УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ И ЦЕНТРИРОВАНИЯ ТРУБ Российский патент 2009 года по МПК B23P19/04 B23K37/53 

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в различных областях народного хозяйства, в нефтяной, газовой, химической промышленности при сборке и стыковке длинномерных труб, в частности, для винтовых насосов.

Известно устройство для сборки и центрирования труб при помощи гибкого элемента, содержащее основную и вспомогательные призмы, две тяги с шаровыми опорами и траверсой, опорную плиту и натяжной винт, кинематически связаны с опорной плитой. (Авторское свидетельство СССР №1215252, кл. В23К 31/02, БИ №24, 1993 г.).

Недостатком этого устройства является сложность конструкции, а также оно не обеспечивает соосности при соединении труб малого диаметра.

Известно устройство для сборки и центрирования труб под сварку, включающее не менее двух жестко соединенных между собой матриц, разъемных в горизонтальной плоскости и установленных на опорной плите на расстоянии друг от друга, кратном шагу винтового n-заходного профиля собираемой детали, внутренние поверхности которых имеют форму n-заходного профиля собираемой детали. На опорной плите установлены с возможностью перемещения на ней не менее двух подставок, верхняя поверхность которых выполнена в виде n-заходного профиля собираемой детали. Для сборки сборочный элемент выполнен в виде сердечника, наружная поверхность которого имеет форму n-заходного профиля собираемой детали (Патент РФ №2145537, B23К 37/053, БИ №5, 2000 г., прототип).

Недостатком этого устройства является невозможность обеспечения достаточной соосности и герметичности соединяемых труб.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение ремонтопригодности соединений труб, их герметичности, а следовательно, надежности соединений в работе.

Поставленная техническая задача решается тем, что устройство для сборки и центрирования труб, включающее сборочные элементы в виде сердечника, наружная поверхность которого имеет форму n-заходного профиля соединяемой обоймы, и опорную плиту, согласно изобретению снабжено двумя зажимами, один из зажимов неподвижно закреплен на опорной плите и в нем жестко фиксируется первая секция соединяемой обоймы, а во втором зажиме, имеющем возможность осевого перемещения, установлена с возможностью вращения в нем вторая секция соединяемой обоймы, кроме того, на соединенных стягивающей муфтой с уплотнительно-центрирующей втулкой концевых частях секций обоймы выполнены резьбы с разным шагом, дополнительно в месте соединения секций обоймы установлен блок свинчивания, причем блок свинчивания снабжен блоком измерения момента, кинематически связанным с опорной плитой, а сборочный элемент в виде сердечника снабжен блоком измерения осевых усилий, а сборочный элемент в виде стягивающей муфты снабжен контрящими элементами, дополнительно резьбы могут иметь разное направление, а зажимы выполнены подвижными, при этом стягивающая муфта жестко закреплена на опорной плите.

Предложенное устройство позволяет производить одновременно перемещение секций обоймы как в осевом направлении, так и вокруг своей оси, что обеспечивает точность расположения винтовых профилей секций обойм и позволяет осуществлять их герметичное соединение.

Предлагаемое устройство поясняется фиг.1, фиг.2 и фиг.3. Устройство для сборки и центрирования труб, например сборки секций 1, 2 обоймы, содержит сборочный элемент в виде сердечника 3, имеющего форму винтового n-заходного профиля обоймы, стягивающую муфту 4 с резьбами, имеющими разный шаг или направление, уплотнительно-центрирующую втулку 5, неподвижный зажим 6 (на фиг.3 подвижный зажим 6), опорную плиту 7, подвижный зажим 8, блок свинчивания 9, моментомеры 10, 11, динамометр 12, служащие для контроля сборки, контрящие элементы 13, 14, предотвращающие отворот собранных секций.

