RU142417U1

RU142417U1 - COUPLING COUPLING

Info

Publication number: RU142417U1
Application number: RU2014104195/03U
Authority: RU
Inventors: Евгений Владимирович Исаев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ВКС-Техно"
Priority date: 2014-02-06
Filing date: 2014-02-06
Publication date: 2014-06-27

Abstract

Соединительно-центрирующая муфта, содержащая кольцевой опорный диск с установленным на нем разжимным рычажно-винтовым механизмом, включающим приводной винт, расположенный в подвижной и неподвижной опорах, установочные ползуны с овально-коническими роликами и базирующими элементами и тяговые рычаги, взаимосвязанные с подвижной опорой и установочными ползунами, отличающаяся тем, что все тяговые рычаги расположены по одну сторону кольцевого диска со стороны подвижной опоры, при этом один из концов каждого рычага шарнирно соединен с подвижной опорой, а другой - с установочным ползуном, по другую сторону диска, в промежутках между роликами, установлены ребра жесткости, а приводной винт со стороны неподвижной опоры подпружинен упругим элементом.A coupling-centering clutch comprising an annular support disk with an expandable lever-screw mechanism mounted thereon, including a drive screw located in the movable and fixed supports, mounting sliders with oval-conical rollers and basing elements, and traction levers interconnected with the movable support and mounting sliders, characterized in that all the traction levers are located on one side of the annular disk from the side of the movable support, while one of the ends of each lever is pivotally connected to izhnoy support, and the other - with a mounting slider across the disk, in the spaces between the rollers, mounted stiffeners and the drive screw from the stationary support preloaded elastic element.

Description

Полезная модель относится к области производства стальных труб малого диаметра от 57 мм до 508 мм и может найти применение в технологических процессах антикоррозийного покрытия труб полиэтиленом для соединения и центрирования их концов перед нанесением покрытия.The utility model relates to the production of steel pipes of small diameter from 57 mm to 508 mm and can be used in technological processes of anticorrosion coating of pipes with polyethylene for joining and centering their ends before coating.

Известна соединительная муфта для фиксации и центрирования труб большого диаметра перед нанесением антикоррозийного покрытия, разработанное фирмой «Dhatec», Голландия (см. Интернет сайт фирмы www.dhatec.nl/en/pipe-coating/premium-coupling).A known coupling for fixing and centering large diameter pipes before applying an anti-corrosion coating was developed by Dhatec, The Netherlands (see the website of the company www.dhatec.nl/en/pipe-coating/premium-coupling).

Данная муфта содержит кольцевой диск с установленным на нем разжимным механизмом, по периферии которого расположены установочные элементы (ползуны) с опорными плоскостями и овально-коническими роликами для захода в трубу и винтовой привод, обеспечивающий работу механизма.This coupling contains an annular disk with an expandable mechanism installed on it, along the periphery of which there are mounting elements (sliders) with supporting planes and oval-conical rollers for entering the pipe and a screw drive that ensures the operation of the mechanism.

Муфта представляет собой довольно сложную, громоздкую и тяжеловесную (200 кг) конструкцию. Для ее монтажа и демонтажа требуются специальные грузоподъемные средства. Кроме того, ввиду большого веса она не обеспечивает надежного соединения и центрирования покрываемых полиэтиленом труб, поскольку закрепить ее в трубе довольно сложно.The coupling is a rather complex, bulky and heavy (200 kg) design. For its installation and dismantling, special lifting means are required. In addition, due to its heavy weight, it does not provide a reliable connection and centering of pipes coated with polyethylene, since it is quite difficult to fix it in the pipe.

