Спосіб з'єднання фітинга і труби, виконаних з полімерних матеріалів, і вузол з'єднання

 

Винаходи належать до галузі машинобудування, а саме до технології з'єднання гнучких, еластичних полімерних труб з фітингами, і можуть бути використані, зокрема, в системах зовнішнього і внутрішнього обігріву або охолодження, а також гарячого і холодного питного водопостачання та опалення при з'єднанні полімерних труб між собою за допомогою пластикових фітингів, які можуть бути з'єднані з трубою за рахунок молекулярної пам'яті матеріалу усадкової гільзи фітинга.

З рівня техніки відомий вузол з'єднання труби і фітинга, виконаних з полімерного (пластикового матеріалу, містить штуцер фітинга, пластикову трубу, яка охоплює зазначений штуцер, і усадочную гільзу, що охоплює кінець зазначеної труби у місці з'єднання із штуцером. При цьому штуцер забезпечений трьома кільцевими виступами, що мають в осьовому перерізі зубообразную форму, перший виступ розміщений на кінці патрубка, третій виступ контактує з торцевою поверхнею кінця труби, а другий - розташований між першим і третім виступами. Для здійснення сполуки зазначених елементів усадочную гільзу надягають на трубу, розширюють трубу спеціальним інструментом і розміщують в трубі штуцер фітингу з забезпеченням�місячний з'єднувальний вузол і спосіб його одержання можуть бути реалізовані в тому випадку, коли фітінг виготовлений з більш жорсткого матеріалу порівняно з матеріалом труби (наприклад: полифенилсульфон «PPSU», стеклонаполненний поліамід «ПА 610»). Однак дана технологія не підходить для з'єднання матеріалів труби і фітинга, виконаних із близьких або ідентичних за основними фізико-хімічними показниками матеріалів, оскільки в цьому випадку неможливо розширення кінця труби для подальшої його усадки при використанні не еластичних видів пластику, або може виникнути деформація штуцера фітинга або його елементів, що негативно позначиться на герметичності з'єднання.

Завданням заявленої групи винаходів є створення надійного способу з'єднання фітинга і труби, виконаних з полімерних матеріалів з близькими або ідентичними фізико-хімічними показниками: твердість, пластичність, еластичність, коефіцієнтами лінійних подовжень, стійкістю до механічного зовнішнього впливу, стійкістю до утворення повільних і швидких тріщин, тривалою стійкістю до впливу використовуються в системах температур і тисків теплоносіїв і т. д.

Технічний результат заявленої групи винаходів полягає в забезпеченні тривалої міцніс� їх якісного виконання а також у розширенні номенклатури використовуваних матеріалів і, як наслідок, зниження собівартості виробів.

Зазначений технічний результат досягається в конструкції з'єднувального вузла труби і фітинга, що містить полімерний штуцер фітинга, полімерну пластикову трубу, яка охоплює зазначений штуцер, і полімерну усадочную гільзу, що охоплює кінець зазначеної труби у місці з'єднання із штуцером, при цьому труба надіта на штуцер фітинга шляхом її розширення разом з усадкової гільзою з забезпеченням подальшої зворотної усадки матеріалу гільзи, а штуцер виконаний з трьома основними кільцевими виступами: перший з яких розміщений на кінці патрубка, третій виступ контактує з торцевою поверхнею кінця труби, а другий - розташований між першим і третім виступами, зазначені виступи мають циліндричну лицьову поверхню, штуцер фітинга має дві зони, обмежені згаданими виступами: в першій зоні між першим і другим виступами штуцер має форму конуса, що звужується в напрямку його кінця, а в другій зоні, розташованій між другим і третім виступом, - форму конуса, що розширюється в цьому напрямі, а усадочна гільза з одного кінця забезпечена двома внутрішніми виступами, перший виступ по торцевій поверхні контактируе, �про торцевої поверхні контактує з торцевою поверхнею третього виступу штуцера.

