Неразъемное соединение с натягом Советский патент 1978 года по МПК F16B4/00 

1

Изобретение относится к области маши-: построения, к соединениям, выполненным при температурном воздействии на соединяемые детали, например трубы, штанги, валы или другие детали и преимущественно, может быть использовано /для соединения труб или штанг с муфтами, замковыми деталями и другими соединительными деталями.

Известно соединение, которое содержит охватывающую и охватываемую детали с сопрягаемыми поверхностями, на которых выполнена резьба, представляющая собой выступающие пояски и каиавки трапецеидального или прямоугольного профилей ij

Резьбовое соединение мапогерметитао, тая как оно представляет собой спираль- вый канал, через который может проникать жидкость или газ, находящиеся под высоким давлением. Кроме того, резьба представляет собой сравнительно сложный коне- труктивный элемент, трудоемкий в изготовлении.

Известно также неразъемное соединение с натягом предварительно нагретой охватывающей детали с предварительно охлаж-

денной охватываемой деталью, сопрягаемые поверхности которых имеют введенные друг в друга кольцевые канавки и выступы 2 .

Недостатком известного является то, что охватывающая и охватываемая детали соединения включают в себя, как минимум, по две сопряженные (посадочные) цилиндрические поверхности разных диаметров. Это обстоятельство требует повышенной точности к их изготовлению. Незначитель ная несоосность цилиндрических сопря гаемых поверхностей снизит качество со&динения или сделает его невозможным.

Второй аналогичный недостаток заключается в том, что торец охватывающей детали упирается в буртик охватываемой и, кроме этого, детали сопряжены по переходным коническим поверхностям типа фасок. Это также требует прецизионной обработки сопрягаемых деталей, чтобы выдержать точное расстояние между буртом и торцом с одной стороны и сопрягаемыми поверхностями фасок - с другой стороны. Кроме того, данное неразъемное соединение, пригодно только

для деталей с радиальными размерами, превышающими осевые в три-пять раз и непригодно для соединения деталей, типа труб или штанг, у которых осевые размеры превышают радиальные более двух, трех г аз.

Целью изобретения является упрощение технологии изготовления с одновременным обеспечением соосности соединяемых деталей типа труб или штанг.

Это достигается тем, что кольцевые канавки выполнены в охватывающей детали а кольцевые выступы - на охватываемой, при этом наружный диаметр выступов меньше наружного диаметра канавок.

На фиг. 1 - неразъемное соединение с натягом, продольный разрез; на фнг. 2 охватывающая деталь, продольный разреэна фиг. 3 - охватываемая деталь, продольный разрез.

Соединение состоит из охватывающей детали 1, на сопрягаемой поверхности 2 которой выполнены колы1евые канавки 3. В полость охватывающей детали 1 входит соединительная часть охватываемой детали 4, которая также. cojjiepHcHtT согфягаемую поверхность 5, на кр ороЙ выполнены коп певые Шзютукы 6; Линейные и диаметральные размеры кольцевых выступов 6 и канавок 3 соотве ствуют друг яругу таким образом, что в сборе охватывающей 1 и охватываемой 4 деталей выступы 6 ВХ1Н дят в канавки 3 соединения.Наружный диаметр выступов меньше наружного диаметра канавок, благодаря чему образуется между этими поверхностями гарантированный зазор.

Для выполнения соединения деталей 1 и 4 необходимо, чтобы до осуществления соединения разность между наружным диаметром кольцевых выстуйов 6 и внут ренней сопрягаемой поверхностью 2 была равна величине приращения досйедней при нагреве детали 1 jp заданно) температуры и обеспечивала ввод детали 4 в полость нагретой детали 1; или, чтобы разность этих диаметров была равна сумме приращения диаметра сопрягаемой поверхности 2 при нагреве детали 1 и величине уменьшения диаметра кольцевых выступов 6 при охлаждении детали 4,

Расположение кольцевых выступов 6 на наружной поверхности 5 охватываемой детали 4, а кольцевых канавок 3 - на внутренней поверхности 2 охватывающей детали 1 вызвано технологическими причинами обработки этих поверхностей. Причина в том, что сопрягаемые поверхности 2 и 5, а также поверхность выступов 6 .должны быть выполнены по более высокому классу точностп, чем поверхности канавок 3. Если бы выступы 6 были раст ложены на внутренней поверхности 2, то они значительно затруднили бы обработку

5 этой поверхности. Наличие выступов 6 на наружной поверхности 5 уменьшает эти затруднения по изготовлению поверхностей. Процесс соединения деталей 1 и 4 производится за счет нагревания детахш 1

О до заданной температуры, обеспечивающей необходимое увеличение диаметра сопрягаемой поверхности 2, после чего охвать ваемая деталь 4 вводится в полость охватывающей детали 1 таким обршзом, чтобы

5 канавки 3 были расположены над выступами 6, После выравнивания температур деталей 1 и 4 сопрягаемая поверхность 2 охватывающей детали 1 плотно обжимает сопрягаемую поверхность 5 охва0 тываемой детали 4, а выступы 6 входят в канавки 3.

Процесс соединения Деталей 1 и 4 можно осуществить в результагб охлаждения охватываемой детали 4 или

5 при одновременном нагреве детали 1 и охлаждении детали 4 до заданных температур.

Наличие в соединяемых деталях кол1яцевых выступов и канавок, соответственна

0 введенных одних в другие, значительно увеличивает герметичность соединения и, кроме этого, уменьшает затраты на изготовление деталей и их элементов предлагаемого соединения по сравнению с извест5 ными соединениями, которые более трудоемки С. в выполнении операций по изгото&лению, упрочнению и контролю.

Ф о р м у л а из о б ре тения Неразъёмное соедийенье с натягом предварите; Ьно нагретой охватывающей детали с охватываемой деталью, сопря гаемыё поверхности которых имеют введенные друг в друга кольцевые канавки и выступы, отличающееся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления с одновременным обеспечением соосности соединяемых деталей типа труб или штанг, кольцевые канавки выполнены

Q в охватывающей детали, а кольцевые выступы - на охватываемой, при этом наружный диаметр выступов меньше наружного диаметра канавок.

Источники информации, принятые во

внимание при экспертизе;

1. Шербюк Н. Д. и др. Резьбовые соединения труб нефтяного сортамента и забойных двигателей, Недра, М., 1974, стр. 85-90.

2. Авторское свидетельство № 502133, кл. F 16 В 4/ОО, 1973.

V

т

./