Патент на изобретение №2205322
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УЗЕЛ ФЛАНЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ
(57) Реферат: Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в гидротурбиностроении для соединения валов гидротурбин с валами гидрогенераторов и с рабочими колесами гидротурбин. Внутренний выступ втулки выполнен коническим в непосредственной близости от плоскости разъема соединяемых фланцев, а болт выполнен с ответным наружным коническим пояском, сопрягающимся с выступом втулки. При сборке узла фланцевого соединения затяжкой гаек обеспечивается плотная посадка наружных конических поясков болтов в внутренних конических выступах втулок. При этом наружные конические пояски болтов создают давления на внутренних конических поверхностях выступов втулок, вследствие чего происходит дополнительное повышение натяга между концами втулок и отверстиями фланцев. Это приводит к устранению зазоров между наружными коническими поясками болтов и внутренними коническими выступами втулок и наружной цилиндрической поверхностью втулок и фланцевых отверстий. Вследствие этого повышается равномерность работы всех болтов рассматриваемого узла и его несущая способность. 1 ил. Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидромашиностроению, и может быть использовано в гидротурбиностроении для соединения валов гидротурбин с валами гидрогенераторов, с рабочими колесами гидротурбин и рабочих органов сельскохозяйственных машин. Известен узел фланцевого соединения, содержащий установленные в отверстиях фланцев цилиндрические втулки и расположенные в них с зазором болты с гайками [1]. Цилиндрические втулки в пределах одного фланца установлены с зазором, а в пределах другого фланца – плотной посадкой. При работе этого узла фланцевого соединения под действием крутящего момента в первую очередь выбираются наименьшие зазоры, обусловленные рассеиванием размеров втулок и отверстий во фланце. После этого происходит изгибная деформация втулок, установленных во фланце с зазором, и болтов, установленных с зазором в обоих фланцах. Часть сдвигающих нагрузок от крутящего момента воспринимается силами трения на поверхности стыка фланцев, возникающих вследствие затяжки болтов. Однако такая конструкция соединения обладает невысокой несущей способностью из-за небольшой изгибной жесткости болтов, установленных по всей суммарной толщине фланцев. От сдвигающего усилия, болты, плотно прижатые к соединяемым фланцам, сдвигающимся в разные стороны, изгибаются как стержни, защемленные в сечении, совпадающем с первым витком резьбы гайки, являющемся наиболее опасным и в сечении, совпадающим с опорной поверхностью головки болтов. Известен еще узел фланцевого соединения, содержащий установленные в отверстиях фланцев цилиндрические втулки и расположенные в них на плотной посадке в непосредственной близости от плоскости стыка болты с гайками [2]. Цилиндрические втулки в пределах одного фланца установлены с зазором, а в пределах другого фланца – плотной посадкой. Наружный поясок болта сопрягается плотной посадкой с внутренним выступом втулки. Однако выполнение такой конструкции сложно в производстве, так как установка наружных поясков болтов с плотной посадкой во внутренних выступах втулок требует высокой точности изготовления и усложняет технологию сборки. Поэтому зачастую используют переходную посадку, например А/Д (Н7/q6). При этом крутящий момент, создающий поперечные усилия на болты и втулки, распределяется неравномерно из-за наличия различных в пределах поля допусков зазоров между болтами и втулками. Эта неравномерность достигает 0,2… 0,3 и снижает надежность работы соединения [3]. Задача изобретения – упрощение технологии изготовления, сборки и повышение надежности работы узла. Поставленная задача достигается тем, что внутренний выступ втулки выполнен коническим в непосредственной близости от плоскости разъема соединяемых фланцев, а болт выполнен с ответным наружным коническим пояском, сопрягающимся с выступом втулки. На чертеже показан продольный разрез узла фланцевого соединения. Узел фланцевого соединения содержит установленные в отверстиях фланцев 1 и 2 цилиндрические втулки 3 и расположенные в них болты 4 с гайками 5. Во фланце 1 выполнены цилиндрические расточки 6 с кольцевыми опорными поверхностями 7, а на концах втулок 3 – ответные расточкам 6 цилиндрические выступы 8 с опорными поверхностями 9. Цилиндрические втулки 3 установлены в отверстиях фланца 1 с зазором, а в пределах фланца 2 – с плотной посадкой. Наружный конический поясок 10 болта 4 сопрягается плотной посадкой с внутренним коническим выступом 11 втулок 3. При сборке фланцевого соединения затяжкой гаек 5 обеспечивается плотная посадка наружных конических поясков 10 болтов 4 во внутренних конических выступах 11 втулок 3. При работе узла фланцевого соединения крутящий момент будет передаваться одновременно и равномерно на все остальные втулки 3 (не показаны) и болты 4 за счет их жесткого защемления по сопрягаемым коническим поверхностям. Таким образом, предлагаемый узел фланцевого соединения позволяет обеспечить равномерное распределение срезающих усилий между всеми втулками и болтами и тем самым повысить надежность работы фланцевого соединения. Кроме того, отпадает необходимость высокой точности изготовления сопрягаемых поверхностей и за счет регулирования затяжки гайками болтов упрощаются технологии изготовления и сборки узла фланцевого соединения. Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР 985399, М. Кл3 F 03 В 1/00. 2. Патент на изобретение 2157942 Узел фланцевого соединения, Бугов Х.У., Хамуков А. Ц. , Семенов Л.Х. и др. 20.10.2000 г. на заявку 98114732/06 от 28.07.1998 г. 3. Бугов А.У. Фланцевые соединения. Расчет и проектирование. Л., Машиностроение. Л.О. 1975 г. – 191 с. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 01.11.2002
Извещение опубликовано: 27.09.2004 БИ: 27/2004
|
||||||||||||||||||||||||||
