Быстроразъемная муфта

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 0704.78 (21) 2601681/29-08 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 15.0780,Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 150780 (51)М. Кл.

F 16 L 37/28

Государственный комнтет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.643 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. А. Кочурин и С. Н. Компанистов (71) Заявитель (54 ) БЬ .СТРОРАЗЪЕМНАЯ МУФТА

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в авиационной и химической отраслях промышлениости для герметичного соединения и разъединения трубопро- 5 нодон.

Известны быстроразъемнне муфты с запорными органами в виде поворотных шароных клапанов (1).

Недостатком этих быстроразъемных 10 муфт являетс я загрязнение рабочего газа или жидкости воздухом, попадающим в трубопровод системы при замыка= нии муфты.

Известна также быстроразъемная муфта, состоящая из двух полумуфт, каждая из которых содержит шаровой клапан с лыской, выполненной на уров" не плоскости разъема полумуфт, и для

o1одвиганий клапана от плоскости 20 разъема и его поворота шаровой клапан снабжен механизмом привода, состоящим из кулачка, перемещающего поднижную втулку, и зубчатой пары, обеспечивающей поворот шарового клапана (2) . 25

Недостатками этой муфты янляется сложность конструкции и кинематической схемы привода шарового клапана, наличие большого количества подвижных поверхностей и большого количества де- 30

2 талей привода и в связи с этим ее ненадежность.

Целью изобретения является упрощение конструкции привода шарового клапана.

Цель достигается тем,что в предлагаемой муфте механизм привода выполнен в виде двух шарниров, один из ко- торых соединяет шаровой клапан с корпусом, а другой — с подвижной в-улкой, причем первый шарнир размещен так, что плоскость его движения не проходит через точки касания шарова" го клапана со вторым шарниром.

На фиг. 1 показана одна полумуфта в состыкованном положении, продольный раэреэ1 на Фиг. 2 - то же, в расстыковаином положении; на фиг. 3 - разрез A A на фиг. 1; на Фиг. 4 - разрез

Р-Б на фиг. 1; на фиг. 5 — муфта в состыкованном положении, общий нид1 на фиг. б - шароной клапан в положении Закрыто ; на фиг. 7 - то же, в первой четверти поворота s положение Открыто ; на фиг 8.- то же, в среднем положении при повороте в положение Открыто или Закрыто, на фиг. 9 - то же, в последней четверти поворота в положение Открытб", на фиг. 10 - то же, в положении

748076, Открыто, на фиг. 11 — принципиальная схема механизма поворота шарового клапана на фиг. 12 - диаграмма усилий в приводе; на фиг. 13 — графики движения критической точки (кривая l) и качения клапана (кривая 2).

Быстроразъемная муфта состоит из двух полумуфт.

Каждая полумуфта включает в себя корпус 1, соединенный со штуцером

2 с помощью полуколец 3, зафиксированных кожухом 4, и уплотненный относительно него резиновым кольцом 5.

Шаровой клanан б закреплен на шарнирах 7 и 8,расположенных соответственно в корпусе 1 и в поджимной втулке

9. На передней стороне корпуса 1 размещена уплотнительная манжета 10, наружная кромка которой выполнена заподлицо с плоскостью разъема полумуфт и с лыской 11, выполненной на шаровом клапане 6. Направляющие 12 20 штуцера 2 обеспечивают продольное перемещение втулки 9 и предотвращают ее поворот вместе с корпусом (Ч— угол поворота корпуса) .Фиксатор 13 служит для ограничения поворота корпу-g5 са 1 относительно штуцера 2, а так же для фиксации корпуса 1 и штуцера 2 в расстыкованном положении муфты. Концевик 14 фиксатора 13 находится в пазу 15 в состыкованном положении 30 полумуфт и под действием пружины 16 входит в выемку 17 при их расстыковке,предотвращая поворот корпуса 1 относительно штуцера 2 после расстыковки.

Штифты 18 ограничивают поворот корпуса 1 относительно штуцера 2 свыше крайних положений. Рычаг 19 укреплен на пружине 20 и служит для соедине- ния полумуфт. Фиксатор 21 служит для фиксации полумуфт в состыкованном положении. Паз 22 предназначен для 40 размещения в нем концевика23 рычага

19, что предотвращает самопроизвольное откидывание его после соединения полумуфт. Для .захода концевика 23 в паэ 22 в этом пазу имеется вырез 24. 45

Петля 25 предназначена для удержания рычага 19 при расстыкованных полумуфтах.

Быстроразъемная муфта работает следующим образом.

Для расстыковки полумуфт необходимо нажать фиксатор 21 и повернуть полумуфты до упора. В зто время шаровые клапаны б перекрывают проходные отверстия и занимают положение, изоб- 55 раненное на фиг. 2; концевик 23 рычага 19 совмещается с вырезом 24, что позволяет поворачивать рычаг и расстыковывать муфты. Во время раздвигания полумуфт фиксаторы 13 под действием щ пружин.lá продвигаются в направлении к плоскости разъема, концевики 14 входят в выемку 17, зафиксировав в этом положении корпусы 1,относительно штуцеров 2.