Сборка обоймы, представленная на фиг.2, происходит следующим образом. Одну из секций 1 обоймы жестко закрепляют в неподвижном зажиме 6, вторую секцию 2 обоймы закрепляют в подвижном зажиме 8, сборку производят на сердечнике 3 путем вращения, на концевую резьбу секции 1 наворачивают стягивающую муфту 4 с разными шагами или направления резьб, на проточку в секции обоймы устанавливают уплотнительно-центрирующую втулку 5, после чего доворачивают секцию 2 обоймы в стягивающую муфту 4 до упора, момент вращения контролируется моментомером 11 и динамометром 12. На стягивающую муфту 4 устанавливают блок свинчивания 9, который может иметь различный вид привода, например механический, электрический, гидравлический, пневматический. Стягивающий момент контролируется моментомером 10. Ввиду того, что секции 1 и 2 обоймы снабжены резьбами с разным шагом, при стягивании секций 1 и 2 обоймы подвижный зажим 8 секции 2 обоймы перемещается вдоль опорной плиты 7 по оси сердечника 3. Собранные секции контрят от отворота контрящими элементами 13 и 14. Сборка обоймы, представленная на фиг.3, отличается тем, что зажимы 6 и 8 выполнены подвижными, а стягивающая муфта 4 жестко закреплена на опорной плите.

Таким образом, изготовление обойм с разъемным соединением позволяет повысить надежность, герметичность, обеспечить высокую соосность соединения, исключить такие дефекты, как растрескивание в месте соединения, прогорание резиновой обкладки, как это бывает при сварке.

Данное устройство способствует повышению качества изготовления обойм и обеспечивает возможность ремонта изделия.

Изобретение может быть использовано при сборке и стыковке длинномерных труб, концевые части которых выполнены с резьбой с разным шагом или разным направлением, в частности при изготовлении винтовых насосов. Устройство содержит опорную плиту, блок свинчивания, размещаемый в процессе сборки на стягивающей муфте, сборочные элементы в виде сердечника, наружная поверхность которого имеет форму n-заходного профиля соединяемых труб. Один из двух зажимов устройства неподвижно закреплен на опорной плите и выполнен с возможностью жесткого фиксирования в нем первой секции собираемой трубы. Второй зажим выполнен подвижным с возможностью осевого перемещения вдоль опорной трубы в процессе сборки и с возможностью вращения в нем секции трубы. По второму варианту выполнения устройства оба зажима выполнены подвижными с возможностью осевого перемещения вдоль опорной плиты в процессе сборки. Изобретение позволяет увеличить соосность, надежность, герметичность и обеспечивает ремонтопригодность обойм винтовых насосов. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для сборки и центрирования труб, концевые части которых выполнены с резьбой с разным шагом или разным направлением, с получением их герметичного соединения посредством стягивающей муфты и уплотнительно-центрирующей втулки, содержащее опорную плиту, блок свинчивания, размещаемый в процессе сборки на стягивающей муфте, и сборочные элементы в виде сердечника, наружная поверхность которого имеет форму n-заходного профиля соединяемых труб, и двух зажимов, один из которых неподвижно закреплен на опорной плите и выполнен с возможностью жесткого фиксирования в нем первой секции собираемой трубы, а второй зажим выполнен подвижным с возможностью осевого перемещения вдоль опорной плиты в процессе сборки и с возможностью вращения в нем секции трубы.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок свинчивания снабжен блоком измерения момента, кинематически связанным с опорной плитой.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сборочный элемент в виде сердечника снабжен блоком измерения момента.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что блок измерения момента сердечника кинематически связан с опорной плитой.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сборочный элемент в виде сердечника снабжен блоком измерения осевых усилий.6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стягивающая муфта имеет контрящие элементы.7. Устройство для сборки и центрирования труб, концевые части которых выполнены с резьбой с разным шагом или разным направлением, с получением их герметичного соединения посредством стягивающей муфты и уплотнительно-центрирующей втулки, содержащее опорную плиту, блок свинчивания, размещаемый на стягивающей муфте в процессе сборки, и сборочные элементы в виде сердечника, наружная поверхность которого имеет форму n-заходного профиля соединяемых труб, и двух зажимов, выполненных подвижными с возможностью осевого перемещения вдоль опорной плиты в процессе сборки.