РЕЗЬБОВАЯ ПАРА Российский патент 1996 года по МПК F16L15/00 

Изобретение относится к области резьбовых соединений, в частности трубных деталей, и может быть использовано для соединения трубопроводов, например, предназначенных для прокладки электрических кабелей, преимущественно в условиях компактной укладки трубопроводов, когда недостаточно места под завертывающий инструмент.

Известны резьбовые пары, составляющие деталь с внутренней резьбой гайка и деталь с внешней резьбой болт, труба, цилиндрическая муфта и т.п. Разнообразие резьбовых пар, прежде всего, определяется различными формами завертных элементов гайки. Так например, помимо наиболее распространенной шестигранной гайки, известны гайки с продольными пазами с радиальными отверстиями и другие. Завертывание этих гаек осуществляется соответствующими ключами: накидными торцовыми или специальными для гаек с наружными пазами и отверстиями.

Для свертывания-развертывания резьбовых соединений с использованием таких гаек необходимо иметь достаточно места для манипулирования ключом. Например, при завертывании шестигранных гаек необходимо иметь место для манипулирования накидным ключом в пределах не менее 90^o. Если учесть, что еще необходимо место для головки ключа, то становится очевидным как сложность конструирования узлов с плотной компоновкой, так и сложность завертывания гаек в труднодоступных местах.

Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому изобретению является резьбовая пара, состоящая из цилиндрической гайки с торцовыми пазами или с продольными пазами и детали с внешней резьбой, например, трубчатой детали, на которую эта гайка наворачивается. Для соединения такой резьбовой пары используются накидные "рожковые" ключи или ключи с торцовыми зубьями. Место под ключ определяется размером головки ключа и количеством пазов на гайке, которое, в свою очередь, задает необходимый угол для манипулирования ключом в радиальной плоскости резьбового соединения.

Технической задачей, решаемой изобретением, является создание резьбовой пары, преимущественно для трубчатых деталей, при свертывании которой необходимо существенно меньше места для завертывающего инструмента, чем у известных конструкций.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в известной резьбовой паре, состоящей из гайки с торцовыми или продольными пазами и детали с внешней резьбой, например, трубчатой детали, согласно изобретению, на внешней поверхности упомянутой детали выполнены продольные пазы и/или выступы, примыкающие к ее резьбе. При этом пазы на детали с внешней резьбой могут быть выполнены прямоугольными (с параллельными гранями), расширяющимися в направлении ее резьбы, а также расширяющимися как в направлении резьбы, так и в противоположном направлении.

Заявляемая конструкция резьбовой пары (резьбового соединения) позволяет использовать для ее сборки вместо ключа отвертку. Для этого отвертку устанавливают в паз гайки и соответствующий противолежащий паз (или между выступами) трубчатой детали и проворачивают. При этом гайка проворачивается относительно трубчатой детали до тех пор, пока отвертка не выйдет из двойного зацепления. Дальнейшее проворачивание зависит от формы пазов на трубчатой детали. Если этот паз имеет прямоугольную форму, то отвертку переставляют в соседний паз, зацепляя ею противолежащий торцовый зуб гайки и проворачивая ее до тех пор, пока очередной торцовый паз гайки не установится напротив первого паза на трубчатой детали настолько, что в них одновременно может быть установлена отвертка. Если пазы на трубчатой детали выполнены расширяющимися в направлении ее резьбы, то появляется возможность проворачивать гайку, пользуясь одним и тем же пазом на трубчатой детали, переставляя ее в соседний паз гайки.

Разумеется, что для удобства монтажа пазы на трубчатой детали следует выполнить по всей ее окружности, хотя при свертывании будут использованы только несколько (или даже один) доступных для инструмента.

Аналогично производится свертывание-развертывание резьбовой пары и в том случае, когда на трубчатой детали выполнены выступы. В этом случае отвертка вставляется между выступами.

Кроме того, на трубчатой детали могут быть выполнены как пазы, так и выступы одновременно, служащие для создания усиленных ее завертных элементов.

Таким образом, конструкция заявляемой резьбовой пары позволяет использовать в качестве инструмента отвертку. Технический результат, который достигается при этом, обусловлен существенным сокращением места под инструмент и заключается в возможности использования данного резьбового соединения в труднодоступных с плотной компоновкой местах.

Действительно, для данной конструкции отпадает необходимость удерживать деталь от проворачивания вместе с гайкой, так как отверткой обе резьбовые детали поворачиваются в противоположные стороны. Это позволяет (помимо указанной возможности использования в труднодоступных местах использовать данную резьбовую пару в гибких и тонкостенных трубопроводах.

На фиг.1 цилиндрическая гайка с торцовыми пазами; на фиг.2 - цилиндрическая гайка с продольными пазами; на фиг.3 трубчатая деталь с внешней резьбой; на фиг.4 резьбовая пара в сборе; на фиг.5 схема проворачивания резьбовой пары с помощью отвертки в случае выполнения прямоугольных пазов на поверхности трубчатой детали; на фиг.6 то же, в случае пазов, расширяющихся в сторону резьбы; на фиг.7 то же, в случае пазов, расширяющихся как в сторону резьбы, так и в противоположную сторону; на фиг.8 трубчатая деталь с выступами; на фиг. 9 то же, с фигурными выступами; на фиг.10 использование двух резьбовых пар в соединителе труб.

