Трубная секция с раструбной концевой частью - RU2370698C2
Код документа: RU2370698C2
Чертежи
Описание
Изобретение относится к трубной секции с раструбной концевой частью, которая выполнена с возможностью размещения в ней втулочной концевой части второй трубной секции, причем наружная часть втулочной концевой части снабжена уплотнительным кольцом, а внутренняя часть раструбной концевой части, если смотреть с торцевого края, имеет часть, сужающуюся в направлении центральной оси раструбной концевой части для деформирования уплотнительного кольца при введении втулочной концевой части и примыкающей к ней цилиндрической части в раструбную концевую часть, причем часть раструбной концевой части, сужающаяся в направлении центральной оси, имеет, по меньшей мере, две области, равномерно расположенные по периферии, в которых угол сужающейся части раструбной концевой части изменяется в окружном направлении таким образом, что в каждой области по боковым сторонам сужающаяся часть, если смотреть в окружном направлении, расположена под первым углом относительно центральной оси раструбной концевой части, а в центре области, по меньшей мере, частично, под вторым углом относительно центральной оси раструбной концевой части, который меньше первого угла.
Трубная секция такого типа известна из патента США 3831954, в частности, фиг.8 и 10.
Широко известные трубные секции, в которых сужающаяся часть проходит параллельно плоскости под прямыми углами к центральной оси трубной секции, имеют недостаток, заключающийся в том, что когда втулочная концевая часть, которая снабжена уплотнительным кольцом, вставляется в раструбную концевую часть, усилие вставки во многих случаях рассматривается нежелательно большим. Большое усилие вставки является результатом того, что при введении втулочной концевой части, уплотнительное кольцо необходимо деформировать по всей периферии одновременно, что обычно требует уменьшения наружного диаметра уплотнительного конца. В патенте США 3831954 (фиг.8-10) предлагается два варианта решения этой проблемы. Согласно первому варианту (фиг.9} осевое положение сужающейся части изменяется по периферии раструбной концевой части. Сужающаяся часть является волнистой в осевом направлении. Согласно второму варианту (фиг.10) меняется угол наклона, а также и длина сужающейся части по периферии раструбной концевой части.
Задача изобретения заключается в создании усовершенствованной трубной секции упомянутой во введении.
Эта задача достигается согласно изобретению посредством обеспечения трубной секции как заявлено в независимом пункте 1.
Посредством особенностей настоящего изобретения усилие вставки, требуемое для введения втулочной концевой части в раструбную концевую часть, дополнительно уменьшается. Кроме того, трубная секция может быть изготовлена с использованием более простой матрицы, чем в случае трубных секций с раструбными концевыми частями в соответствии с фиг.8-10 патента США 3831954.
Предпочтительные варианты осуществления трубной секции согласно изобретению описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Изобретение будет более подробно описано ниже посредством нескольких примеров осуществления, со ссылкой на чертежи.
На фиг.1 показан продольный вид конкретного варианта осуществления раструбной концевой части первой трубной секции согласно изобретению и связанной с ней втулочной концевой части второй трубной секции.
На фиг.2 показан вид с входного торца раструбной концевой части, показанной на фиг.1, видимой в направлении стрелки II на фиг.1.
На фиг.3 показана раструбная концевая часть, показанная на фиг.1, в продольном разрезе по линии III-III на фиг.2.
На фиг.4-7 показана торцевая часть стенки раструбной концевой части, показанной на фиг.1, в продольных разрезах по линиям IV-IV, V-V, VI-VI и VII-VII на фиг.2.
На фиг.1 показан продольный вид конкретного варианта осуществления раструбной концевой части 1 первой трубной секции согласно изобретению и связанной с ней втулочной концевой части 2, которую необходимо вставить в раструбную концевую часть 1 для образования трубного соединения между первой трубной секцией и второй трубной секцией.
В показанном варианте осуществления втулочная концевая часть 2 представляет собой концевую часть трубной секции с относительно тонкой стенкой 3, которая снаружи снабжена окружными выступами 4. Уплотнительное кольцо 5 расположено между двумя выступами 4. Однако втулочная концевая часть также может иметь другую форму, например конструкцию, имеющую толстую стенку, в этом случае уплотнительное кольцо будет расположено в круговой канавке, выполненной на наружной стороне стенки.
Внутренняя часть раструбной концевой части 1 имеет видимую с торцевого края 11 часть 13, сужающуюся в направлении центральной оси 12 раструбной концевой части 1 для уменьшения наружного диаметра уплотнительного кольца 5 при введении втулочной концевой части 2 в раструбную концевую часть 1 и примыкающую цилиндрическую часть 14.
Сужающаяся часть 13 раструбной концевой части 1 имеет, по меньшей мере, две области 15, равномерно расположенные по периферии, в которых угол сужающейся части 13 изменяется относительно центральной оси 12 раструбной концевой части 1 в окружном направлении. В каждой области 15 по сторонам 16 и 17 области 15 сужающаяся часть 13, видимая в окружном направлении, расположена под первым углом α1 относительно центральной оси 12 раструбной концевой части 1 (см. фиг.4), а в центре 18 области 15, по меньшей мере, частично, под вторым углом α2 относительно центральной оси 12 раструбной концевой части, который меньше первого угла α1 (фиг.7). В показанном варианте осуществления сужающаяся часть расположена под вторым углом α2 относительно центральной оси 12 раструбной концевой части 1 в центре 18 каждой области 15.
Между сторонами 16 и 17 и центром 18 каждой области 15 сужающаяся часть в части 19 со стороны торцевого края 11 раструбной концевой части 1 расположена под первым углом α1, а в примыкающей части 20, расположенной на стороне цилиндрической части 14 раструбной концевой части, под вторым углом α2 относительно центральной оси 12 (см. фиг.5 и 6). В этом случае осевая длина 1 части 20, которая расположена под вторым углом α2, постепенно увеличивается от сторон 16 и 17 по направлению к центру 18 области 15.
Между областями 15 с переменным углом имеются области 21, в которых сужающаяся часть расположена под первым углом а1 относительно центральной оси 12.
Нижеследующее применимо в отношении размеров областей 15 раструбной концевой части 1 (см. фиг.2). С внутренним диаметром D1 цилиндрической части 14 раструбной концевой части 1 и внутренним диаметром D2 сужающейся части 13 в области торцевого края 11, с конфигурациями углов α1 и α2, описанными выше, часть, которая расположена под углом а2 в области торцевого края 11, имеет радиус R1. Радиус R1 начинается от точки, которая находится на расстоянии R2 от центральной оси 12 раструбной концевой части 1. В этом случае применимо следующее:
R1=(0,25-0,5)D1, предпочтительно, (0,3-0,35)D1, на торцевом краю 11 раструбной концевой части,
α1=(0,3-0,5)α2,
R1+R2=0,5D2,
области 21, которые расположены под углом α1, должны занимать менее 30% периферии раструбной концевой части (очевидно, что это зависит от выбора R1),
предпочтительно, чтобы переход от сужающейся части 13 к цилиндрической части 14 был выполнен с закруглением, имеющим радиус от 3 до 10 мм.
Применение вышеописанных раструбных концевых частей приведет к тому, что уплотнительное кольцо 5 при введении втулочной концевой части 2 деформируется в секциях, и в показанном варианте осуществления наружный диаметр уплотнительного кольца 5 будет уменьшаться в секциях, в результате чего соответствующее требуемое усилие может быть приложено с распределением во времени, и требуемое усилие введения может быть уменьшено.
Раструбная концевая часть 1 может иметь конструкцию, отличную от вышеописанной, оставаясь при этом в пределах объема приложенной формулы изобретения.
Реферат
Изобретение относится к соединениям труб. Трубная секция снабжена раструбной концевой частью, которая выполнена с возможностью размещения в ней втулочной концевой части второй трубной секции. Наружная часть втулочной концевой части снабжена уплотнительным кольцом. Внутренняя часть раструбной концевой части, если смотреть с торцевого края раструбной концевой части, имеет сужающуюся часть, которая проходит по периферии внутренней части раструбной концевой части и сужается в направлении центральной оси раструбной концевой части для деформирования уплотнительного кольца при введении втулочной концевой части в раструбную концевую часть. Внутренняя часть раструбной концевой части имеет примыкающую цилиндрическую часть, проходящую внутрь дальше от торцевого края, чем сужающаяся часть и примыкающая к сужающейся части. Сужающаяся часть имеет, по меньшей мере, две области, равномерно расположенные по периферии сужающейся части, каждая из которых имеет центр и стороны, если смотреть в окружном направлении. Сужающаяся часть расположена под первым углом относительной центральной оси раструбной концевой части вдоль каждой из сторон области, а центр области расположен, по меньшей мере, частично, под вторым углом относительно центральной оси раструбной концевой части. Второй угол выполнен меньше первого угла. Сужающаяся часть расположена под первым углом в части, которая расположена рядом с торцевым краем и проходит между каждой из сторон и центром каждой области, и под вторым углом в примыкающей части, которая примыкает к части на стороне цилиндрической части раструбной концевой части. Осевая длина примыкаю�
