Устройство дистанционного управления для быстрого соединения и быстрого разъединения трубного фитинга с фланцевой трубой
Изобретение относится к устройствам для быстрого соединения трубного фитинга с фланцевой трубой. Устройство содержит соединительную плиту, жестко прикрепленную к одному концу фитинга с возможностью осевого приближения к передней части концевого фланца фланцевой трубы; по меньшей мере, три стопорных колеса, выполненных с возможностью вращения вокруг своих собственных осей и выступающих спереди упомянутой плиты в отстоящих по периферии положениях. Каждое стопорное колесо имеет форму круга с вырезом, проходящим по хорде круга, для обеспечения одинакового углового положения с обращенной к оси хордой и для предотвращения во всех угловых положениях возвратно-поступательного движения канала фланца фланцевой трубы между указанными колесами и смещения плиты и фланца. Каждое стопорное колесо дополнительно имеет в направлении упомянутой плиты винтовую цапфу, выполненную с возможностью обеспечения переднего опорного сцепления и запирания фланца с плитой за счет поворота колеса из указанного одного углового положения в вышеупомянутые другие угловые положения. Изобретение повышает надежность соединения. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится к устройству дистанционного управления для быстрого соединения и быстрого разъединения трубного фитинга с фланцевой трубой.
Под термином «соединение» подразумевается соединение для фланцев, обеспечивающее простое соединение и разъединение одних и тех же фланцев безопасным и быстрым способом, причем как в обычных, так и в чрезвычайных ситуациях.
Известны трубные фитинги, которые используются для присоединения друг к другу быстрым и с возможностью разъединения способом труб, предназначенных для транспортировки нефтепродуктов, в частности с корабля на берег и наоборот, с морской буровой платформы на танкер, с танкера на танкер, с танкера или с платформы на нефтяную скважину на дне моря и т.д. Один из таких фитингов, например, описанный в патентной публикации ЕР 0153773, содержит две части, соединяемые с соответствующими трубами, и также средства быстрого соединения и быстрого разъединения, которые соответствуют соединению двух частей фитинга друг с другом, на каждой из которых имеется соответствующий преградительный клапан.
Такие фитинги обычно прикрепляют к трубе постоянно, поскольку их необходимо присоединять каждый раз к другой трубе. Эти две трубы обычно находятся в движении относительно друг друга, в частности одна находится на берегу или на морской буровой платформе, а другая - на корабле. Неблагоприятные погодные условия на море могут чрезвычайно затруднить соединение фитинга с другой трубой.
При этом уже известны устройства сцепления, используемые для быстрого и безопасного соединения фитинга с фланцевой трубой. Например, одно из таких устройств описано в патенте Италии IT 844387.
В патенте GB 842542 описано трубное соединение согласно ограничительной части независимого п.1 формулы изобретения. В патентной публикации ЕР 0773398 раскрыто дополнительное трубное соединение, содержащее поворотный стопорный элемент и ручное поворотное кольцо для поворота стопорных элементов между положением стопорения и расстопоривания.
Целью настоящего изобретения является создание простого, безопасного, с небольшими габаритными размерами устройства дистанционного управления, которое может быть использовано в фитинге вышеупомянутого типа для обеспечения быстрого соединения одного и того же фитинга с фланцевой трубой, которая является подвижной относительно фитинга (или наоборот).
Согласно настоящему изобретению эта цель достигнута посредством создания устройства, определенного в п.1 формулы изобретения.
Кроме того, винтовая цапфа каждого колеса на своем удаленном от колеса конце предпочтительно имеет плоский конечный участок, который при повороте колеса в застопоренное положение является перпендикулярным оси фитинга. Таким образом, между упомянутым концевым участком винтовой цапфы и фланцем, на который она опирается, образуется плоскость сцепления, проходящая перпендикулярно оси фитинга, что предотвращает передачу фланцем деформационного давления/нагрузки, способного привести к обратному вращению колес и последующей потере их опорного сцепления с фланцем.