Крім того, зазначений технічний результат досягається в приватних формах реалізації з'єднувального вузла за рахунок того, що:

- штуцер фітинга забезпечений двома додатковими кільцевими виступами, прилеглими до основних першому і другому виступам, відповідно, з боку першої зони, при цьому додаткові виступи мають напівкруглу лицьову поверхню,

- у першій зоні конічна поверхня штуцера пов'язана з торцевими поверхнями додаткових кільцевих виступів,

- у другій зоні конічна поверхня штуцера з одного боку пов'язана з лицьовою поверхнею другого виступу штуцера, а з іншого - з торцевою поверхнею третього виступу штуцера,

- перша і друга зони штуцера мають однакову довжину,

- штуцер забезпечений додатковими упорами, виконаними у вигляді виступів, що контактують з зовнішнім торцевою поверхнею гільзи.

Зазначений технічний результат досягається в способі з'єднання фітинга і труби, виконаних з полімерних матеріалів, за рахунок того, що він включає установку на трубу полімерної усадкової гільзи, розширення труби з упомянутоала гільзи та її охоплення штуцера трубою, при цьому використовують фітинг з штуцером, має три основних кільцевих виступу: розміщений на кінці штуцера перший виступ і розташовані за ним другий і третій виступи, причому з'єднання здійснюють із забезпеченням після усадки матеріалу гільзи контакту третього виступу штуцера з торцевою поверхнею кінця труби, при цьому використовують усадочную гільзу, забезпечену з одного кінця двома внутрішніми виступами, при цьому при розміщенні в трубі штуцера фітинга забезпечують контакт торцевої поверхні першого виступу гільзи з торцевою поверхнею кінця труби, а після усадки матеріалу гільзи - контакт торцевої поверхні другого виступу гільзи, має велику висоту по відношенню до першого, з торцевою поверхнею третього виступу штуцера фітинга, причому використовують штуцер, який має дві зони, обмежені згаданими виступами, у першій зоні між першим і другим виступами штуцер має форму конуса, що звужується в напрямку його кінця, а в другій зоні, розташованій між другим і третім виступами, - конуса, що розширюється в цьому напрямі.

Крім того, зазначений технічний результат досягається в приватних формах реалізації способу за рахунок того, що:

- використовують і другого виступам, відповідно, з боку першої зони, при цьому додаткові виступи мають напівкруглу лицьову поверхню,

- використовують фітінг, в якому в першій зоні конічна поверхня штуцера пов'язана з торцевими поверхнями додаткових кільцевих виступів,

- використовують фітінг, в якому у другій зоні конічна поверхня штуцера з одного боку пов'язана з лицьовою поверхнею другого виступу штуцера, а з іншого - з торцевою поверхнею третього виступу штуцера,

- використовують фітінг, в якому згадані перша і друга зони штуцера мають однакову довжину,

- використовують фітінг, в якому штуцер забезпечений додатковими упорами, виконаними у вигляді виступів, при цьому при розміщенні штуцера фітинга в трубі забезпечують контакт зазначених упорів з зовнішньої торцевою поверхнею гільзи.

Конструкція заявленого з'єднувального вузла схематично показано на фіг.1.

Вузол включає полімерний штуцер 1 фітинга, полімерну пластикову трубу 2, що охоплює зазначений штуцер 1, і усадочную гільзу 3, що охоплює кінець зазначеної труби 2 у місці з'єднання із штуцером 1.

Штуцер виконаний з трьома основними кільцевими виступами 4, 5, 6, мають циліндричну лицьову пов�туп 4 розміщений безпосередньо на кінці штуцера 1, далі за ним виконані другий 5 і третій 6 виступи. При цьому третій 6 виступ контактує з торцевої поверхні (по відношенню трубі) з торцевою поверхнею кінця труби 2. Третій виступ 6 може бути виконаний з фаскою з боку, не контактує з торцем труби 2. Згадані виступи 4, 5, 6 можуть мати майже однакову висоту.

Зазначені виступи поділяють фітінг на дві зони 7 і 8. У першій зоні 7 між першим 4 і другим 5 виступами штуцер 1 має конічну форму (форму усіченого конуса), звужується в напрямку його кінця (на фіг.1 вліво).

У другій зоні 8, розташованої між другим 5 і третім 6 виступами, штуцер 1 має форму усіченого конуса, що розширюється в напрямку кінця штуцера. При цьому конічна поверхня пов'язана з лицьовою поверхнею другого виступу 5 (тобто плавно переходить на даний виступ) і з торцевою поверхнею третього виступу 6 штуцера (переходить у виступ 6 східчасто).

Переважно, щоб зони 7 і 8 штуцера фітинга мали майже однакову довжину.

