PL24953B3 - Polaczenie rozpórkowe zwlaszcza do kotlów parowozów. - Google Patents

Description

Najdluzszy czas trwania patentu do 22 czerwca 1950 r.Wynalazek niniejszy dotyczy ulepsze¬ nia wynalazku, objetego patentem Nr, 21 693. Wedlug wspomnianego wynalazku, w celu unikniecia rys i nieszczelnosci w na¬ sadzie ogniowej i rozporkach, t. j. sworz¬ niach rozporowych, stosuje sie tworzywo, majace w temperaturze 300 — 400°C bar¬ dzo wielka sprezystosc i dostatecznie du¬ za rozciagliwosc, w celu otrzymania jak najwiekszej wytrzymalosci polaczenia roz- pórkowego na naprezenia, wzrastajace wraz z cisnieniem. Proponowano juz jako najdogodniejsze tworzywo stopy stalowe, ewentualnie uszlachetnione przez obróbke cieplna, oraz pewne stopy bogate w miedz i podawano przyklady skladu takich sto¬ pów.Wynalazek niniejszy rozwija pomysl stosowania tworzyw o duzej wytrzymalosci cieplnej, podajac dokladne dane cyfrowe tworzywa, nadajacego sie najlepiej do trwalego uszczelniania rozporek i pozwala¬ jacego uniknac nagryzania scianek nasady ogniowej i rozporek oraz powstawania rys i pekniec w czesciach scianek i w rozpor¬ kach, pracujacych na zginanie.W zwiazku z tym proponuje sie, aby polaczenie rozpórkowe, a wiec nasada og¬ niowa i rozporki, byly wykonywane calko¬ wicie lub czesciowo ze stopów, dajacych sieewentualnie uszlachetnic przez obróbke cieplna, przy czym wlasciwosci sprezyste tego tworzywa powinny byc takie, aby przy obciazeniu szesciogodzinnym, wynoszacym 10 kg/mm2 dla stopów stalowych wzgled¬ nie 6 kg/mm2 dla stopów bogatych w miedz, w temperaturze 350°C nie powstalo stale odksztalcenie wieksze niz 0,01% .Do¬ piero dzieki zastosowaniu takiej duzej sprezystosci w cieple osiaga sie to, ze na¬ wet w miejscach nasady ogniowej, najbar¬ dziej obciazonych przez prace rozporki wskutek wzglednego przesuwu silnie ogrza¬ nej rozporki wzgledem nieruchomego Jcotla, gwint scianki w nasadzie ogniowej nie ule¬ ga wcale trwalemu odksztalceniu, któreby zwiekszalo sie stale powodujac trwale nie¬ szczelnosci i znaczne nagryzanie rozporek i scianki nasady.Okazalo sie, ze wczesniejsza propozy¬ cja stosowania ogniotrwalego tworzywa tylko do rozporek w strefie ogniowej paro¬ wozu nie daje dodatnich wyników, gdyz przede wszystkim i nasada w miejscach najbardziej niebezpiecznych powinna miec duza sprezystosc w cieple, aby nie bylo o- bawy nieszczelnosci i zlamania rozporek.Z drugiej strony równiez inne propozycje stosowania jako tworzywa do nasad ognio¬ wych i rozporek stopów miedzi z niewielka domieszka srebra, nie dajacych sie uszla¬ chetnic przez obróbke cieplna, nie zapewnia wcale trwalego uszczelnienia polaczenia rozpórkowegOi poniewaz stopy takie daja co prawda nieznaczne zwiekszenie wytrzy¬ malosci cieplnej, wytrzymalosc ta nie wy¬ starcza jednak, aby zapobiec plastycznym odksztalceniom pomiedzy gwintami sworz¬ nia i nakretki w najbardziej obciazonych czesciach nasady ogniowej.Jako tworzywa, posiadajace zdefinio¬ wana wyzej sprezystosc cieplna, brane sa pod uwage przede wszystkim wymienione w patencie Nr 21 693 stopy stalowe i stopy bogate w miedz. W szczególnosci nalezy wymienic tu stopy stalowe, zawierajace 0,5 — 1% manganu i 2% lub wiecej niklu, oraz stopy zawierajace chrom, miedz, krzem, molibden, oddzielnie lub w kombi¬ nacjach.Bogate stopy w miedz sa to przede wszystkim stopy o duzej zawartosci mie¬ dzi z malymi dodatkami niklu i krzemu, do których mozna jeszcze dodac zelaza i