Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для быстросъемного соединения

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам, применяемым в качестве зажимных приспособлений с обеспечением герметичности соединения, и может быть использовано в эталонных приборах, в коллекторах для поверки манометров, датчиков и других измерительных средств давления, имеющих резьбовое штуцерное подсоединение.

Известны устройства для быстродействующих соединений, описанные в справочно-методическом пособии, том 2 «Основы конструирования», М., Машиностроение, 1988 г. автор П.И. Орлов (стр. 219, 220) в виде быстродействующих муфт для соединения и разъединения трубопроводов вручную, в которых соосно расположенные детали вводятся одна в другую и фиксируются каким либо способом -штифтами в крючках, пружинными стопорами, шариками и другим. Уплотнение между деталями осуществляется по сопрягаемым диаметральным поверхностям.

В этих быстродействующих соединениях нет возможности торцевого уплотнения, необходимого для герметичного подсоединения средств измерения с резьбовыми штуцерами.

Известны зажимы для подключения поверяемых манометров, указанные в книге "Манометры", М., Издательство МЭИ, 2003 г., автор Мулёв Ю.В. (рис. 7.2. стр. 183, 184), в которых видно, что зажимами можно воспользоваться только тогда, когда поверяемый манометр предварительно вкручен во втулку с насечкой. Такие зажимы используются во ВНИИМС, г. Москва на задатчиках давления типов АЗД и АЗДГ.

Также известны быстродействующие соединения (зажимные устройства), используемое на грузопоршневых манометрах, выпускаемых Донецким опытным заводом «Эталон», Украина (каталог продукции) и в частности на манометре грузопоршневом переносном МПП-60М и грузопоршневом манометре СРВ 5000 компании Wika (Германия), предназначенных для поверки измерительной техники.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для быстросъемного соединения, описанное в п. РФ №2399827 «Устройство для быстросъемного соединения» по кл. F16L 37/00, 3.24.03.2009 г., оп. 26.09.2010 г. производимое АО «ПГ» Метран» и.выбранное в качестве прототипа.

Известное быстросъемное соединение включает зажимной элемент в виде гайки с рукоятками, навинчиваемый на соединяемые части измерительного средства в виде резьбового штуцера и эталонного прибора с цилиндрическим корпусом с внешней резьбой и верхней гладкой частью, и фиксирующий элемент, расположенный внутри гайки с рукоятками, представляющим собой промежуточную втулку с кулачками, и соединяемой частью эталонного прибора в его верхней гладкой части корпуса расположена разрезная втулка с внутренней резьбовой поверхностью, охватывающая обе соединяемые части, имеющая сквозные Г-образные пазы и установленная с возможностью вхождения в зацепление с кулачками промежуточной втулки и возможностью выемки ее из промежуточной втулки путем поворота вокруг оси.

Недостатком известного устройства являются неудобство эксплуатации и ненадежность быстросъемного соединения, обусловленные следующим. Для использования быстросъемного соединения в целях подсоединения измерительных средств с резьбовыми штуцерами к эталонным приборам или другим устройствам необходимо резьбу присоединительного штуцера измерительного средства охватить двумя половинками разрезной втулки, так, чтобы торцевые поверхности половинок разрезной втулки находились в одной плоскости что свидетельствует о том, что витки разрезной втулки по высоте совпали с витками резьбы резьбового штуцера. После этого резьбовую втулку, с охваченным ею резьбового штуцера измерительного прибора, необходимо вставить в промежуточную втулку известного устройства для быстросъемного соединения и совместить пазы в разрезной втулке с кулачками промежуточной втулки, что вызывает определенную трудность, так как разрезная втулка имеет два разреза определенного размера на всю длину втулки, и плоскости разрезов могут соприкасаться друг с другом, что определяет не симметричное расположение Г-образных пазов относительно друг друга и они не совпадут с кулачками промежуточной втулки, расположенными симметрично. Также из-за того, что разрезная втулка с резьбовым штуцером измерительного средства вставляется в глухую промежуточную втулку трудно контролировать полноту зацепления кулачков промежуточной втулки с Г-образными пазами разрезной втулки. Далее необходимо вращать гайку устройства до тех пор, пока торец резьбового штуцера измерительного устройства не прижмется через уплотнение к поверхности торца верхней гладкой части цилиндрического корпуса устройства для быстросъемного соединения. Чем больше будет расстояние между торцем резьбового штуцера измерительного устройства и торцем верхней гладкой части цилиндрического корпуса устройства, тем больше оборотов гайки необходимо сделать.