Отличительные признаки настоящего изобретения станут более понятными при прочтении последующего подробного описания варианта воплощения настоящего изобретения, приведенного посредством неограничивающего примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - вид сверху трубного фитинга, имеющего устройство для быстрого соединения согласно настоящему изобретению;
фиг.2 - вид осевого сечения вышеупомянутого фитинга по линии II-II с фиг.1;
фиг.3 - вид спереди, если смотреть с правой стороны фиг.2, вышеупомянутого фитинга;
фиг.4 - вид устройства для быстрого сцепления вышеупомянутого фитинга, если смотреть спереди на фиг.3, но со стопорными колесами, поворачивающимися в угловое положение, предназначенное для соединения канала фланца трубы;
фиг.5 - вид угла наклона упомянутых стопорных колес относительно поддерживающей их плиты;
фиг.6 и 7 - вид сбоку и вид справа, соответственно, увеличенной детали одного из стопорных колес, входящего в состав устройства соединения согласно предшествующим чертежам.
Соединение, показанное на чертежах и целиком обозначенное ссылочной позицией 50 (см. фиг.1 и 2), содержит часть 1 первого фитинга и часть 2 второго фитинга, проходящие по соответствующим выровненным по оси каналам 22 и 23 и соединяемые друг с другом устройством 3 быстрого соединения и разъединения, например, такого типа, который описан в патентной публикации ЕР 0153773 или в итальянской заявке на патент № МI2002А002196 от 16.10.02. Эти две части 1 и 2 фитинга имеют свои собственные запорные клапаны 4 и 5, которые приводятся в действие единым гидравлическим двигателем 6 и соединены друг с другом посредством коромысел 7 и 8 и соединительных тяг 9 и 10 (см. фиг.1). Гидроцилиндр 11 (см. фиг.1-3) обеспечивает функционирование устройства 3 соединения.
В то время как часть 1 первого фитинга предназначена для постоянного соединения с первой трубой, образуя единый узел с фитингом (или, лучше, с его частью 1), часть 2 второго фитинга предназначена для соединения, когда это необходимо, с фланцем 12 второй трубы (показана пунктирной линией на фиг.2), то есть при непрерывном и непредвиденном перемещении относительно соединения.
Для этой цели и ввиду необходимости получения быстрого и безопасного соединения независимо от вышеупомянутого обоюдного перемещения часть 2 фитинга снабжена устройством 60 быстрого соединения, которое содержит двухстороннюю плиту 13 и 14, первая из которых поддерживает с возможностью вращения три стопорных колеса 15, которые аксиально выступают из передней поверхности плиты 13 в отстоящие по периферии положения с осями А, слегка наклоненными относительно соответствующего перпендикуляра В к плите 13, как это показано на фиг.1 и 5. Вторая плита 14, в свою очередь, с возможностью вращения и аксиально поддерживает зубчатый венец 16 (см. фиг.1-4), который сцепляется с шестернями 17, зашлицованными на валу 18 колес 15. Дистанционно управляемый гидроцилиндр 19, при необходимости, используется для поворота зубчатого венца 16 посредством кронштейнов 20 и 21, соответственно, прикрепленных к плите 14 и зубчатому венцу 16 (см. фиг.3 и 4).
Как показано на фиг.3, 4 и 7 каждое стопорное колесо 15 имеет форму круга с вырезом 24 по хорде круга. Вырез 24 сделан для того, чтобы при установке колес под углом (см. фиг.4), то есть когда все вырезы 24 обращены в сторону оси фитинга, концевой фланец 12 второй трубы мог проходить между колесами 15 для того, чтобы пройти к плите 13 с ее передней стороны и отойти от нее. Причем если колеса 15 находятся под другим углом (см. фиг.3), это невозможно.
Как показано на фиг.1, 5 и 6, каждое стопорное колесо 15 имеет винтовую цапфу 25, предназначенную для обеспечения переднего опорного сцепления и запирания фланца 12 с плитой 13 в результате поворота колеса 15 из углового положения (см. фиг.4) в упомянутое другое угловое положение, в частности в положение, показанное на фиг.2 и 3. Более точно, когда винтовые цапфы находятся в застопоренном положении (см. фиг.2 и 3), их концевые участки 36, отделенные от оснований колес, находятся в плоскости, перпендикулярной оси фитинга, для обеспечения соответствующего плоскостного сцепления с тыльной стороной присоединяемого фланца.