man¬ ganu. Poza tym nadaja sie tu bogate w miedz stopy wieloskladnikowe z dodatka¬ mi zelaza, krzemu, cyny, chromu, berylu, gKnu, niklu, -kobaltu, tytanu, manganu i in¬ nych pierwiastków, przy czym zawartosc miedzi wynosi co najmniej 95%, a z wymie¬ nionych skladników obecne sa jednoczesnie co najmniej dwa pierwiastki. Jezeli stosuje sie stopy, zawierajace stosunkowo slabo u- twardzajace skladniki, jak np. nikiel, moz¬ na zamiast miedzi uzyc niklu. Ze stopów bogatych w miedz wiekszosc daje sie uszla¬ chetniac przez obróbke cieplna. Obróbka cieplna polega na traktowaniu i wyza¬ rzaniu w wysokiej temperaturze (np. 750 — 950°C) i szybkim ochlodzeniu, a nastepnie ponownym ogrzaniu do nizszej temperatu¬ ry (300 — 500°C), wskutek czego zwiek¬ sza sie znacznie wytrzymalosc tworzywa na odksztalcenia trwale. Jako przyklad takiego stopu miedzianego, dajacego sie u- szlachetniac przez obróbke cieplna, przyta¬ cza sie stop, zawierajacy w przyblizeniu 98% miedzi, 0,7 — 0,4% krzemu, 0,6 — 1,5% niklu i niewielka ilosc zelaza.Z wymienionych powyzej grup tworzyw stosuje sie wedlug wynalazku tylko te, któ¬ re spelniaja omówione wyzej warunki co do sprezystych wlasciwosci w wyzszych temperaturach. Wybór ten jest czynnoscia prosta, która moze wykonac kazdy facho¬ wiec przy pomocy znanych maszyn probier¬ czych.Mozna postepowac w mysl odpowied¬ nich wskazówek, zawartych juz w patencie Nr. 21 693 w ten sposób, ze cala nasade o- gniowa wykonywa sie z jednego z wymie¬ nionych tworzyw o duzej sprezystosci w — 2 —wyzszych temperaturach. Jednak równiez czesci nasady ogniowej oraz rozporki, za¬ warte w strefie ogniowej, i ewentualnie równiez te czesci rur, które sa szczególnie narazone na dzialanie ciepla spalania, moz¬ na wykonac z tworzywa o duzej sprezysto¬ sci w wysokiej temperaturze, które spelnia okreslone wyzej warunki, natomiast pozo¬ stale czesci scianek i rozporek, ogrzewane slabiej, oraz zgiecia scianek mozna wyko¬ nac ze stosowanego dotychczas tworzywa o mniejszej wytrzymalosci, np^ z miedzi lub ze stali zlewnej, przy czym czesci scianek, wykonane z róznych tworzyw, laczy sie ze soba przez znitowanie, spawanie, lutowanie lub innym sposobem. Jest to szczególnie wazne przy naprawach, w których czesci scianek, uszkodzone z biegiem czasu, moz¬ na zastapic czesciami z tworzyw o duzej sprezystosci w wyzszych temperaturach.Jezeli stosuje sie tworzywa, które daja sie uszlachetniac przez obróbke cieplna, to mozna czesci scianek nasady ogniowej, naj¬ wiecej narazone na dzialanie ciepla paliwa, i ewentualnie równiez nasade rurek oraz miejsca umocowania rozporek w strefie o- gniowej, narazone szczególnie na cisnienie, uszlachetnic co do sprezystosci w cieple przed zmontowaniem, a pozostale czesci scianek mniej ogrzewane, zakrzywienia scianek oraz sworznie rozporek, które sa glównie narazone na zginanie i z tego po¬ wodu powinny zachowac wyzsza rozciagli¬ wosc, mozna pozostawiac bez uszlachetnie¬ nia. Tym sposobem te czesci, które musza posiadac szczególnie wielka wytrzymalosc na odksztalcenie plastyczne, otrzymuja zdefiniowana wyzej sprezystosc w cieple, natomiast czesci scianek i rozporki, które powinny miec moznosc przesuniecia pod wplywem rozszerzalnosci cieplnej, zacho¬ wuja duza rozciagliwosc tworzywa nieu- szlachetnionego. Podane tu rozwiazanie do¬ tyczy zwlaszcza nowych konstrukcji lub tez wymiany calych nasad ogniowych, zwlaszcza wtedy, gdy chodzi o silnie obcia¬ zone parowozy, w