ГОРИЗОНТАЛЬНО РАЗЪЕМНЫЙ КОРПУС Российский патент 2003 года по МПК F16M1/04 

Изобретение относится к горизонтально разъемному корпусу с фланцевым соединением обеих половин корпуса.

Горизонтально разъемные корпуса применяются, например, в турбодвигателях в том случае, когда ротор в сборе требуется разместить в корпусе. Обе половины корпуса соединяют в соответствии с уровнем техники, например в соответствии с описанием изобретения к патенту США 4137006, посредством расположенных в месте соединения фланцев стыка с помощью винтов и за счет этого герметизируют наружу.

Как правило, корпус подвергается нагрузкам под действием внутренних давления и температуры, которые в крайних случаях могут привести к деформациям корпуса в сочетании с раскрытием стыка, в частности, на торцах корпуса в зоне уплотнения вала. Здесь из-за нехватки места винты стыка невозможно расположить достаточно плотно на уплотнении вала для обеспечения достаточного уплотнительного эффекта между фланцами корпуса, а в случае горизонтального разъема уплотнения вала - также на его поверхности разъема.

Из области изготовления емкостей известно легко разъединяемое соединение с силовым и геометрическим замыканиями для вращательно-симметричных элементов (ЕР 0775863). При таком соединении на цилиндрических выступах радиально разъемных половин емкости между контактными поверхностями скрепляется множество небольших зажимных элементов с помощью стяжных винтов, воспринимающих ориентированные в сторону оси емкости, вызванные избыточным давлением силы натяжения и в результате этого обеспечивающие уплотнение по периферии емкости. При этом посредством плоских поверхностей буртиков цилиндрических выступов могут создаваться только осевые усилия.

Задачей изобретения является создание соединения с силовым и геометрическим замыканиями для корпусов с горизонтальным стыком по всей периферии поверхности разъема.

Поставленная задача решается тем, что в горизонтально разъемном корпусе с фланцами, верхняя часть которого соединена с его нижней частью по периферии горизонтального фланца стыка винтами стыка и на одном или обоих торцах верхней и нижней частей корпуса размещено в зоне оси корпуса также горизонтально разъемное удлинение корпуса, охваченное по наружной периферии коаксиально расположенным, горизонтально неразъемным кольцом, прижатым с помощью радиально разъемных клинообразных зажимных элементов к горизонтально разъемному удлинению корпуса, согласно изобетению радиально разъемные клинообразные, скрепленные стяжными винтами зажимные элементы с клиновидными поверхностями притянуты к буртику горизонтально разъемного удлинения корпуса и к горизонтально неразъемному кольцу с клиновидными поверхностями, а неразъемное кольцо имеет поверхность прилегания напротив буртика горизонтально разъемного удлинения корпуса.

Предпочтительным является то, что поверхность прилегания между буртиком удлинения корпуса и кольцом выполнена радиально плоской, а также то, что поверхность прилегания между буртиком удлинения корпуса и кольцом выполнена конической, а ось стяжных винтов имеет наклон по отношению к оси корпуса.

Целесообразным является также то, что отверстие под стяжной винт снабжено резьбой для отжимного винта.

Однако для предупреждения раскрытия стыка горизонтально разъемных корпусов на удлинениях корпусов необходимо обеспечивать радиальные усилия в направлении к оси вала.

В результате расположения поверхности прилегания (17) между горизонтально неразъемным наружным кольцом (11) и горизонтально разъемным удлинением (9) корпуса возможно создавать радиальные усилия, необходимые для сжатия между собой верхней и нижней частей корпуса, за счет применения легко разъединяемых прижимных элементов.

В описанном здесь варианте выполнения соединения согласно изобретению в зависимости от наличия места и распределения усилий может оказаться целесообразным радиальное или коническое выполнение поверхности прилегания между буртиком удлинения корпуса и кольцом, а также соответствующий наклон оси стяжных винтов.

Если поверхность прилегания между буртиком удлинения корпуса и кольцом выполнена радиально плоской, то кольцом будут передаваться только радиальные усилия деформации.

При конической поверхности прилегания дополнительно к радиальным усилиям возникают осевые усилия на кольце и буртике удлинения корпуса.

Для облегчения отделения зажимных элементов в отверстиях под стяжные винты может быть нарезана резьба для отжимных винтов.

Поверхности прилегания зажимных элементов у буртика и в кольце могут быть плоскими или согласованы с формой ограничивающей кольцевой поверхности, как правило, конической.

Количество зажимных элементов и стяжных винтов выбирается в зависимости от необходимости.

Удлинение корпуса и его буртик могут быть отлиты за одно целое с верхней и нижней частями корпуса. Они могут быть также размещены на нем посредством сварки, пайки или резьбового соединения.

Удлинение корпуса может быть образовано, например, радиальными ребрами или аналогичным образом. Если выбирается, например, цилиндрическая форма удлинения, то она может быть усилена ребрами.

При определении размера кольца следует учитывать все режимы внутри корпуса, в том числе и переходные процессы.

Материал кольца, способного также состоять из нескольких колец, выбирается с учетом условий эксплуатации. Для оптимизации кольца во внимание принимаются отличающийся от материала корпуса коэффициент теплового расширения и различие вязкости.

Ниже поясняются примеры выполнения комбинированного соединения согласно изобретению для горизонтально разъемных корпусов с помощью схематических чертежей.