Согласно техническим условиям на изготовление труб большого диаметра допускается овальность торцов до 8 мм. Вследствие этого при заходе в трубу некоторые ролики и опорные поверхности ползунов повисают в воздухе, не касаясь внутренней поверхности трубы. При этом центрирование и прижатие торцов труб происходит не всеми опорными поверхностями и роликами, что отрицательно сказывается на надежности соединения.According to the technical conditions for the manufacture of large diameter pipes, ovality of the ends up to 8 mm is allowed. As a result of this, when entering the pipe, some of the rollers and the supporting surfaces of the sliders hang in the air without touching the inner surface of the pipe. At the same time, centering and pressing of the ends of the pipes does not occur with all the supporting surfaces and rollers, which negatively affects the reliability of the connection.

Известна также быстросъемная соединительная муфта для фиксации и центрирования труб большого диаметра перед нанесением антикоррозийного покрытия(см. патент на полезную модель №127122, МПК кл. E21B 17/02, опубликован в БИПМ №11, 2013).A quick-detachable coupler is also known for fixing and centering large-diameter pipes before applying an anti-corrosion coating (see utility model patent No. 127122, IPC class E21B 17/02, published in BIPM No. 11, 2013).

Эта муфта также содержит кольцевой диск с установленным на нем разжимным механизмом, по периферии которого расположены установочные ползуны с опорными плоскостями и овально-коническими роликами, для захода в трубу и винтовой привод, обеспечивающий работу механизма.This coupling also contains an annular disk with an expandable mechanism mounted on it, on the periphery of which are mounting sliders with support planes and oval-conical rollers for entering the pipe and a screw drive, which ensures the operation of the mechanism.

Разжимной механизм выполнен в виде равномерно расположенных по окружности диска и радиально направленных сдвоенных полых тяг, каждая пара из которых образует равнобедренный треугольник с разомкнутым углом при вершине и ходовым винтом привода в основании. При этом все тяги содержат компенсационные узлы, а расходящиеся концы каждой пары тяг соединены с ходовым винтом через цапфы. В месте разъема штанг разомкнутого угла треугольника установлена пара зубчатых шестерен, входящих в зацепления друг с другом.The expanding mechanism is made in the form of uniformly spaced around the circumference of the disk and radially directed double hollow rods, each pair of which forms an isosceles triangle with an open angle at the apex and the drive screw in the base. In this case, all rods contain compensation nodes, and the diverging ends of each pair of rods are connected to the lead screw through the pins. In the place of the connector of the rods of the open angle of the triangle, a pair of gears is installed that engage with each other.

В данной муфте во многом устранены те недостатки, которые имеют место в устройстве фирмы «Dhatec». Она более чем в два раза легче по весу и не требует каких-либо средств для ее монтажа, в результате чего она более удобна в эксплуатации. Наличие компенсационных узлов на тягах обеспечивает надежное соединение и центрирование муфты в трубе (овальность труб практически не сказывается на надежности соединения). Установка пары зубчатых колес в месте разъема штанг разомкнутого треугольника делает муфту достаточно жесткой, несмотря на ее большие габариты.This coupling has largely eliminated the drawbacks that occur in a Dhatec device. It is more than two times lighter in weight and does not require any means for its installation, as a result of which it is more convenient in operation. The presence of compensation nodes on the rods ensures a reliable connection and centering of the coupling in the pipe (the ovality of the pipes practically does not affect the reliability of the connection). The installation of a pair of gears in the place of the connector of the open triangle rods makes the clutch quite rigid, despite its large dimensions.

В то же время, обладая рядом преимуществ, данная муфта имеет довольно сложную конструкцию за счет наличия усложняющих ее элементов, таких как зубчатая пара, компенсационные узлы, расходящиеся в разные стороны полые тяги, каждый из которых сам по себе является непростым устройством. В связи с этим она недостаточно технологична и трудоемка в изготовлении. К тому же применить такую муфту для труб среднего диаметра не представляется возможным, поскольку при разведении штанг на угол при вершине значительно больший 90 градусов происходит заклинивание зубчатой пары, и муфта становится не работоспособной. Кроме того, в процессе нанесения покрытия труба, нагреваясь, расширяется, ослабляя контакт установочных ползунов и конических роликов с внутренней поверхностью трубы, в результате чего уменьшается надежность соединения и точность центрирования труб.At the same time, having a number of advantages, this coupling has a rather complicated design due to the presence of complicating elements, such as a gear pair, compensation nodes, hollow rods diverging in different directions, each of which is itself a difficult device. In this regard, it is not technologically advanced and time-consuming to manufacture. In addition, it is not possible to use such a coupling for pipes of medium diameter, since when the rods are extended to an angle at an apex significantly greater than 90 degrees, the gear pair is jammed and the coupling becomes inoperative. In addition, during the coating process, the pipe expands by heating, weakening the contact of the installation sliders and conical rollers with the inner surface of the pipe, resulting in a decrease in the reliability of the connection and the accuracy of the centering of the pipes.

