Узел зубчатого хомута, хомут и соответствующее трубное соединение

Группа изобретений относится к соединениям трубопроводов. Узел зубчатого хомута содержит основной корпус, выполненный вокруг центральной оси, и зубчатый сегмент, выполненный вокруг центральной оси на угловом секторе менее 180°. Зубчатый сегмент закреплен на основном корпусе посредством средств крепления. Средства крепления содержат средства крепления защелкиванием. Применяется для трубных соединений двух соединяемых концов. Описан также хомут. Технический результат заключается в упрощении процесса изготовления. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к узлу зубчатого хомута, содержащему основной корпус, образованный вокруг центральной оси, и зубчатый сегмент, образованный вокруг центральной оси на угловом секторе менее 180º и закрепленный на основном корпусе посредством средств крепления.

Из документа EP 1245889 A известен зубчатый хомут, содержащий основной корпус или бандаж и зубчатый сегмент. Зубчатый сегмент закреплен на основном корпусе посредством разрезных участков основного корпуса, подвергнутых пластической деформации.

Такие средства крепления требуют сложных операций вырезания и сгибания и повышают стоимость зубчатого хомута.

Задачей изобретения является создание экономичного в изготовлении узла зубчатого хомута.

Поставленная задача решена в устройстве вышеуказанного типа, в котором, согласно изобретению, средства крепления содержат средства крепления защелкиванием.

Предпочтительно средства крепления выполнены в виде средств крепления защелкиванием.

Средства крепления защелкиванием предпочтительно содержат, по меньшей мере один выступ, выполненный либо на зубчатом сегменте, либо на основном корпусе, и по меньшей мере одно отверстие, выполненное, соответственно, либо в основном корпусе, либо в зубчатом сегменте, причем по меньшей мере один выступ выполнен с возможностью захождения в по меньшей мере одно отверстие с защелкиванием.

Кроме того, средства крепления защелкиванием могут содержать второй выступ, выполненный либо на зубчатом сегменте, либо на основном корпусе, и второе отверстие, выполненное соответственно либо в основном корпусе, либо в зубчатом сегменте, причем второй выступ выполнен с возможностью захождения во второе отверстие путем защелкивания.

Предпочтительно зубчатый сегмент содержит два разделенных основной частью окружных конца, а выступ или каждый выступ выполнен на одном из окружных концов и выступает из окружного конца по существу в радиальном и/или осевом направлении по отношению к центральной оси.

Средства крепления защелкиванием предпочтительно выполнены с возможностью защелкивания за счет упругой деформации основной части зубчатого сегмента.

Кроме того, средства крепления защелкиванием выполнены за одно целое с основным корпусом и/или с зубчатым сегментом.

Предпочтительно радиально внутренний относительно центральной оси край зубчатого сегмента снабжен зубьями и содержит по меньшей мере один захватный участок без зубьев.

Захватный участок или каждый захватный участок может быть выполнен на одном из окружных концов.

Предпочтительно каждый из зубьев содержит поверхность, параллельную плоскости, перпендикулярной к центральной оси, при этом поверхности зубьев являются компланарными.

Поставленная задача решена также тем, что в зубчатом хомуте, содержащем по меньшей мере один узел, включающий основной корпус и зубчатый сегмент, согласно изобретению, один из узлов является описанным выше узлом.

Кроме того, поставленная задача решена в трубном соединении, содержащем два соединяемых конца, уплотнительную муфту и зубчатый хомут, в котором, согласно изобретению, зубчатый хомут является описанным выше зубчатым хомутом.

Настоящее изобретение будет более понятно из нижеследующего описания, представленного исключительно в качестве примера со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 показано трубное соединение в соответствии с настоящим изобретением, вид в продольном разрезе;

на фиг.2 - зубчатый хомут в соответствии с настоящим изобретением, вид в перспективе;

на фиг.3 - зубчатый хомут, изображенный на фиг.2, вид в продольном разрезе;

на фиг.4 - часть узла зубчатого хомута, содержащая основной корпус и только один закрепленный на основном корпусе зубчатый сегмент, вид в перспективе;

на фиг.5 - то же, что и на фиг.4, но с отсоединенным от основного корпуса зубчатым сегментом.

На фиг.1 в продольном разрезе показано трубное соединение в соответствии с настоящим изобретением, обозначенное общей позицией 2.

