Результат интеллектуальной деятельности: РЕЗИНОКОРДНЫЙ ПАТРУБОК

Изобретение относится к конструкции резинотехнических изделий, в частности к гибким рукавам высокого давления, и может быть использовано при изготовлении резинокордных патрубков. Изобретение может найти применение во всех отраслях промышленности для перекачки жидких веществ и газов.

Известно устройство крепления арматуры гибких рукавов высокого давления (см. патент РФ №2162982 МПК7 F16L 33/22), содержащий покровный и герметизирующий слои резины, армирующие слои корда, бортовое кольцо и присоединительный фланец, торец которого имеет контактирующий с герметизирующим слоем резины конический выступ, угол наклона которого 5-20°, а длина - 0,4-2,0 диаметра рукава. У основания выступа выполнена кольцевая выемка для установки бортового кольца, а по покровному слою резины располагается конический стакан, завальцованный своим буртом на торце фланца. Недостатками данного изобретения являются технологическая сложность изготовления и невысокая надежность при длительной эксплуатации.

Известен также резинокордный элемент (см. а.с. СССР №1333911 МКИ4 F16F 9/04), содержащий бортовые кольца, оболочку, состоящую из покровного и герметизирующего слоев резины и корда, огибающего петлей бортовое кольцо, и прикрепленные фланцы, охватывающие бортовые кольца и петлю корда. Он снабжен установленными последовательно с бортовыми кольцами вдоль оси элемента кольцами, которые обогнуты также кордом встречной петлей. Недостатком данного прототипа является недостаточная герметичность фланцевого соединения.

Недостатками известных изобретений являются невысокие надежность и герметичность, поскольку при длительной эксплуатации, а также в условиях повышенных температур герметизирующие слои резины и покровный слой арматуры релаксируют, в результате чего происходит разгерметизация борта, также при воздействии вибрационных нагрузок появляются знакопеременные изгибные усилия в несущих слоях кордного каркаса в зоне внутренней цилиндрической поверхности крепежных фланцев, контактирующей с покровным слоем, вызывающие разрушение кордного каркаса.

Техническим результатом заявляемого изобретения является устранение разрушения несущих слоев кордного каркаса в зоне внутренней цилиндрической поверхности крепежных фланцев, контактирующей с покровным слоем, а также повышение герметичности и надежности фланцевого соединения путем применения эффекта самозатяжки слоев корда и фигурного профиля крепежного фланца, и упрощение технологического процесса сборки резинокордного патрубка.

Достижение данного технического результата решается применением профильного бортового кольца и фланца, обеспечивающих клиновое крепление слоев корда в резинокордном патрубке и самозатяжку кордных слоев при повышении давления внутри резинокордного патрубка рабочей средой под давлением, а также применением фигурного профиля крепежного фланца, обеспечивающего герметизацию фланцевого соединения.

Применение клинового крепления кордных слоев упрощает технологию изготовления резинокордного патрубка, повышается надежность и долговечность патрубка, а применение фигурного профиля крепежного фланца, контактирующего с герметизирующим слоем, обеспечивает герметичность во фланцевом соединении. Использование концевых участков кордного каркаса патрубка снижает изгибные усилия в несущих слоях кордного каркаса и тем самым повышает долговечность эксплуатации резинокордного патрубка.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

фиг.1 - разрез бортовой зоны резинокордного патрубка; фиг.2 - общий вид патрубка в разрезе.

Резинокордный патрубок содержит (фиг.1) несущие кордные слои 1, 2; покровный слой 3; герметизирующий слой 4; бортовое кольцо 5, снабженное конусной поверхностью 6 и трубчатообразным выступом 7; фланец 8, снабженный конусной поверхностью 9; фланец 10, снабженный конусной поверхностью 11, дугообразным выступом 12, цилиндрическим отверстием 13; герметизирующие слои резины 14 бортовой зоны; крепежные элементы 15.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Предварительно на цилиндрическую оснастку накладывают герметизирующий слой 4, несущие кордные слои 1, 2, затем на несущие кордные слои 1, 2 заводят фланцы 8 и бортовые кольца 5. После этого кордными слоями 1, 2 огибается бортовое кольцо 5 таким образом, чтобы концевой участок кордных слоев 1, 2 выходил за трубчатообразный выступ 7 бортового кольца 5. После этого производится стягивание крепежного фланца 11 и фланца 7 при помощи болтов 15. Собранная заготовка покрывается покровным слоем резины 3 и вулканизуется.

Применение бортового кольца 5, снабженного профильной конусной поверхностью 6, а также фланца 7, снабженного профильной конусной поверхностью 10, приводит к клиновому защемлению слоев корда 4 резинокордного элемента, вызывающему эффект самозатяжки. При подаче во внутреннюю полость резинокордного элемента рабочей среды под давлением через крепежный фланец 10, снабженный цилиндрическим отверстием 13, появляется сила, действующая на фланец 10, которая через болты 15 передается на фланец 8 и приводит к еще большему клиновому защемлению слоев 1, 2 кордного каркаса, повышая надежность и долговечность резинокордного элемента. Стягивание соединяемых фланцев 10 и 8 приводит к деформации герметизирующих слоев резины 14 бортовой зоны кордного каркаса. При стягивании фланцев 10 и 8 болтами 15 деформация герметизирующих слоев резины 14 бортовой зоны происходит по контактной зоне фланца 10, выполненной в виде усеченного конуса 11. Применение конусного профиля обеспечивает повышенное контактное поверхностное давление, обеспечивающее герметизацию фланцевого соединения.

Дугообразный выступ 12, направленный к торообразному бортовому кольцу 5, обеспечивает замкнутость пространства и препятствует развороту бортового кольца 5 вокруг оси сечения от воздействия усилия, возникающего в кордном каркасе в процессе работы. Обеспечиваемая дугообразным выступом 12 замкнутость пространства, в котором находится герметизирующий объем резины, создает условия для нагружения резины в режиме объемной деформации, а при данном виде нагружения резина практически не релаксирует, чем обеспечивается долговременная герметичность и надежность фланцевого соединения. Применение дугообразного выступа 12 также создает повышенное контактное давление на герметизирующие слои резины 14, что препятствует появлению каналов разгерметизации фланцевого соединения. Использование концевых участков кордного каркаса, выходящих за торцевую зону фланца 8, предотвращает разрушение несущих слоев кордного каркаса вследствие вибрационных нагрузок и связанных с ними знакопеременных изгибных усилий в нитях кордного каркаса, находящихся под торцевой зоной фланца 8.