При этом изображено на:
фиг. 1 - вид на стык горизонтально разъемного корпуса согласно уровню техники;
фиг.2 - вид с торца на горизонтально разъемный корпус;
фиг. 3 - выполнение с дополнительным резьбовым соединением в зоне уплотнения вала, в разрезе;
фиг.4 - вариант по фиг.3;
фиг.5 - стяжной винт с дополнительным отверстием под отжимной винт;
фиг.6 - стяжной винт со вставленным отжимным винтом.

На фиг. 1 показан вид на стык горизонтально разъемного корпуса согласно уровню техники с отверстиями (6) во фланце 3 стыка под винты (5) стыка. На торцах (4) в нижнюю часть (2) корпуса вложены уплотнения (7) вала.

На фиг.2 показан вид с торца на горизонтально разъемный корпус, в котором его верхняя (1) и нижняя (2) части соединены между собой винтами (5) стыка через фланцы (3) стыка, причем в околоосной зоне расположено неразъемное кольцо (11), которое, как изображено на фиг.3, снабжено зажимными элементами (14) и стяжными вантами (15).

Из фиг. 3 видно выполнение дополнительного резьбового соединения в зоне уплотнения (7) вала. Над буртиком (10) удлинения (9) корпуса располагается неразъемное кольцо (11). С помощью стяжных винтов (15) в зажимных элементах (14) с поверхностями прилегания (12, 13) притягивается кольцо (11) к поверхности прилегания (17). Под отжимной винт здесь выполнено резьбовое отверстие (21). В отверстии (22) под натяжной винт (15) также нарезана резьба для отжимного винта.

Само собой разумеется, что возможны и другие варианты выполнения стяжных винтов, например сквозные винты с гайками и пр.

На фиг. 4 изображено выполнение дополнительного резьбового соединения в зоне уплотнения (7) вала. При этом поверхность прилегания (17) выполнена конической. Стяжные винты (15) и прижимные элементы (14) расположены при этом выполнении с наклоном.

На фиг. 5 и 6 показана дополнительная резьба (23) для отжимных винтов (20) в отверстии (22) для стяжного винта (15).

Перечень позиций
1 верхняя часть корпуса
2 нижняя часть корпуса
3 фланец стыка корпуса
4 торец корпуса
5 винт стыка
6 отверстие под винт стыка
7 уплотнение вала
8 ось корпуса
9 торцевое удлинение корпуса
10 буртик удлинения корпуса
11 горизонтально неразъемное кольцо
12 поверхность прилегания между 10 и 14
13 поверхность прилегания между 11 и 14
14 клиновидный зажимный элемент
15 стяжной винт
16 отверстие под 15 в 14
17 поверхность прилегания между 10 и 11
18 ось стяжного винта 15
19 штифт
20 отжимной винт
21 резьбовое отверстие под отжимной винт
22 отверстие под 15 в 11
23 резьба в 22.

Изобретение относится к горизонтально разъемному корпусу с фланцевым соединением обеих половин корпуса. Горизонтально разъемный корпус с фланцами имеет верхнюю часть, которая соединена с его нижней частью по периферии горизонтального фланца стыка винтами стыка. На одном или обоих торцах верхней и нижней частей корпуса размещено в зоне оси корпуса также горизонтально разъемное удлинение корпуса, охваченное по наружной периферии коаксиально расположенным, горизонтально неразъемным кольцом, прижатым с помощью радиально разъемных, клинообразных зажимных элементов к горизонтально разъемному удлинению корпуса. Радиально разъемные клинообразные, скрепленные стяжными винтами зажимные элементы с клиновидными поверхностями прижаты к буртику горизонтально разъемного удлинения корпуса и к горизонтально неразъемному кольцу с клиновидными поверхностями. Неразъемное кольцо имеет поверхность прилегания напротив буртика горизонтально разъемного удлинения корпуса. В результате создано соединение с силовым и геометрическим замыканием для корпусов с горизонтальным стыком по всей периферии поверхности разъема. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Горизонтально разъемный корпус с фланцами, верхняя часть которого соединена с его нижней частью по периферии горизонтального фланца стыка винтами стыка и на одном или обоих торцах верхней и нижней частей корпуса размещено в зоне оси корпуса также горизонтально разъемное удлинение корпуса, охваченное по наружной периферии коаксиально расположенным, горизонтально неразъемным кольцом, прижатым с помощью радиально разъемных, клинообразных зажимных элементов к горизонтально разъемному удлинению корпуса, отличающийся тем, что радиально разъемные клинообразные, скрепленные стяжными винтами зажимные элементы (14) с клиновидными поверхностями (12) прижаты к буртику (10) горизонтально разъемного удлинения (9) корпуса и к горизонтально неразъемному кольцу (11) с клиновидными поверхностями (13), неразъемное кольцо (11) имеет поверхность прилегания (17) напротив буртика (10) горизонтально разъемного удлинения (9) корпуса.2. Горизонтально разъемный корпус по п.1, отличающийся тем, что поверхность прилегания (17) между буртиком (10) удлинения (9) корпуса и кольцом (11) выполнена радиально плоской.3. Горизонтально разъемный корпус по п.1, отличающийся тем, что поверхность прилегания (17) между буртиком (10) удлинения (9) корпуса и кольцом (11) выполнена конической, а ось (18) стяжных винтов (15) имеет наклон по отношению к оси (8) корпуса.4. Горизонтально разъемный корпус по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что отверстие (22) под стяжной винт (15) снабжено резьбой (23) для отжимного винта (20).