Муфта для соединения концов труб Советский патент 1977 года по МПК F16L37/18 F16D1/04 

(54) МУФТА ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ КОНЦОВ ТРУБ

1

Изобретение относится к устройствам для соединения концов труб и может быть использовано для соединения концов труб, по наружным поверхностям которых выполняются технологические операции.

Известна муфта для соединения металлических труб при наложении на них антикоррозийной изоляции на конвейере, содержащая полумуфты с буртами, обхватывающие соединительный вал с буртом. При этом

каждая полумуфта состоит из двух серповидных .сегментов, а соединительный вал имеет шейки эллипсовидного nonepet ного сечения, разжимающие сегменты полумуфт при повороте труб одна относительно другой l.

Однако известная муфта не обеспечивает надежного соединения труб, так как только за счет трения торцов соединяемых труб в процессе их вращения и буртов серповидных сегментов осуществляется поворот последних относительно эллипсовидных шеек соегшнительного вала, разжимаюишх сегменты полумуфт, которые не имеют ограничений и могут быть легко сдвинуты с шейки папа,

Кроме того, необходимость поворота самих труб для соединения их концов из вестной муфтой и отсутствие у последней элементов для центрирования как при введении одной из половин муфты в конец одной из соединяемых труб, так и при надев&нии после этого конца второй трубы на вто рую (свободную) половину муфты в процессе подачи второй трубы конвейером, преимущественно из конических роликов, затрудняет эксплуатацию . Последнее объясняется тем, что фактические размеры и геометрическая форма труб для каждого одного и того же номинального диаметра даже из одной партии проката, как правило, всегда отличается. Трубы из разных najvтий проката тем более имеют и еще бо-- лее отличающиеся допуски на диаметр, толщину стенки и погонную кривизну продольной оси.

С обеспечения Ешдежности муфты и улучшения ycjioBiui эксплуатапии она снабжеЕ1а неподвижно ;(акрепленнымл на концах спединительното вала зажимными кольцами с насечкой на наружной 1К)ие}17 Н1.х:ти, |ри этчэм полумуфты посажены на валу с можностью поворота от привода и возвратно-поступательного перемещения вдоль оси соединительного вала и выполнены в виде колец с винтовой нарезкой на наружной поверхности. Наружные поверхности полу- муфт и зажимных колец, эксцентричны посадочным поверхностям соединительного вала. Кроме того, бурты полумуфт и бурт сое динительного вала выполнены с элементами для взаимодействия с приводом. Элементы для взаимодействия с приводом выполнены в виде отверстий, равномер но расположенных на наружной поверхности буртов полумуфт и бурта соединительного вала. Винтовая нарезка одной из полумуфт имеет направление, противоположное направ лению нарезки другой полумуфты. Посадочные отверстия зажимных колец и сопрягающиеся с ними концы соединитель ного вала выполнены квадратными в их поперечном сечении. В силу эксцентричного способа зажима концов труб обе полумуфты во избежание смешения геометрических осей труб при их соединении необходимо вращать только в одном направлении. Лишь при соблюдении этого условия образующие наружных поверх ностей соединенных труб будут практически совпадать, а если разница будет иметь место, то лишь из-за наличия разницы в допусках на диаметр и толщину стенки для каждых двух труб, соединенных предложенной муфтой, и, кроме того, будет не сущес венной. Ограничение поворота обеих полумуфт, вращаемых в одном направлении, в предела полуоборота и обратно при помоши выступов исключает возможность получения неже лательного (порой недопустимого) для работы на конвейере соединения концов труб с уступом, т.е. с изломом общих образующих наружных поверхностей труб в месте соединения их концов, другими словами, веерообразного взаимного расположения торцов труб при наложении (проектировании торна одной трубь на торец другой с ней соединенной при помоши предложенной муфты, если бы поворот полумуфт при сое;ш- пенни осуществлялся в разных нап;.)авления Величина эксцентриситета выбирается, Bf)-первых, из условия гарантированного (ппора между наружными поверхностями соосно расположенных полумуфт и зажимны (п (угол поворота полумуфт равен иупю 1Я1ут ош ей поверхностью трубы при ниж- продело минусового допуска на диамет и верхнем пределе плюсового допуска на толщину стенки и, во-вторых, из условия, что при верхнем пределе плюсового допуска на диаметр и нижнем пределе минусового допуска на толщину стенки фактический внутренний диаметр трубы всегда меньше наибольшего размера по наружным поверхностям муфты, получаемого при повороте полумуфт на 180 относительно зажимных колец, т.е. когда геометрические центры наружных поверхностей лежат в одной плоскости и удалены друг от друга на наибольшее взаимное расстояние, равное двум эксцентриситетам . Второе условие необходимо дли гарантированного зажима труб по внут юннему диаметру, т.е. должен обязательный запас по углу поворота полумуфт относительно зажимных колец для обеспечения достаточной силы трения между наружными поверхностями полумуфт и зажимных колец, с одной стороны, и внутренними поверхностями труб, с другой стороны, при этом общий угол поворота полумуфт (вместе с запасом никогда не должен достигать ров- но 180 , а должен быть мсиьше. На фиг. 1 - предлагаемая муфаа при соосном расположении полумуфт отиоситель- но зажимных колец, т.е. угол поворота полумуфт равен О продольный разрюз; на фиг. 2 - поперечный разрез по Л-Л на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по на фиг.2 по выступам полумуфты и зажимного кольца; на фиг. 4 - соединение концов труб предложенной муфтой. Муфта имеет полумуфты, выполненные в виде зажимных колец 1, 2 с эксцентри ными отверстиями 3, 4, с нарезками 5, 6 на посадочных поверхностях 7, 8, с элементами 9, 10 для взаимодействия с приводом (на чертеже не изображен), с двумя диаметрально расположенными выст ттами 11, 12 на торце каждой полумуфты (для полумуфты 2 см. фиг. 2, а для полу муфты 1 закрепление выступов зеркальное, изображенному для полумуфты 2). . Элементы 9, Ю размещены на буртах 13, 14 ограничивающих вход посадочных поверхностей 7, 8 в трубы 15, 1G. Для размещения полумуфт 1, 2 служат (шлиндрические части 17, 18 соединитель- ного вала 19 с центральным буртом 20, который закреплен ма валу 19 неподвижно. Муфта имеет за симные кольца 21, 22 с эксцентричн,1ми отверстиями 23, 24 и с сетчатыми перекрестнь ми насечками 25, 2R на 1;осадочных погюрхностях 27, 28, каждое но к(5то)ых неиоднижно зак{юилено на конце cr)e(uiHM I ejii.Hoio пала I 9 и на торце.