Все это требует дополнительного времени подготовки измерительного средства к поверке. Также Г-образные пазы, ослабляющие прочность разрезной втулки, и выступающие кулачки из промежуточной втулки являются элементами ненадежности быстросъемного соединения.

Задачей заявляемого технического решения является сокращение времени сборки при упрощении конструкции и повышении надежности соединения.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для быстросъемного соединения, включающем зажимной элемент с цилиндрическим отверстием, охватывающий соединяемую часть поверяемого прибора, выполненную в виде резьбового штуцера, и соединяемую часть эталонного прибора, выполненную в виде цилиндрического корпуса с верхней гладкой частью, и фиксирующий элемент, расположенный внутри зажимного элемента и представляющий собой втулку с кулачками, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ, зажимной элемент выполнен в виде обоймы, надетой на верхнюю часть цилиндрического корпуса с возможностью перемещения вдоль его продольной оси, и подпружиненной снизу надетой на выполненную гладкой нижнюю часть цилиндрического корпуса пружиной, при этом соразмерно с кулачками втулки фиксирующего элемента на гладкой верхней части цилиндрического корпуса выполнена круговая канавка, а сама втулка выполнена с внутренней резьбой под резьбовой штуцер измерительного устройства и имеет по всей длине ее боковой поверхности равномерно расположенные продольные разрезы, на боковых стенках которых выполнены углубления под установку пружин.

Выполнение зажимного элемента в виде обоймы, надетой на соединяемые части эталонного и поверяемого приборов, при выполнении гладкой всей поверхности цилиндрического корпуса эталонного прибора, на нижнюю часть которой надета пружина, поджимающая снизу обойму, имеющую возможность свободного перемещения вдоль оси цилиндрического корпуса упрощает конструкцию устройства.

Выполнение фиксирующего элемента в виде резьбовой втулки, имеющей равномерно расположенные продольные разрезы по всей длине и расположенными в торцах разрезов отверстиях пружин, которая охватывает цилиндрический корпус и своими кулачками входит в зацепление с канавкой в цилиндрическом корпусе устройства и имеет возможность раскрываться в верхней части под действием пружин, расположенных в отверстиях на торцах разрезов, и охватывать резьбовую часть присоединительного штуцера, а не навинчиваться на него, позволяет таким образом упростить процедуру сборки измерительного средства с элементами быстросъемного соединения, повысить надежность и прочность быстросъемного соединения и сократить время подготовки измерительного средства к поверке.

Технический результат - сокращение времени сборки быстросъемного соединения с измерительным средством и повышение надежности соединения.

Заявляемое быстросъемное соединение обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него наличием таких существенных признаков как выполнение зажимного элемента в виде обоймы, надеваемой на верхнюю часть цилиндрического корпуса с возможностью перемещения вдоль его продольной оси, и подпружинивание (поджим) снизу надетой на выполненную гладкой нижнюю часть цилиндрического корпуса пружиной, выполнение на гладкой верхней части цилиндрического корпуса круговой канавки, соразмерной с кулачками фиксирующей втулки, выполнение этой втулки с внутренней резьбой под резьбовой штуцер измерительного устройства, имеющей по всей длине ее боковой поверхности равномерно расположенные продольные разрезы, на боковых стенках которых выполнены углубления под установку пружин, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.

Заявителю не известны технические решения, содержащие перечисленные выше отличительные признаки, обеспечивающими в совокупности достижение указанного результата, что и в заявленном объекте, а поэтому он считает, что заявляемое устройство соответствует критерию "изобретательский уровень".

Заявляемое устройство для быстросъемного соединения может найти широкое применение в промышленности для быстрой и надежно сборки измерительных средств с резьбовым штуцерным подсоединением с эталонными приборами, коллекторами и другими устройствами и поэтому соответствует критерию "промышленная применимость".

Изобретение иллюстрируется чертежами, где представлены на:

- фиг. 1 - устройство для быстросъемного соединения в сборе с закрепленным измерительным средством;

- фиг. 2 - устройство для быстросъемного соединения в сборе с раскрепленным измерительным средством;

- фиг. 3 - вид втулки с вырывами по линии расположения углублений в ее продольных разрезах.