Трубное соединение 2 содержит два соединяемых конца 4 и 6, каждый из которых образован концом трубы, уплотнительную муфту 8, герметично соединяющую конец 4 с концом 6, и зубчатый хомут 10.

Соединяемые концы 4 и 6 выполнены либо из металла, например чугуна, либо из пластического материала, например полиэтилена.

Уплотнительная муфта 8 сама по себе известна и предназначена для герметичного соединения двух соединяемых концов 4 и 6. Уплотнительная муфта 8 содержит кольцо с по меньшей мере двумя уплотнительными кромками, а стяжной хомут охватывает кольцо. Имеются также средства затягивания стяжного хомута.

Зубчатый хомут 10, более подробно показанный на фиг.2, выполнен с возможностью стопорения двух соединяемых концов 4 и 6 относительно друг друга и с возможностью предотвращения осевого разъединения этих концов, когда в них находится текучая среда под давлением.

Зубчатый хомут 10 выполнен вокруг центральной оси Х-Х, которая является центральной осью трубного соединения 2. В дальнейшем выражения «осевой», «радиальный» и «окружной» следует рассматривать относительно этой центральной оси Х-Х.

Зубчатый хомут 10 содержит первый узел 12 и второй узел 14. В целом узлы 12 и 14 являются идентичными, поэтому ниже будет описан только первый узел 12.

Узел 12 зубчатого хомута содержит основной корпус 16 или полукожух, расположенный вокруг центральной оси Х-Х.

Основной корпус 16 содержит проем F для прохода средств затягивания уплотнительной муфты 8.

Узел 12 оборудован также двумя зубчатыми сегментами 18, по одному с каждой осевой стороны основного корпуса 16.

Зубчатый сегмент 18 выполнен вокруг центральной оси Х-Х в пределах первого углового сектора 22. На своей радиально внутренней части зубчатый сегмент 18 оборудован зубьями 24, выполненными с возможностью зацепления с наружной поверхностью соединяемых концов 4 и 6. Зубчатый сегмент 18 имеет общую форму части усеченного конуса и ограничен радиально наружным гладким краем 26 и радиально внутренним краем 28 с выполненными на нем зубьями 24 (фиг.4 и 5). Как показано на фиг.3, два внутренних края 28 сегментов 18 узла 12 направлены навстречу друг другу.

Как показано на фиг.1, зубчатый сегмент 18 содержит два окружных конца 30. Каждый окружной конец 30 расположен на втором угловом секторе 32, составляющем от 3% до 10% первого углового сектора 22. Кроме того, зубчатый сегмент 18 содержит основную часть 34, ограниченную с двух сторон двумя окружными концами 30.

Зубчатый сегмент 18 изготавливают и обрабатывают таким образом, чтобы поверхностная твердость его зубьев превышала твердость материала соединяемых концов 4 и 6. Например, сегмент выполняют из стали.

Узел зубчатого хомута 12 дополнительно оборудован средствами 40 упора (фиг.3), выполненными с возможностью ограничения деформации кручения зубчатого сегмента 18 вокруг оси, перпендикулярной к радиальной плоскости. В частности, средства 40 упора выполнены с возможностью блокировки кручения основной части 34 во время затягивания зубчатого хомута 10 на соединяемых концах 4 и 6. Эти средства 40 упора содержат ребро 42 (фиг.3, 4 и 5), выполненное на основном корпусе 16 и открытое в радиальном направлении наружу.

Основной корпус 16 содержит фронтальную стенку 46, и зубчатый сегмент 18 вставляют между ребром 42 и этой фронтальной стенкой 46. В разобранном состоянии узла 12 основная часть 34 зубчатого сегмента 18 и ребро 42 ограничивают между собой осевой зазор, обеспечивающий ограниченное осевое перемещение основной части 34 относительно основного корпуса 16.

Кроме того, узел 12 содержит средства 48 крепления зубчатого сегмента 18 на основном корпусе 16. Эти средства 48 крепления содержат и предпочтительно представляют собой средства крепления защелкиванием.

Средства 48 крепления содержат первый 50 и второй 52 выступы на зубчатом сегменте 18.

Каждый из выступов 50 и 52 расположен на одном из окружных концов 30 зубчатого сегмента 18. Наклон каждого выступа 50 и 52 относительно оси Х-Х предпочтительно идентичен наклону основной части 34 и окружных концов 30 зубчатого сегмента. Иначе говоря, выступы 50 и 52 выступают из окружного конца в радиальном и осевом направлении относительно центральной оси.