których na wewnetrznej stronie zagiec scianek powstaja bardzo zna¬ czne sily przesuwajace.Z tworzywami, które przez wyzarzenie i nastepne ochlodzenie, a potem ponowne o- grzanie do nizszej temperatury daja sie u- szlachetniac, mozna postepowac równiez w ten sposób, ze nasady ogniowe i ewentual¬ nie rozporki wmontowuje sie, gdy tworzy¬ wo jest w stanie wyzarzonym i ochlodzo¬ nym, a wyzsza sprezystosc w cieple, pow¬ staje sama przez sie podczas ruchu dzieki odpuszczajacemu dzialaniu temperatury 300 — 400^C, panujacej w najbardziej ob¬ ciazonych miejscach. Wówczas uszlachet¬ niaja sie samoczynnie wlasnie te czesci scianek i rozporek, które sa najwiecej na¬ razone na dzialanie ciepla paliwa. PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe. 1. Polaczenie rozpórkowe zwlaszcza do kotlów parowozów, wedlug patentu Nr. 21 693, w którym nasada ogniowa albo roz¬ porki, albo tez zarówno nasada, jak i roz¬ porki sa wykonane calkowicie lub czescio¬ wo ze stopów stalowych lub z bogatych w miedz stopów o duzej sprezystosci w wyz¬ szych temperaturach, dajacych sie ewentu¬ alnie uszlachetniac przez obróbke cieplna, znamienne tym, ze jest wykonane tylko z takiego tworzywa, które w temperaturze próbnej 350°C i przy szesciogodzinnym ob¬ ciazeniu 10 kg/mm2 dla stopów stalowych wzglednie 6 kg/mm2 dla stopów, bogatych w miedz, daja trwale odksztalcenie, nie wieksze anizeli 0,01 %. 2. Polaczenie rozpórkowe wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze tylko czesci scianek, bezposrednio narazone na dziala¬ nie ciepla spalania, albo rozporki, albo tez zarówno te czesci scianek i rozporki, znaj¬ dujace sie w strefie ogniowej, oraz ewen¬ tualnie te czesci rur, które sa szczególnie narazone na dzialanie ciepla spalania, sa wykonane z tworzywa wymienionego w — 3 —zastrz. 1, pozostale zas czesci scianek, o- grzewane w mniejszym stopniu, i rozporki oraz miejsca zagiete scianek sa wykonane z tworzywa, stosowanego dotychczas, np. z miedzi lub stali zlewnej, przy czym czesci scianek nasady ogniowej, wykonane z róz¬ nych tworzyw, sa laczone ze soba przez znitowanie, spawanie, lutowanie i t. d. 3. Polaczenie rozpórkowe wedlug zastrz. 1, w którym cala nasada ogniowa albo cala poszczególna czesc scianki, np. plaszcz i ewentualnie równiez rozporki, sa wykonane z tworzywa, dajacego sie uszla¬ chetniac przez obróbke cieplna, znamienne tym, ze czesci nasady ogniowej albo rozpo¬ rek, albo zarówno nasady ogniowej, jak i rozporek, narazone bezposrednio na dzia¬ lanie ciepla spalania, i ewentualnie równiez czesci sciany rurowej, narazone specjalnie na dzialanie ciepla spalania, sa uszlachet¬ nione przez obróbke cieplna tak, ze otrzy¬ muja wlasciwosci, wymienione w zastrz. 1, pozostale zas mniej ogrzewane czesci nasa¬ dy ogniowej albo rozporek albo zarówno nasady i rozporek jak równiez miejsce za¬ giete scianek sa nieuszlachetnione. 4. Polaczenie rozpórkowe wedlug zastrz. 2 i 3, znamienne tym, ze czesci scia¬ nek albo rozporki albo tez zarówno czesci scianek jak i rozporki, które sa wykonane z tworzywa, dajacego sie uszlachetnic, i któ¬ re maja byc uszlachetnione przez obróbke cieplna, sa wmontowane w stanie wyzarzo¬ nym i nagle ochlodzone, a wiec w stanie miekkim, tak iz samoczynnie podczas pra¬ cy kotla zostaje osiagnieta wyzsza sprezy¬ stosc, odpowiadajaca warunkom, wymie¬ nionym w zastrz.

1. Arnold Tross. Zastepca: I. Myszczynski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL