Способ получения фланцевого раструбного соединения труб Советский патент 1992 года по МПК B23P11/02 

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано в машиностроении, энергомашиностроении и других отраслях промышленности при прокладке трубопроводов в процессе соединения труб между собой.

Известно приспособление для соединения труб, где соединение труб разного диаметра производится при помощи двух органов (фигурных фланцев), между которыми размещена уплотнительная прокладка. Один из фланцев укреплен на розданном на конус конце одной из соединяемых труб, а второй свободно размещен на подсоединяемой трубе. Фланцы соединены между собой при помощи болтов и гаек-барашков.

Недостатком данного соединения является использование фигурных фланцев, на изготовление которых методом механической обработки или штамповки затрачивается значительная трудоемкость. Кроме того, данное соединение применяется для труб различного диаметра и небольших размеров, о чем свидетельствует тип крепежных деталей (гайки-барашки). Данное соединение распространяется для трубопроводов, транспортирующих рабочие среды при небольшом давлении (до 1 МП а), так как усилия, действующие на уплотнительный элемент невелики, и не могут противодействовать усилиям, действующим изнутри трубопровода, и усилиям обжатия.

Наиболее близким аналогом способа получения соединения является способ, в котором установка фланца производится за счет его свободной запрессовки на конец трубы. В этом случае трудно обеспечить точность фиксирования фланцз на конце трубы. Кроме того, этим способом получают сварное Соединение, которое менее технологично и применимо лишь в трубопроводах, не подвергающихся значительным осевым и угловым перемещениям, возникающим в разультате тепловою и механического воздействия.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение надежности соединения л также

XI х|

О

сохранения одинаковости соединяемых труб.

Это достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции раструб получают за счет двойной раздачи на прессе при помощи использования ряда последовательных операций. Один из фланцев, напрессованный на предварительно розданный на цилиндр конец трубы с таким расчетом, чтобы, во-первых, обеспечить требуемую расчетную длину выступающего конца трубы, для последующей его раздачи на конус, а во- вторых, сохранить цилиндричность раструба одной трубы для обеспечения нормальной сборки с обеспечением расчетного зазора с другой стыкуемой трубой такого же диаметра и, в-третьих, обеспечить возможность нормальной работы трубопровода при осевом изломе (до 4°)труб относительно друг друга. Способ поясняется на фиг.1-5.

Конец трубы 1, розданным на конус, обеспечивает надежное уплотнение при размещении прокладки 5 из резины, предотвращает отгибание конца трубы при обжатии фланцев 3 при соединении с другой трубой 6 и исключает чрезмерное утонение толщины фланца в районе установки гаек и болтов 4.

Раструб получают за счет выполнения ряда технологических операций. Для получения цилиндрической части раструба применяют известную конструкцию ступенчатого пуансона. Однако, для получения расчетного размера конца трубы, выступающего за напрессованный фланец и подвергающегося затем ргздаче на конус применяется сменная втулка с расчетной длиной L паза для захода в нее конца раздаваемой трубы до упора во фланец, ДЛР получения конуса на конце трубы применяется коническое кольцо, имеющее угол скоса на 2-3° больше, чем конечное значение конусной раздачи, поскольку за счет упругой деформации конец трубы после снятия нагрузки стремится возвратиться в первоначальное положение. Съемный хомут обеспечивает не только получение требуемой длины розданного конца трубы, но и предотвращает смещение ранее напрессованного на раструб фланца и сохраняет достигнутую прочность напрессовки.

Процесс изготовления соединения в основном сводится к операциям (фиг.3-5) получения раструба на одном из концов соединяемых труб, которые производятся в следующей последовательности. Вначале в зажимное устройство 7 пресса устанавливается труба 1, в которую вводят цилиндрический пуансон 9. При помощи

цилиндрической части пуансона производят калибрование конца трубы при одновре- менном его центрировании с осью плунжера пресса. Затем при дальнейшем

движении пуансона внутрь трубы производят раздачу конца трубы на цилиндр большего диаметра. После этого устанавливают разъемный хомут 10 и при помощи втулки 8 производят напрессовку фланца З на расчетную величину L до упора фланца в торец хомута, учитывающие отбортовку конца трубы. Затем пуансон отводят и на него вместо втулки 8 устанавливают коническое кольцо 11 для последующей раздачи конца трубы

5 на конус.

В порядке опытной проверки надежности работоспособности соединения такого типа и эффективности способа его получения при помощи комплекта устройств, по0 зволяющих реализовать эгот способ, были изготовлены раструбы из стали диаметром от 50 до 219 мм с толщиной стенки от 4 до 6 мм. 8 цилиндлрический раструб вставляют вторую трубу, устанавливают разрезное

5 уплотнительное кольцо, подводят второй фланец и производят сборку соединения при помощи болтов 9 и гаек 10. Соединение было подвергнуто различным испытаниям: на прочность, герметичность, компенсирую0 щую способность, изгиб и вибрацию. Соединения испытаниям выдержки, при этом не было обнаружено нарушений их прочности и герметичности.

Давление среды, подаваемой в испы5 туемые трубопроводы с такими соединениями, составило 1,5 Рраб (Рраб - рабочее давление среды в трубопроводе в процессе эксплуатации).

Предлагаемое соединение труб и спо0 соб его получения обладают рядом преимуществ: весь процесс производится на одном рабочем месте - на прессе и осуществляется механизированным путем; способ исключает необходимость использования

5 дорогостоящего литья, штампованных деталей и применения механической обработки; получаемое таким способом соединение обладает повышенными технологическими характеристиками. Оно легко монтируется,

0 используется практически для всех диаметров труб и толщин стенок; включает небольшое количество операций для выполнения полного объема работ, придает трубопроводу гибкость при сохранении его герметично5 сти; при замене традиционных соединений, в которых фланцы (кольца) привариваются к трубам таким типом соединения, полностью исключается сварка, что крайне важно для его использования при наземной и подзем- ной прокладке трубопроводов вдали (или

при отсутствии) от источников электроэнергии, поскольку разделку и раздачу на концах труб можно выполнить предварительно; применение такого соединения в отечественном судостроении позволяет отказаться от закупки импортных соединений и силь- фонных компенсаторов.

Внедрение данного способа соединения позволит снизить себестоимость изготовления и монтажа трубопроводов, в целом увеличить надежность и долговечность их работы, а также получить значительную экономию материалов и энергоресурсов и повысить производительность труда,

Формула изобретения Способ получения фланцевого раструбного соединения труб, при котором на конце одной из труб путем конической раздачи формируют раструб, устанавливают в него прокладку и свободный конец гладкой трубы, закрепляют стык с помощью резьбового

соединения, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения надежности соеди- нения, сокращения трудоемкости, сохранения одинаковости диаметров соеди0 няемых труб, перед конической раздачей конца трубы, осуществляют его цилиндрическую раздачу, а затем напрессовывают фланец при помощи разъемного хомута, установленного между фланцем и зажимным

5 устройством пресса, при этом длину участка, подвергаемого цилиндрической раздаче, берут не менее суммы ширины фланца и длины конического раструба.

Использование: в области судостроения, а также в машиностроении, энергомашиностроении, при прокладке трубопроводов в процессе соединения труб между собой. Сущность изобретения: на конце одной из труб путем конической раздачи формируют раструб, в него устанавливают прокладку и свободный конец гладкой трубы, закрепляя стык резьбовым соединением, При этом перед конической раздачей конца трубы осуществляют его цилиндрическую раздачу, а затем напрессовывают фланец с помощью разьемного хомута, установленного между фланцем и зажимным устройством пресса. 5 ил.

7

2 3

%Ш iM

/

Фаг. 2

Фиг.1

/

x

&

.

0/гЗ

ФиъМ

1

ша5

/