Предпочтительно выступы 50 и 52 выполнены за одно целое с окружными концами 30.

Кроме того, средства 48 крепления содержат первое 54 и второе 56 сквозные отверстия в основном корпусе 16. Эти отверстия 54 и 56 выполняют, например, путем вырезания или пробивания стенки основного корпуса 16.

Первый 50 и второй 52 выступы, а также первое 54 и второе 56 отверстия выполнены таким образом, что, когда основной корпус 16 и зубчатый сегмент 18 находятся в состоянии покоя, они взаимодействуют за счет соответствия форм и удерживают зубчатый сегмент 18 внутри основного корпуса 16.

Зубчатый сегмент 18 может быть упруго деформирован, чтобы принять конфигурацию, в которой первый 50 и второй 52 выступы могут заходить в отверстия 54 и 56, соответственно, или выходить из них. Таким образом, выступы 50 и 52 могут защелкиваться в отверстиях 54 и 56, соответственно, за счет упругой деформации основной части 34.

Как показано на фиг.4, радиально внутренний край 28 зубчатого сегмента 18 содержит два захватных участка 58 и 60 без зубьев, которые можно использовать в качестве опоры во время установки сегмента 18 в базовый корпус 16. Каждый из захватных участков 58 и 60 выполнен на одном из окружных концов 30. Радиальный наружный край 26 в месте нахождения захватных участков 58 и 60 имеет затупленное, в частности скругленное, сечение, позволяющее сборщику, не опасаясь пораниться, защелкивать выступы 50 и 52 в отверстиях 54 и 56 посредством простого нажатия.

Как показано на фиг.3, каждый из зубьев 24 зубчатого сегмента 18 содержит поверхность 61, параллельную рабочей плоскости РО, перпендикулярной к центральной оси Х-Х, при этом поверхности 61 зубьев 24 являются компланарными. Таким образом, поверхности 61 зубьев можно выполнять путем простого шлифования в рабочей плоскости РО.

Удержание зубчатого сегмента 18 в основном корпусе 16 посредством защелкивания позволяет быстро и экономично соединять эти две детали в условиях полной безопасности для сборщика, который выполняет эту операцию вручную.

Кроме того, выполнение двух выступов 50 и 52 на зубчатом сегменте 18, а не на основном корпусе 16 облегчает их изготовление.

Как вариант, первый 50 и второй 52 выступы могут быть элементами, выполненными отдельно и соединяемыми с окружными концами 30, например, при помощи сварки, клепки или плотной посадки.

Как вариант, отверстия 54 и 56 можно выполнить на зубчатом сегменте 18, а выступы 50 и 52 можно выполнить на основном корпусе 16. В этом случае выступы 50 и 52 выполняют, например, за одно целое с основным корпусом 16. Как вариант, также можно использовать другие средства крепления защелкиванием.

Зубчатый хомут 10 дополнительно содержит средства стягивания первого и второго узлов 12 и 14. Эти средства стягивания содержат винты 62 и гайки 64. Предпочтительно все гайки 64 устанавливают на одном из узлов, в данном случае на узле 14, тогда как другой узел, например, узел 12 не содержит гаек, но имеет отверстия 66, выполненные в каждом основном корпусе 16 для прохождения винтов 62.

Понятно, что крепление зубчатого сегмента 18 защелкиванием на основном корпусе 16 делает соединение исключительно простым.

В данном примере стяжной хомут 10 содержит только два узла 12, 14, но он может также содержать более двух узлов, например три и даже четыре узла.

1. Узел зубчатого хомута, содержащий основной корпус (16), образованный вокруг центральной оси (Х-Х), и зубчатый сегмент (18), образованный вокруг центральной оси (Х-Х) на угловом секторе менее 180°, при этом зубчатый сегмент (18) закреплен на основном корпусе (16) посредством средств (48) крепления, отличающийся тем, что средства крепления содержат средства крепления защелкиванием, выполненные с возможностью защелкивания за счет упругой деформации основной части (34) зубчатого сегмента (18), разделяющей два окружных конца (30) зубчатого сегмента (18).

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что средства крепления выполнены в виде средств (48) крепления защелкиванием.

3. Узел по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что средства крепления защелкиванием содержат по меньшей мере один выступ (50), выполненный либо на зубчатом сегменте (18), либо на основном корпусе (16), и по меньшей мере одно отверстие (54), выполненное соответственно либо на основном корпусе (16), либо на зубчатом сегменте (18), причем по меньшей мере один выступ (50) выполнен с возможностью захождения в по меньшей мере одно отверстие (54) с защелкиванием.