Предлагаемой полезной моделью решается задача создания надежного в работе, более простого по конструкции с улучшенными эксплуатационными характеристиками устройства для соединения и центрирования труб среднего диаметра.The proposed utility model solves the problem of creating reliable in operation, more simple in design with improved performance characteristics of the device for connecting and centering pipes of medium diameter.

Технический результат, достигаемый при осуществлении полезной модели, заключается в повышении надежности конструкции и улучшении ее эксплуатационных качеств.The technical result achieved by the implementation of the utility model is to increase the reliability of the structure and improve its performance.

Для достижения этого технического результата в известном устройстве, содержащем кольцевой опорный диск с установленным на нем разжимным рычажно-винтовым механизмом, включающим приводной винт, расположенный в подвижной и неподвижной опорах, установочные ползуны с овально-коническими роликами и базирующими элементами и тяговые рычаги, взаимосвязанные с подвижной опорой и установочными ползунами, все тяговые рычаги расположены по одну сторону кольцевого диска со стороны подвижной опоры, при этом один из концов каждого рычага шарнирно соединен с подвижной опорой, а другой с - с установочным ползуном, по другую сторону диска, в промежутках между роликами, установлены ребра жесткости, а приводной винт со стороны неподвижной опоры подпружинен упругим элементом.To achieve this technical result, in a known device comprising an annular support disk with an expandable lever-screw mechanism mounted thereon, including a drive screw located in the movable and fixed supports, mounting sliders with oval-conical rollers and basing elements, and traction arms interconnected with movable support and installation sliders, all traction levers are located on one side of the annular disk from the side of the movable support, with one of the ends of each lever pivotally It is connected to the movable support, and the other to the installation slider, on the other side of the disk, in the spaces between the rollers, stiffeners are installed, and the drive screw from the side of the fixed support is spring loaded with an elastic element.

Отличительными признаками заявляемой соединительно-центрирующей муфты от вышеуказанного ближайшего аналога по патенту №127122 являются: расположение всех тяговых рычагов по одну сторону кольцевого диска со стороны подвижной опоры и шарнирное соединение каждого из них одним концом с подвижной опорой, а другим - с установочным ползуном; наличие ребер жесткости, расположенных по другую сторону диска в промежутках между роликами; наличие упругого элемента, подпружинивающего приводной винт со стороны неподвижной опоры.Distinctive features of the claimed connecting centering clutch from the above closest analogue according to patent No. 127122 are: the location of all traction levers on one side of the annular disk from the side of the movable support and the articulation of each of them with one end with a movable support and the other with an installation slider; the presence of stiffeners located on the other side of the disk in the spaces between the rollers; the presence of an elastic element, spring-loaded drive screw from the side of the fixed support.