Особенность предложенной быстроразь емной муфты з аключаетс я в том, что шаровой клапан полумуфты во время поворота не должен выходить за стыковочную плоскость во избежание заклинивания с шаровым клапаном противоположной полумуфты. В начальной стадии поворота наиболее быстро продвигающаяся по направлению к стыковочной плоскости критическая точка шароного клапана находится на прилегающей к точке 4 стороне шарового клапана на линии сочетания лыски или отверстия с шаровой поверхностью (см. точку ) на фиг. 6-10) . Эта скорость должна быть не больше скорости откатывания шарового клапана.

Работу шарового клапана поясняют фиг 6-10, на которых D — расстояние от центра шарового клапана до центра стыковочной плоскости полумуфты F— .линия взаимодействия между точками закрепления шарового клапана, проведенная по его поверхности g- точка закрепления шарового клапана на кор:пусе; 5 — точка закрепления шарового клапана на подвижной втулке, 7 — критическая точка.

На фиг 6-10 шаровой клапан изображен последовательно в каждой четверти полного цикла движения, из по.— ложения Открыто в положение Закрыто " .

Обратное движение шарового клапана происходит в обратной последовательности, причем в обоих случаях сохраняется условие: (4) (4 31 2

Расстояние между йлоскостью движения точки q(и точкой б так же изменяетс я соответственно размеру 1, хотя и по другому закону. На фиг. 8 изображен момент максимального удаления

-шарового клапана от стыковочной плоскости полумуфты, когда линия F. лежит в плоскости продольного сечения муфт.

Геометрическое построение, объясняющее работу шарового клапана, приведено на фиг 11, Так как точка шарового клапана св яз ана с точкой пов ерхности цилиндра, то при вращении его она должна находиться в плоскости Р, перпендикулярной оси цилиндра. Так как шаровой клапан вращается вокруг оси К, (так как даже при наличии погрешностей в расположении этих двух точек закрепления, цилиндрическое отверстие вынуждает шаровой клапан вращаться ,только вокруг оси к), то, рассматривая относительное движение точек и О, видим что точка должна перемеща"гься и в плоскости Z, перпендикулярной оси вращения шарового клапана К. Для того чтобы одно временно соблюдать эти дв а требования необходимо, чтобы в каждый данный момент поворота зти плоскости совмещались в точке .Это возможно только

748076

Формула изобретения

17 в случае компенсирующего перекатывания шарового клапана по цилиндру, обусловливающего в то же время,что любая точка шарового клапана не выступает эа стыковочную плоскость во время его поворота. Положению а 5 шарового клапана соответствует проме. жуточное положение а корпуса.В это время шаровой клапан наиболее удален от стыковочной плоскости В,Положению б шарового клапана в его край-О

I нем открытом или закрытом положении соответствует положение б корпуса.

На фиг. 11 в положении б изобра,кен шаровой клапан, когда он открыт.

При откр анин шаров клапанов 15 при наличии в полумуфтах давления газа в точках закрепления шаровых клапанов могут возникать определенные усилия, которые необходимо преодолеть при повороте муфты. Усилие поворота муфты складывается из сил трения в уплотнительных элементах, замковых устройствах и в точках закрепления шарового клапана. Два первых слагаемых рассчитываются сравнительно просто, приближенный расчет усилий в последнем слагаемом производяТ по схеме, изображенной на фиг.12.Иэ нее следует, что сила Р, необходимая для отодвига" ния шарового клапана, преодолевая силу эт давления газа, прямо пропорцио - ЗО яальна удалению точки приложения

=ил. Однако с увеличением расстояния ф — б увеличивается и угол поворота корпуса и холостой ход К клапана (см. фиг. 11)

Выполнение быстроразъемной муфты, с предложенной конструкцией механиэ ма привода позволяет упростить в целом конструкцию муфты, умен шить . вес и габариты, улучшить герметичность эа счет уменьшения количества подвижных уплотнений.

Быстрораэъемная муфта, состоящая из двух полумуфт, каждая иэ которых содержит корпус с размещенным в нем шаровым клапаном с лыской, срезанной на уровне плоскости разъема полумуфт, контактирующей с поджимной втулкой, и механизм привода, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью упрощения Ъонструкции, механизм привода выполнен в виде двух шарниров, один иэ которых соединяет шаровой клапан с корпусом, а другой - с поджимной .втулкой, причем первый шарнир установ.лен так, что плоскость его движения не проходит через точки касания шарового клапана со вторым шарниром, Ис ночники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 171235, кл. F 16 L 27/04, 1968, 2. Авторское свидетельство СССР

9 493587, кл. F 16 L 37/28, 1971.

748076

1(поижекис p) g 1(появяение 6) Составитель В. Козуляев

Редактор И. Шубина Техред Я,Бирчак

Корректор С. Шекмар

Заказ 4209/24 Тираж 1095

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Пописное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4