треть).

После монтажа углового соединени  (фиг.5) текуча  среда из трубопровода 1 попадает в зазор 15, затем через радиальные отверсти  9 полого болта 8 - в полость 2 корпуса 3.

х

..Л, t I. I 1

5

(Риг.З

с/у

гг

Фи2.

фие.5

фиг.7

2

R

Claims (5)

1. Угловое соединение трубопровода с полостью корпуса, содержащее скрепленный с трубопроводом поворотный ниппель и установленный в отверстии ниппеля с возможностью заворачивания в резьбовое отверстие корпуса полый болт с радиальными отверстиями, причем между торцами ниппеля и головки болта, ниппеля и корпуса образованы две пары контактирующих поверхностей с круговыми относительно оси резьбы уплотняющими концентрическими выступами на одной из двух поверхностей каждой пары, отличающееся тем. что, с целью повышения герметичности, на второй поверхности каждой пары выполнены осевые направляющие выступы, а уплотняющие концентрические круговые выступы каждой пары размещены с возможностью взаимодействия с направляющими выступами той же пары при заворачивании болта в отверстие корпуса.

2. Угловое соединение по п,1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что взаимодействующие между собой поверхности концентрических уплотняющих круговых и направляющих выступов каждой пары выполнены коническими и вершинами конусов, направленных в

одну сторону, причем угол конусности поверхности концентрических уплотняющих круговых выступов превышает угол конусности поверхности направляющих выступов.

3. Угловое соединение по пп.1 и 2, о τα и ч а ю ще е с я тем, что вершины конусов поверхностей уплотняющих и направляющих выступов одной пары направлены противоположно другой,

4. Угловое соединение трубопровода с полостью корпуса, содержащее скрепленный струбопроводом поворотный ниппель и установленный в отверстии ниппеля с возможностью заворачивания в резьбовое отверстие корпуса полный болт с радиальными отверстиями, причем на головке полого болта выполнен концентричный относительно оси резьбы круговой уплотняющий выступ, образующий между торцом головки болта и ниппеля контактирующую поверхность, отличающееся тем, что, с целью повышения герметичности соединения с корпусом, имеющим плоский торец вокруг резьбового отверстия, на торце ниппеля выполнен направляющий выступ, а уплотняющий концентричный круговой выступ на головке полого болта размещен с возможностью взаимодействия с направляющим выступом ниппеля при заворачивании полого бол~а в отверстие корпуса и между уплотняемыми поверхностями ниппеля и корпуса размещена деформируемая прокладка.

5. Угловое соединение по п.4, отличающееся тем, что взаимодействующие между собой поверхности концентрического уплотняющего и направляющего выступов выполнены коническими с вершинами конусом, направленных в одну сторону, причем угол конусности поверхности уплотняющего выступа превышает, угол конусности направляющего выступа.

1608395 А1

3

1608395

4