Наличие данных признаков в конструкции заявляемой муфты позволило получить вышеуказанный технический результат, а именно: расположение тяговых рычагов со стороны подвижной опоры и шарнирное соединение их с установочными ползунами и подвижной опорой обеспечивает плавное возвратно-поступательное движение установочных ползунов без какого-либо заклинивания при соединении и центрировании труб среднего диаметра; наличие ребер жесткости исключает возможность деформации и коробления опорного диска в процессе работы муфты; наличие упругого элемента, подпружинивающего приводной винт со стороны неподвижной опоры, компенсирует ослабление контакта с трубами базирующих элементов и овально-конических роликов, которое происходит из-за нагрева труб в процессе антикоррозийного покрытия их полиэтиленом.The presence of these signs in the design of the inventive clutch made it possible to obtain the above technical result, namely: the location of the traction levers on the side of the movable support and their articulation with the mounting sliders and the movable support provides a smooth reciprocating movement of the installation slide without any jamming when connecting and centering pipes of medium diameter; the presence of stiffeners eliminates the possibility of deformation and warping of the support disk during the operation of the coupling; the presence of an elastic element springing the drive screw from the side of the fixed support compensates for the weakening of contact with the pipes of the base elements and oval-conical rollers, which occurs due to heating of the pipes in the process of anticorrosion coating of them with polyethylene.

Все это повышает надежность устройства и улучшает его эксплуатационные качества.All this increases the reliability of the device and improves its performance.

Предлагаемая соединительно-центрирующая муфта иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-2: на фиг. 1 показан общий вид устройства, на фиг. 2 - разрез устройства по A-A.The proposed centering sleeve is illustrated by the drawings shown in FIG. 1-2: in FIG. 1 shows a general view of the device, FIG. 2 is a sectional view of the device along A-A.

Муфта содержит перфорированный кольцевой опорный диск 1 с установленным на нем рычажно-винтовым механизмом, в состав которого входят: приводной винт 2, расположенный в подвижной 3 и неподвижной 4 опорах (цапфах), установочные ползуны 5 с овально-коническими роликами 6 и базирующими элементами 7, тяговые рычаги 8, которые расположены по одну сторону кольцевого диска 1 со стороны подвижной опоры 3.The coupling contains a perforated annular support disk 1 with a lever-screw mechanism mounted on it, which includes: a drive screw 2 located in the movable 3 and fixed 4 supports (pins), mounting sliders 5 with oval-conical rollers 6 and the base elements 7 , traction arms 8, which are located on one side of the annular disk 1 from the side of the movable support 3.

Рычаги 8 шарнирно соединены при помощи шарниров 9 одним концом с подвижной опорой 3, а другим-с соответствующим установочным ползуном 5.The levers 8 are pivotally connected by hinges 9 at one end with a movable support 3, and the other with a corresponding mounting slider 5.

Исходя из среднего диаметра труб, овальность торцов которых значительно меньше, чем у труб большого диаметра, оптимальное количество рычагов 8, а соответственно, и установочных ползунов 5, выбрано равным трем.Based on the average diameter of the pipes, the ovality of the ends of which is much smaller than that of large diameter pipes, the optimal number of levers 8, and, accordingly, of the installation slide 5, is chosen to be three.

Для увеличения жесткости опорного диска 1 и исключения возможности его деформации в процессе работы муфты в промежутках между роликами 6 со стороны неподвижной опоры 4 установлены ребра жесткости 10. С целью недопущения ослабления контакта с трубами базирующих элементов 7 и роликов 6, которое происходит из-за нагрева труб в процессе антикоррозийного покрытия, а также из-за наличия люфтов в соединении приводного винта 2 с опорами 3 и 4, винт 2 со стороны неподвижной опоры 4 подпружинен упругим элементом 11, выполненным в виде набора тарельчатых пружин, взаимодействующих с винтом через упорный подшипник 12.To increase the rigidity of the support disk 1 and to exclude the possibility of its deformation during the operation of the coupling in the spaces between the rollers 6 from the side of the fixed support 4, stiffening ribs 10 are installed. pipes in the process of anticorrosion coating, and also due to the presence of backlash in the connection of the drive screw 2 to the supports 3 and 4, the screw 2 from the side of the fixed support 4 is spring loaded with an elastic element 11 made in the form of a set of disk Dinner, interacting with the screw 12 through the ball bearings.

Работа соединительно-центрирующей муфты осуществляется следующим образом.The work of the centering coupling is as follows.

Для соединения и центрирования двух труб перед покрытием их полиэтиленом муфту устанавливают в отверстие одной из них так, чтобы опорные плоскости установочных ползунов 5 контактировали с внутренней поверхностью трубы. Соединяемый конец второй трубы путем ее продольного перемещения надевается на овально-конические ролики 6 до упора в торец первой трубы. Затем, вращая приводной винт 2 рычажно-винтового механизма, производят разжим муфты в центрируемых трубах. При вращении винта 2 против часовой стрелки подвижная опора 3 начинает перемещаться вдоль винта 2, сближаясь с неподвижной опорой 4. Тяговые рычаги 8, вращаясь в шарнирах 9, передают возникающее в результате этого разжимное усилие установочным ползунам 5, которые начинают двигаться от центра, прижимая опорные плоскости и ролики 6 к внутренним поверхностям труб. Упругий элемент (тарельчатые пружины) при вращении винта 2 сжимаются, создавая внутреннее напряжение, благодаря которому опора 3 подтягивается, устраняя люфт винта 2 и компенсируя зазоры, образующиеся в результате нагревания труб и снижающие надежность соединения и точность центрирования труб.To connect and center the two pipes before coating them with polyethylene, the sleeve is installed in the hole of one of them so that the supporting planes of the installation slide 5 are in contact with the inner surface of the pipe. The connected end of the second pipe by its longitudinal movement is worn on oval-conical rollers 6 until it stops at the end of the first pipe. Then, rotating the drive screw 2 of the lever-screw mechanism, produce the expansion of the coupling in the centered pipes. When the screw 2 rotates counterclockwise, the movable support 3 begins to move along the screw 2, moving closer to the fixed support 4. The traction arms 8, rotating in the hinges 9, transmit the resulting expanding force to the setting sliders 5, which begin to move from the center, pressing the supporting planes and rollers 6 to the inner surfaces of the pipes. The elastic element (Belleville springs) during rotation of the screw 2 is compressed, creating internal stress, due to which the bearing 3 is tightened, eliminating the backlash of the screw 2 and compensating for the gaps resulting from heating of the pipes and reducing the reliability of the connection and the accuracy of centering of the pipes.

Демонтаж (съем муфты) осуществляется в обратном порядке. При вращении приводного винта 2 по часовой стрелке подвижная опора 3 удаляется от опоры 4, рычаги 8, вращаясь в шарнирах 9, отводят ползуны 5 от внутренних поверхностей труб, снимая разжимное усилие. Муфта свободно снимается для повторного использования в технологическом процессе.Dismantling (coupling removal) is carried out in the reverse order. When the drive screw 2 is rotated clockwise, the movable support 3 is removed from the support 4, the levers 8, rotating in the hinges 9, move the sliders 5 from the inner surfaces of the pipes, removing the expanding force. The coupling is freely removable for reuse in the process.

Таким образом, введение в конструкцию соединительно-центрирующей муфты вышеуказанных отличительных признаков позволило повысить ее надежность и улучшить эксплуатационные качества.Thus, the introduction of the above distinctive features into the design of the coupling-centering coupling made it possible to increase its reliability and improve performance.

Заявляемая муфта может быть изготовлена на любом машиностроительном предприятии на универсальном оборудовании с использованием широкодоступных материалов, выпускаемых зарубежной и отечественной промышленностью.The inventive coupling can be manufactured at any machine-building enterprise on universal equipment using widely available materials produced by foreign and domestic industry.

Claims

A coupling-centering clutch comprising an annular support disk with an expandable lever-screw mechanism mounted thereon, including a drive screw located in the movable and fixed supports, mounting sliders with oval-conical rollers and basing elements, and traction levers interconnected with the movable support and mounting sliders, characterized in that all the traction levers are located on one side of the annular disk from the side of the movable support, while one of the ends of each lever is pivotally connected to izhnoy support, and the other - with a mounting slider across the disk, in the spaces between the rollers, mounted stiffeners and the drive screw from the stationary support preloaded elastic element.