Крім того, штуцер 1 може бути забезпечений додатковими кільцевими виступами 12 і 13 з напівкруглою формою профілю (з напівкруглою лицьовою поверхнею в осьовому перерізі). При цьому додатковий виступ 12 прилягає до �орони першої статті 7 зони. У разі наявності даних виступів конічна поверхня першої зони 7 сполучається з торцевими поверхнями додаткових виступів 12 і 13 (переходить у виступи східчасто), т. е виконана у вигляді канавки (див. фіг. 1).

На штуцері можуть бути також виконані додаткові упори у вигляді виступів у формі «крилець», які при з'єднанні контактують з торцевою поверхнею гільзи з її зовнішньої сторони. Дані упори 11 спрощують позиціонування штуцера 1 в трубі 2.

Усадкова гільза 3 до з'єднання має циліндричну форму з наскрізним циліндричним отвором, розташованим по осі гільзи, діаметр якого дорівнює зовнішньому діаметру що з'єднується труби. З одного боку, з торця, отвір гільзи 3 заужено у своєму перерізі двома внутрішніми кільцевими виступами 9 і 10. Перший виступ 9 по своїй торцевої поверхні контактує з торцевою поверхнею труби 2, будучи упором, що обмежує її просування всередині гільзи 3 в момент їх з'єднання. Другий виступ 10, розташований безпосередньо на краю гільзи і має більшу висоту по відношенню до першого виступу 9 гільзи, контактує із своєю торцевій поверхні з торцевою поверхнею третього виступу 6 штуцера 1 фітинга і тим самим фиксиру� запобігає сповзанню в результаті впливу підвищених показників температури і тиску теплоносія, а також є візуальним маяком якісного виконаного з'єднання - якщо гільза знаходиться на своєму місці, то з'єднання гарантує відповідність заявленим експлуатаційними параметрами системи.

Заявлений спосіб з'єднання реалізується наступним чином.

На трубу 2 надягають усадочную гільзу 3 до упору так, щоб торцева поверхня кінця труби контактувала з торцем першого виступу 9 гільзи 3. Потім трубу 2 разом з гільзою 3 розширюють за допомогою спеціального розширювача за рахунок пластичної деформації матеріалів труби 2 і гільзи 3. У утворилося розширений отвір труби 2 вводять штуцер 1 фітинга, переміщення якого обмежують упори 11.

Після цього починається природна усадка матеріалу гільзи 3 за рахунок молекулярної пам'яті матеріалу усадкової гільзи 3 з відновленням її колишньої форми.

При цьому в першій зоні 7 штуцера 1, має описану конфігурацію, забезпечується прогинання стінки труби 2 під дією стиснення усадкової гільзи 3 і освіта надійного упору від сповзання в першому кільцевому виступі 4. У другій зоні 8 штуцера 1 за рахунок її описаної конфігурації забезпечується фіксація труби під дією стиснення гільзи 3 із збільшенням коеффициен�вим поверхонь з торцем кінця труби 2 і внутрішньої торцевою поверхнею другого виступу 10 гільзи, а по лицьовій поверхні третього виступу 6 з лицьовою поверхнею першого виступу 9 гільзи 3. При цьому третій виступ 6 штуцера забезпечує додаткову фіксацію гільзи від сповзання.

В результаті утворюється міцне і надійне нероз'ємне з'єднання труби 2 і штуцера 1.

Зазначена технологія виключає необхідність виготовлення фітинга з більш жорсткого і відповідно більш крихкого полімерного матеріалу, тобто соединяемая полімерна труба і полімерний фітинг можуть бути виготовлені або з одного і того ж матеріалу, або можуть мати схожу щільність матеріалів, що в свою чергу дозволяє домогтися однакового коефіцієнта температурного розширення що з'єднується труби і фітинга в процесі експлуатації. Зокрема, труба і штуцер можуть бути виготовлені з поліетиленів РЕ-Х (PE-Xb Isoplas P501) і PE-RT (SP980). Усадкова гільза може бути виконана з РЕ-Х (PE-Xb Isoplas P602).

Таким чином, заявлені з'єднувальний вузол і спосіб з'єднання забезпечують підвищення міцності та надійності з'єднання деталей у порівнянні з відомими аналогами.