Заявляемая резьбовая пара состоит или из цилиндрической гайки 1 (фиг.1), имеющей внутреннюю резьбу 2 и торцовые пазы 3, или цилиндрической гайки (фиг.2) с продольными пазами, и детали 4 (фиг.3) с внешней резьбой 5 и пазами 6 (на фиг.3 показан вариант трубчатой детали). Тело детали 4, по крайней мере в месте выполнения пазов 6, имеет диаметр больший, чем диаметр резьбы 5, а глубина пазов 6 выполнена вровень с резьбой 5. (Выполнение глубины пазов на трубчатой детали вровень с внешним диаметром ее резьбы обеспечивает установку отвертки нормально к оси резьбового соединения и надежное ее зацепление с завертными элементами этой детали и гайки).

Сборка резьбовой пары осуществляется следующим образом. Вначале гайка 1 вручную навинчивается на резьбовую часть детали 4. Затягивание данного резьбового соединения (фиг. 4) осуществляется с помощью отвертки 7. На фиг.5 показана последовательность затягивания в случае прямоугольных пазов 6 детали 4. Отвертка вставляется в любую пару пазов 3 и 6, например, в паз 6₁ и противолежащий ему паз 3₁ и поворачивается вокруг своей оси (для правой резьбы против часовой стрелки) до тех пор, пока при проворачивании деталей 1 и 4 не упрется в боковые стенки паза 6₁. Затем отвертка переставляется в паз 6₂ и доступный противолежащий паз 3₃ и так же поворачивается. При этом паз 3₂ устанавливается напротив паза 6₁ и в него может быть установлена отвертка так же, как и в пазы 6₁ и 3₁. Принципиально, если уменьшать расстояние между пазами 3 гайки 1, то можно добиться таких геометрических соотношений, когда сворачивать эту резьбовую пару можно, пользуясь одним и тем же пазом детали 4. Но в этом случае уменьшается прочность торцовых завертных элементов гайки 1.

В случае выполнения пазов 6 расширяющимися в направлении резьбы 5 затягивание резьбового соединения может производиться с помощью одного паза 6. На фиг.6 показано положение отвертки при проворачивании гайки 1 через паз 3₁ (конечное положение) и паз 3₂ (начальное положение).

Рассмотренные варианты формы пазов 6 (см. фиг.5 и фиг.6) хорошо работают, когда сворачивание с помощью инструмента осуществляется в пределах 1-2 шагов резьбы. Если проворачивать гайку отверткой приходится на большее число шагов, то целесообразно на детали 4 выполнить пазы 6 (см. фиг.7) расширяющимися как в сторону резьбы, так и в противоположную сторону. В этом случае появляется место для использования широкой отвертки 7, при этом сохраняются преимущества формы паза 6, представленного на фиг.6. На фиг.7 изображено начальное положение сворачиваемых деталей 1 и 4 (см. фиг.7а), когда зазор между ними d_н велик, и конечное (см. фиг.7б) с остаточным зазором d_к.

Разворачивание резьбовой пары осуществляется также с помощью отвертки, соответственно, вращая ее в противоположную сторону.

В рассмотренном варианте соединения (см. фиг.4) показана гайка 1 с торцовыми пазами. Очевидно, что при использовании в заявляемой резьбовой паре гайки с продольными пазами (см. фиг.2) значение будет играть только глубина пазов 6 на детали 4. Кроме того, сама деталь 4 на фиг.4 имела наружный диаметр, по крайней мере в области выполнения пазов, больший, чем диаметр резьбы. Если диаметр детали 4 недостаточен для выполнения в ней пазов, то на ее поверхности могут быть выполнены выступы, выполняющие ту же функцию (фиг.8 и фиг. 9). При этом выступы могут быть прямоугольными 8 (см. фиг.8) или фигурными 9, 10 (см. фиг.9).

Возможны различные варианты реализации заявляемого изобретения, в частности, когда в деталях конструкции используется несколько заявляемых резьбовых пар одновременно. Так, на фиг.10 представлен соединитель труб, в частности для трубопроводов электросетей, который состоит из муфты 11 и двух накидных гаек 12. Также на фиг.10 показаны отрезки соединяемых труб 13 (для упрощения чертежа уплотнения не показаны). Видно, что данная конструкция совмещает в себе две резьбовые пары 1 и 11. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6 ЫЫЫ8

Использование: для соединения трубопроводов. Сущность изобретения: на внешней поверхности детали выполнены продольные пазы и/или выступы, примыкающие к ее резьбе. 3 з.п.ф-лы, 10 ил.

1. Резьбовая пара, состоящая из гайки с торцовыми или продольными пазами и детали с внешней резьбой, отличающаяся тем, что на внешней поверхности упомянутой детали выполнены предельные пазы и/или выступы, примыкающие к ее резьбе. 2. Резьбовая пара по п. 1, отличающаяся тем, что пазы на детали с внешней резьбой выполнены прямоугольными. 3. Резьбовая пара по п. 1, отличающаяся тем, что пазы на детали с внешней резьбой выполнены расширяющимися в направлении ее резьбы. 4. Резьбовая пара по п. 1, отличающаяся тем, что пазы на детали с внешней резьбой выполнены расширяющимися и в противоположном направлении ее резьбы.