обращенном к попумуфте 1 (или 2), дополнительно имеет выступ 29 (для зажимного кольца 22 см. фиг. 2, а для зажимного кольца 21 закрепление выступа зеркальное., изображенному Для кольца 22) для взаимодействия с выступами 11, 12 лолумуфт 1, 2, благодаря чему последним обеспечивается ограниченный угол поворота от О до 170 и обратно.

На периферийных краях посадочных поверхностей зажимных колец 21, 22 для облегчения центрирования при вводе в концы соединяемых труб 15, 16 выполнены направляющие скосы 30, 31.

Центральный бурт 20 соединительного вала 19 снабжен элементами 32 для уде{ жания соединительного вала 19, а следовательно , и зажимных колец 21, 22 от проворота.

Муфта работает следующим образом.

Для соединения концов труб муфту вста&ляют одной из своих половин в одну из труб 15 или 16 до упора бурта 13 или 14 в торец трубы, затем подводят вторую трубу и располагают ее относительно муф ты аналогично первой (см. фиг, 4). Затем за счет привода (на чертеже не изображен) взаимодействующего с элементами 9, 10 и 32 осуществляют сначала поворот по- лумуфты 1 относительно центрального бурта 20, -а затем в том же направлении по- . ворот полумуфты 2.

При nQBOpoTe полумуфт 1,2с эксцентричными отверстиями 3, 4 при одновреме ном осевом их перемещении вдоль цилиндрических частей 17, 18 соединительного вала 19 за счет винтовых нарезок 5, 6 на посадочных поверхностях 7, 8 полумуфты совместно с неподвижными зажимными коль цами 21, 22 с эксцентричными отверсти ми 23, 24 и сетчатыми перекрестньпу1и насечками 25, 26 на посадочных поверхностях 27, 28 обеспечивают прочное соединение концов труб 15, 16. Надежность такого соединения значительно повыщается за счет того, что в процессе принудительного и независимого вращения полумуфт 1, 2 относительно соединительного вала 19 их винтовые встречного направления нарезки 5, & ввинчиваются по гладким поверхностям внутреннего диаметра труб 15, 16 на дугах участка их соприкосновения, в результате чего полу муфты 1, 2 и получаю перемещение вдоль оси соединительного вала 19 до тех пор, пока не упрутся в торпь центрального бурта 20. После упора при дальlueinjieM вращении полумуфт винтовые pi, 6 и сетчатые перекрестные насечки --:, 26 (в силу эксцентричного спгюоба

6

зажима концов труб) создают в. поверхностном слое по внутреннему диаметру труб 15, 16 дополнительные растягивающие . напряжения (напряжения могут быть сжимающие, если направления винтовых линий противоположные изображенным на фиг. 4) на участках длин образукших между полумуфтами 1, 2 и зажимными кольцами 21, 22.

Для каждого диаметра труб изготавливается своя отдельная муфта с учетом допусков трубы на диаметр и толщину стенки

Предлагаемая конструкция муфты для соединения концов труб является самотормозящей из-за выполнения на полумуфтах винтовых нарезок с мелким щагом, что, в свою очередь, и обеспечивает при соединении труб создание больщих усилий зажима (сцепления), благодаря чему трубы, соединенные предложенной муфтой, можно совместно и толкать, и тянуть, а также передавать ими крутящие моменты, которые необходимы дпя выполнения технологического процесса, например, на конвейерах по нанесению битумо-перхштовой изоляции на трубы.

Формула изобретения

имеет направление, противоположное направлению нарезки другой полумуфты.

5, Муфта по п. 1, отличающая- мание при экспертизе: с я тем, что посадочные атвеостия зажим- s1. Авторское свидетельство СССР

ных колец и сопрягаюишеся с ними концыN 1671О5,кл. F 16 Р 37/18, 1962 3 1 9 20 Ю IS 2

559062

соединительного вала выполнены квадратными в их поперечном сечении.

Источникк информации, принятые во вниHj 22 гв

Фиг2

Б - Б повернуто

1 П 20 2 16