1. Вузол з'єднання труби і фітинга, що містить
полімерний штуцер (1) фітинга,
полімерну пластикову трубу (2), що охоплює зазначений штуцм (1),
при цьому труба (2) надіта на штуцер (1) фітинга шляхом її розширення разом з усадкової гільзою (3) із забезпеченням подальшої усадки матеріалу гільзи (3),
а штуцер (1) виконаний з трьома основними кільцевими виступами, перший (4) з яких розміщений на кінці штуцера (1), третій (6) виступ контактує з торцевою поверхнею кінця труби (2), а другий (5) - розташований між першим (4) і третім (6) виступами,
відрізняється тим, що
зазначені виступи (4, 5, 6) мають циліндричну лицьову поверхню,
штуцер (1) фітинга має дві зони (7, 8), обмежені згаданими виступами (4, 5, 6): у першій зоні (7) між першим (4) і другим (5) виступами штуцер (1) має форму конуса, що звужується в напрямку його кінця, а у другій зоні (8), розташованої між другим (5) і третім (6) виступами, - форму конуса, що розширюється в цьому напрямі,
а усадочна гільза (3) з одного кінця забезпечена двома внутрішніми виступами (9, 10), перший (9) виступ по торцевій поверхні контактує з торцевою поверхнею кінця труби (2), а другий (10) виступ, що має більшу висоту в порівнянні з першим (9) виступом, по торцевій поверхні контактує з торцевою поверхнею третього (6) виступу штуцера (1).

2. Вузол з п. 1, який відрізняється тим, що штуцеѲторому (5) виступам відповідно зі сторони першої (7) зони, при цьому додаткові виступи мають напівкруглу форму профілю.

3. Вузол з п. 2, який відрізняється тим, що в першій зоні (7) конічна поверхня штуцера (1) пов'язана з торцевими поверхнями додаткових кільцевих виступів (12) і (13).

4. Вузол з п. 1, який відрізняється тим, що у другій зоні (8) конічна поверхня штуцера (1) з одного боку пов'язана з лицьовою поверхнею другого (5) виступу штуцера (1), а з іншого - з торцевою поверхнею третього (6) виступу штуцера.

5. Вузол по кожному з пп. 1-4, відрізняється тим, що згадані перша (7) і друга (8) зони штуцера (1) мають однакову довжину.

6. Вузол по кожному з пп. 1-4, відрізняється тим, що штуцер (1) забезпечений додатковими упорами (11), виконаними у вигляді виступів, що контактують з зовнішнім торцевою поверхнею гільзи (3).

7. Спосіб з'єднання фітинга і труби, виконаних з полімерних матеріалів, що включає:
установку на трубу (2) полімерної усадкової гільзи (3),
розширення труби (2) до згаданої гільзою (3)
і наступне розміщення в трубі (2) штуцера (1) фітингу з забезпеченням його фіксації за рахунок усадки матеріалу гільзи (3) і її охоплення штуцера (1) трубою (2),
при цьому використовують фітинг з штуцером (1), що має три кільцевих виступу (4, 5, з'єднання здійснюється з забезпеченням після усадки матеріалу гільзи (3) контакту третього (6) виступу штуцера (1) з торцевою поверхнею кінця труби (2), відрізняється тим, що
використовують усадочную гільзу (3), забезпечену з одного кінця двома внутрішніми виступами (9, 10), при цьому при розміщенні в трубі (2) штуцера (1) фітинга забезпечують контакт торцевої поверхні першого (9) виступу гільзи (3) з торцевою поверхнею кінця труби (2), а після усадки матеріалу гільзи (3) - контакт торцевої поверхні другого (10) виступу гільзи, що має більшу висоту по відношенню до першого (9), з торцевою поверхнею третього (6) виступу штуцера (1) фітинга,
причому використовують фітінг, штуцер (1) якого має дві зони (7, 8), обмежені згаданими виступами (4, 5, 6), у першій зоні (7) між першим (4) і другим (5) виступами штуцер (1) має форму конуса, що звужується в напрямку його кінця, а у другій зоні (7), розташованої між другим (5) і третім (6) виступами, - конуса, що розширюється в цьому напрямі.

8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що використовують фітинг з штуцером (1), оснащений двома додатковими кільцевими виступами (12) і (13), прилеглими до основних першому (4) і другого (5) виступам, відповідно, з боку першої (7) зони, при цьому додаткові виступи (12) і (13) мають напівкруглу форму профілю.