4. Узел по п.3, отличающийся тем, что средства крепления защелкиванием содержат второй выступ (52), выполненный либо на зубчатом сегменте (18), либо на основном корпусе (16), и второе отверстие (56), выполненное соответственно либо на основном корпусе (16), либо на зубчатом сегменте (18), причем второй выступ (52) выполнен с возможностью захождения во второе отверстие (56) с защелкиванием.

5. Узел по п.3, отличающийся тем, что выступ или каждый выступ (50, 52) выполнен на одном из окружных концов (30) и выступает из окружного конца, по существу, в радиальном и/или осевом направлении по отношению к центральной оси (Х-Х).

6. Узел по п.4, отличающийся тем, что выступ или каждый выступ (50, 52) выполнен на одном из окружных концов (30) и выступает из окружного конца, по существу, в радиальном и/или осевом направлении по отношению к центральной оси (Х-Х).

7. Узел по любому из пп.1, 2, 4-6, отличающийся тем, что средства крепления защелкиванием выполнены за одно целое с основным корпусом (16) и/или с зубчатым сегментом (18).

8. Узел по п.3, отличающийся тем, что средства крепления защелкиванием выполнены за одно целое с основным корпусом (16) и/или с зубчатым сегментом (18).

9. Узел по любому из пп.1, 2, 4, 8, отличающийся тем, что зубчатый сегмент (18) содержит радиально внутренний край (26) относительно центральной оси (Х-Х), оборудованный зубьями (24), причем радиально внутренний край содержит по меньшей мере один захватный участок (58, 60) без зубьев.

10. Узел по любому из п.5 или 6, отличающийся тем, что зубчатый сегмент (18) содержит радиально внутренний край (26) относительно центральной оси (Х-Х), оборудованный зубьями (24), причем радиально внутренний край содержит по меньшей мере один захватный участок (58, 60) без зубьев.

11. Узел по п.3, отличающийся тем, что зубчатый сегмент (18) содержит радиально внутренний край (26) относительно центральной оси (Х-Х), оборудованный зубьями (24), причем радиально внутренний край содержит по меньшей мере один захватный участок (58, 60) без зубьев.

12. Узел по п.7, отличающийся тем, что зубчатый сегмент (18) содержит радиально внутренний край (26) относительно центральной оси (Х-Х), оборудованный зубьями (24), причем радиально внутренний край содержит по меньшей мере один захватный участок (58, 60) без зубьев.

13. Узел по п.10, отличающийся тем, что захватный участок или каждый захватный участок (58, 60) выполнен на одном из окружных концов (30).

14. Узел по любому из пп.1, 2, 4-6, 8, 10, 11-13, отличающийся тем, что каждый из зубьев (24) содержит поверхность (61), параллельную плоскости (РО), перпендикулярной к центральной оси (Х-Х), при этом поверхности (61) зубьев являются компланарными.

15. Узел по п.3, отличающийся тем, что каждый из зубьев (24) содержит поверхность (61), параллельную плоскости (РО), перпендикулярной к центральной оси (Х-Х), при этом поверхности (61) зубьев являются компланарными.

16. Узел по п.7, отличающийся тем, что каждый из зубьев (24) содержит поверхность (61), параллельную плоскости (РО), перпендикулярной к центральной оси (Х-Х), при этом поверхности (61) зубьев являются компланарными.

17. Узел по п.9, отличающийся тем, что каждый из зубьев (24) содержит поверхность (61), параллельную плоскости (РО), перпендикулярной к центральной оси (Х-Х), при этом поверхности (61) зубьев являются компланарными.

18. Узел по п.10, отличающийся тем, что каждый из зубьев (24) содержит поверхность (61), параллельную плоскости (РО), перпендикулярной к центральной оси (Х-Х), при этом поверхности (61) зубьев являются компланарными.

19. Зубчатый хомут, содержащий по меньшей мере один узел, включающий в себя основной корпус и зубчатый сегмент, отличающийся тем, что по меньшей мере один из узлов является узлом по любому из пп.1-18.

20. Трубное соединение, содержащее два соединяемых конца (4, 6), уплотнительную муфту (8) и зубчатый хомут (10), отличающееся тем, что зубчатый хомут является зубчатым хомутом по п.19.