- фиг. 4 - общий вид фиксирующей втулки;

Устройство для быстросъемного соединения (фиг. 1) цилиндрического корпуса эталонного прибора с резьбовым штуцером поверяемого прибора включает в себя надеваемую на цилиндрический корпус 1 с возможностью перемещения вдоль его оси зажимной элемент, выполненный в виде обоймы 2, подпружиненной снизу пружиной 3. Внутри цилиндрического корпуса 1 расположен полый поршень 4 с уплотнением 5, подпружиненный пружиной 6. На торце поршня 4 помещено уплотнение 7 для обеспечения герметичного подсоединения поверяемого прибора. Между цилиндрическим корпусом 1 и обоймой 2 установлен фиксирующий соединение элемент, представляющий собой резьбовую втулку 8, которая имеет равномерно расположенные по ее боковой поверхности продольные разрезы 9 по всей длине и размещенные на торцах разрезов в углублениях 10 пружины 11 (фиг. 4). Резьбовая втулка 8 охватывает цилиндрический корпус 1 и своими кулачками 12 входит в зацепление с канавкой 13 в цилиндрическом корпусе 1 эталонного прибора. При этом цилиндрический корпус 1 имеет гладкую наружную поверхность. Втулка 8 имеет возможность раскрываться в верхней части под действием пружин 11, ас другой стороны охватывается внутренней поверхностью обоймы 2. Внутри резьбовой втулки 8 имеется резьба, соразмерная с резьбой на резьбовом штуцере 14 поверяемого прибора 15. Внутри цилиндрического корпуса 1 по его оси имеется отверстие 16 для подвода рабочей среды к поверяемому прибору 15.

Устройство для быстросъемного соединения работает следующим образом.

При перемещении вниз обоймы 2 (фиг. 2) вдоль оси цилиндрического корпуса 1 с преодолением сопротивления пружины 3 происходит освобождение верхней части резьбовой втулки 8 над верхней поверхностью обоймы 2 и раскрытие резьбовой втулки 8 под действием пружин 11 (фиг. 3), расположенных в углублениях 10 на торцах продольных разрезов 9 резьбовой втулки 8. При этом диаметр резьбовой части втулки 8 становится больше резьбовой части присоединительного штуцера 14 поверяемого прибора 15. Кулачки 12 находятся в зацеплении с канавкой 13 в цилиндрическом корпусе 1 и препятствуют осевому перемещению резьбовой втулки 8 вниз. Поршень 4 занимает приподнятое положение под действием пружины 6 на величину ее свободного состояния. При вставлении резьбового штуцера 14 поверяемого прибора 15 в раскрывшуюся резьбовую втулку 8 со сжатием пружины 6 осуществляется герметизация подпружиненного поршня 4 и торца резьбовой части присоединительного резьбового штуцера 14 посредством уплотнения 7.

При перемещении вверх обоймы 2 (фиг. 1) вдоль оси цилиндрического корпуса 1 с помощью пружины 3 происходит набегание внутренней поверхности обоймы 2 на раскрытую наружную поверхность резьбовой втулки 8, принуждая ее закрыться и охватить резьбовой штуцер 14 поверяемого прибора 15. Кулачки 12 находятся в зацеплении с канавкой 13 в цилиндрическом корпусе 1 эталонного прибора и препятствуют осевому перемещению резьбовой втулки 8 вверх. Через отверстие 16 в цилиндрическом корпусе 1 и полый поршень 4 подается рабочая жидкость под давлением в поверяемый прибор 15. Воздействуя на площадь поршня 4, рабочая жидкость под давлением еще сильнее прижимает поршень 4 к торцу резьбового штуцера 14 поверяемого прибора 15, обеспечивая тем самым еще большую герметичность соединения.

Таким образом, с помощью имеющего весьма простую конструкцию устройства для быстросъемного соединения осуществляется быстрая и герметичная сборка измерительных средств с резьбовым штуцерным подсоединением с эталонными приборами, коллекторами и другими устройствами.

В сравнении с прототипом заявляемое устройство для быстросъемного соединения при более простой конструкции обеспечивает более надежное и быстрое соединение измерительных средств с эталонными приборами.