9. Спосіб за п. 8, відрізняється тим, що використовують фітінг, вих кільцевих виступів (12) і (13).

10. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що використовують фітінг, в якому у другій зоні (8) конічна поверхня штуцера (1) з одного боку пов'язана з лицьовою поверхнею другого (5) виступу штуцера (1), а з іншого - з торцевою поверхнею третього (6) виступу штуцера (1).

11. Спосіб за будь-яким із пп. 7-10, відрізняється тим, що використовують фітінг, в якому згадані перша (7) і друга (8) зони штуцера (1) мають однакову довжину.

12. Спосіб за будь-яким із пп. 7-10, відрізняється тим, що використовують фітінг, в якому штуцер (1) забезпечений додатковими упорами (11), виконаними у вигляді виступів, при цьому при розміщенні штуцера (1) фітинга в трубі (2) забезпечують контакт зазначених упорів (11) з зовнішньої торцевою поверхнею гільзи (3).



 

Схожі патенти:

Фітинг для з'єднання труб, зокрема гнучких труб

Група винаходів відноситься до фітинги для з'єднання труб. Фітинг для з'єднання труб містить, щонайменше, перший і другий трубні елементи, забезпечені відповідно першим та другим вхідними/вихідними отворами і утворюють з внутрішньої сторони відповідно перший і другий трубопроводи. Трубні елементи виконані з можливістю з'єднання один з одним таким чином, що перший і другий трубопроводи повідомляються один з одним з можливістю взаємної передачі текучого середовища і разом утворюють складовою трубопровід з фітингом, що забезпечує повідомлення першого отвору і другого отвору з можливістю передачі текучого середовища. Фітинг додатково містить, щонайменше, перший засіб фіксації, що містить муфту і фіксуюче кільце; причому муфта виконана з можливістю приєднання до першого трубному елемента таким чином, що оточує його з зовнішнього боку і утворює між муфтою і першим трубним елементом кільцевий зазор, призначений для прийому вставляється труби; при цьому муфта має внутрішню поверхню, звернену до першого трубному елементу, і зовнішню поверхню і забезпечена кільцевим виступом, що виступають із згаданої зовнішньої поверхні, і до�покладається фіксуюче кільце. Перший засіб фіксації функціонує, щонайменше, в конфігурації вставки, в якій воно дозволяє зробити вставку труби в кільцевий зазор, і в конфігурації фіксації, в якій воно надійно і герметично для текучого середовища фіксує трубу в кільцевому зазорі. 2 н. і 8 з.п. ф-ли, 11 іл.

Спосіб виготовлення ущільнювального елемента роз'ємного з'єднання

Винахід відноситься до ущільнювальної техніки і може бути використане при виготовленні і експлуатації рознімних з'єднань з ущільненнями типу «метал по металу», виконаними на одній з деталей з'єднання

Пристрій для з'єднання деталей

Винахід відноситься до пристроїв для з'єднання деталей ущільнювального вузла об'єкта теплообмінної техніки і призначене для використання в колекторі серійного парогенератора ядерної енергетичної установки (ядерної енергетичної установки типу ВВЕР-1000

Пристрій для з'єднання деталей

Винахід відноситься до пристроїв для з'єднання деталей ущільнювального вузла об'єкта теплообмінної техніки і призначене для використання в колекторі серійного парогенератора ядерної енергетичної установки (ядерної енергетичної установки типу ВВЕР-1000

З'єднання трубопроводів

Винахід відноситься до з'єднання трубопроводів притисненням ущільнюючих поверхонь за допомогою різьбового з'єднання накидною гайкою і може бути використане в з'єднаннях трубопроводів для підведення рідин і газів до робочих органів машин і пристроїв, що працюють під високим, так і під низьким тиском, а також у сантехніці

З'єднувальний пристрій

Винахід відноситься до машинобудування і може бути використано в системах змащування двигунів внутрішнього згоряння

З'єднання обсадних колон або насосно-компресорних труб з конічною різьбою на кінцях у нафтових і газових свердловинах

Винахід відноситься до нафтогазовидобувної промисловості і може бути використано для з'єднання обсадних колон або насосно-компресорних труб з конічною різьбою на кінцях у нафтових і газових свердловинах
Up!