В заключение, в части 2 фитинга имеется резиновая прокладка 26 в виде двойного эллипса, которая выполняет функцию амортизатора для предотвращения повреждений фитинга при столкновениях с неподвижными препятствиями.
Способ, при котором осуществляется функционирование устройства 60 быстрого соединения, имеющего фитинг 50, является легко объяснимым.
В то время как гидроцилиндр 19 удерживает стопорные колеса 15 в угловом положении (см. фиг.4), фланец 12 присоединяемой трубы может быть установлен около плиты 13 путем его проведения через вырезы 24 колес 15, а также при наличии относительного перемещения фитинга и присоединяемой трубы.
Как только фланец 12 достигнет плиты 13, цилиндром 19 дистанционно управляют, уменьшая в размерах и тем самым инициируя вращение колес 15 в направлении наклонного положения (см. фиг.3) посредством зубчатого венца 16 и шестерни 17.
В результате такого вращения винтовые цапфы 25 колес 15 сцепляются с фланцем 12, и вынуждают его примкнуть к плите 13 и жестко сцепиться с ней (см. фиг.2).
Плоскостное сцепление, перпендикулярное оси фитинга, которое имеет место между концевыми частями 36 винтовых цапф 25 и тыльной стороной фланца 12, предотвращает появление напряженностей, способных привести к обратному вращению колес 15 и последующей потере застопоренного сцепления между двумя фланцами 12 и 13.
Простым быстрым и безопасным путем достигается стабильное и длительное соединение фитинга с фланцем 12 и, таким образом, с соответствующей трубой.
1. Устройство для быстрого соединения трубного фитинга (50) с фланцевой трубой, содержащее соединительную плиту (13), жестко прикрепленную к одному концу фитинга с возможностью осевого приближения к передней части концевого фланца (12) фланцевой трубы, по меньшей мере, три стопорных колеса (15), выполненных с возможностью вращения вокруг своих собственных осей и выступающих спереди упомянутой плиты (13) в отстоящих по периферии положениях, при этом каждое стопорное колесо (15) имеет форму круга с вырезом (24), проходящим по хорде круга, для обеспечения одинакового углового положения с обращенной к оси хордой и для предотвращения во всех угловых положениях возвратно-поступательного движения канала фланца (12) фланцевой трубы между указанными колесами (15) и смещения плиты (13) и фланца (12), причем каждое стопорное колесо (15) дополнительно имеет в направлении упомянутой плиты (13) винтовую цапфу (25), выполненную с возможностью обеспечения переднего опорного сцепления и запирания фланца (12) с плитой (13), за счет поворота колеса (15) из указанного одного углового положения в вышеупомянутые другие угловые положения, отличающееся тем, что оно имеет средства (19) дистанционного управления для управления одновременным поворотом указанных колес (15) вокруг их собственных осей, причем указанные средства (19) дистанционного управления содержат гидроцилиндр (19), предназначенный для поворота зубчатого венца (16) вокруг оси указанной плиты (13), при этом указанный зубчатый венец (16) выполнен с возможностью сцепления с соответствующими шестернями (17), зашлицованными на валах (18) указанных колес (15), причем указанный зубчатый венец (16) удерживается с возможностью вращения дополнительной плитой (14), выполненной за одно целое и расположенной соосно с указанной соединительной плитой (13), а указанный гидроцилиндр (19) взаимодействует с указанной дополнительной плитой (14) и указанным зубчатым венцом (16).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанная винтовая цапфа (25) каждого колеса (15) на своем удаленном от колеса (15) конце имеет плоский конечный участок (36), который при повороте колеса (15) в застопоренное положение является перпендикулярным оси фитинга.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что указанные колеса (15) имеют оси (А), наклоненные относительно осей (В) соединения.
