RU175307U1

RU175307U1 - Universal connecting device for conical flange connection

Info

Publication number: RU175307U1
Application number: RU2016148343U
Authority: RU
Inventors: Александр Витальевич Лопота; Алексей Иванович Прядко; Игорь Борисович Прямицын; Александр Владимирович Рогов; Артем Юрьевич Седов; Олег Александрович Шмаков
Priority date: 2016-12-08
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2017-11-29

Abstract

Универсальное соединительное устройство для конического фланцевого соединения относится к машиностроению, в частности к устройствам для соединения конических фланцевых соединений двух конструктивных элементов, каждый из которых на том конце элемента, на котором должно осуществляться соединение, имеет выступающий в радиальном направлении наружу фланец, который скошен на своей задней стороне, обратной свободной соединяемой стороне, образуя тем самым коническое фланцевое соединение.Предложенное универсальное соединительное устройство включает в себя стяжное устройство, выполненное в виде червячного резьбового хомута, внутренний диаметр которого может изменяться, и расположенную внутри стяжного устройства вставку, на которой выполнены упруго соединенные спинкой между собой и выступающие в радиальном направлении внутрь плечи, между которыми в осевом направлении образовано приемное пространство, причем вставка выполнена в виде дискретных сегментов, распределенных равномерно по окружности конического фланца. При необходимости дискретные сегменты вставки могут быть распределены по окружности неравномерно, при этом означенные дискретные сегменты вставки могут быть выполнены в виде кольцевых секторов или в виде прямолинейных призматических элементов.Технический результат заключается в упрощении конструкции и универсализации соединительного устройства, улучшении его эксплуатационных характеристик, а также в снижении затрат на его изготовление и общей стоимости устройства.A universal connecting device for a conical flange connection relates to mechanical engineering, in particular to devices for connecting conical flange connections of two structural elements, each of which at the end of the element to be connected has a radially outward protruding flange that is beveled on its the back side, the back of the free connecting side, thereby forming a conical flange connection. The proposed universal connection device includes a clamping device made in the form of a screw threaded clamp, the inner diameter of which can vary, and an insert located inside the clamping device, on which shoulders are elastically connected by a back and protruding radially inward, between which axially formed space, and the insert is made in the form of discrete segments distributed evenly around the circumference of the conical flange. If necessary, discrete insert segments can be unevenly distributed around the circumference, while the indicated discrete insert segments can be made in the form of ring sectors or in the form of rectilinear prismatic elements. The technical result consists in simplifying the design and universalization of the connecting device, improving its operational characteristics, as well as in reducing the cost of its manufacture and the total cost of the device.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к машиностроению, в частности к устройствам для соединения конических фланцевых соединений двух конструктивных элементов, каждый из которых на том конце элемента, на котором должно осуществляться соединение, имеет выступающий в радиальном направлении наружу фланец, который скошен на своей задней стороне, обратной свободной соединяемой стороне, образуя тем самым коническое фланцевое соединение.The proposed utility model relates to mechanical engineering, in particular to devices for connecting conical flange joints of two structural elements, each of which at the end of the element to be connected has a radially outward protruding flange that is beveled on its rear side, back the free connecting side, thereby forming a conical flange connection.

Известны соединительные устройства для конических фланцевых соединений, содержащие, выполненные в форме кольца, стягиваемые в окружном направлении устройства, имеющие выступающие в радиальном направлении внутрь плечи, между которыми в осевом направлении образовано проемное пространство с увеличивающимся внутренним диаметром. Такое соединительное устройство часто выполнено в виде профильного хомута, у которого выступающие в радиальном направлении внутрь плечи имеют наклон, точно соответствующий углу наклона скоса конических фланцев. При стягивании профильного хомута его внутренний диаметр уменьшается, и внутренние поверхности плеч входят в контакт с коническими фланцами и прижимают их друг к другу в осевом направлении. Такие устройства (хомуты) известны, например, по US 6052873. Такие устройства требуют обеспечения достаточно жестких допусков на изготовление как для конических фланцев, так и для поперечного сечения профильного хомута для обеспечения как можно более полного контакта соответствующих поверхностей хомута и обоих фланцев с целью создания требуемого усилия сжатия фланцев и придания необходимой жесткости всему соединению, обеспечивающей нераскрытие стыка под действием осевых сил и/или изгибающих моментов. Это обстоятельство делает практически невозможным применение одинаковых соединительных хомутов для различных диаметров конических фланцев соединяемых конструктивных элементов, т.к. такой профильный хомут не может скомпенсировать даже малые величиной 1-2 мм различия диаметров. Поэтому для каждого диаметра фланцев соединяемых конструктивных элементов требуется индивидуальный профильный хомут. В свою очередь, для изготовления таких профильных хомутов и обеспечения точности соблюдения размеров требуется специализированные станочное оборудование, набор инструментов и приспособлений, что повышает материальные и временные затраты на изготовление профильных хомутов и фланцевого соединения в целом.Known connecting devices for conical flange connections, containing, made in the form of a ring, contracted in the circumferential direction of the device, having shoulders protruding in the radial direction inward, between which in the axial direction an opening with an increasing inner diameter is formed. Such a connecting device is often made in the form of a profile clamp, in which the shoulders protruding in the radial direction inward have a slope exactly corresponding to the angle of inclination of the bevel of the conical flanges. When the profile clamp is pulled together, its inner diameter decreases, and the inner surfaces of the shoulders come in contact with the conical flanges and press them against each other in the axial direction. Such devices (clamps) are known, for example, according to US 6052873. Such devices require providing sufficiently tight manufacturing tolerances for both tapered flanges and the cross section of the profile clamp in order to ensure the most complete contact between the corresponding surfaces of the clamp and both flanges in order to create the required compressive force of the flanges and impart the necessary rigidity to the entire joint, providing non-disclosure of the joint under the action of axial forces and / or bending moments. This circumstance makes it practically impossible to use the same connecting clamps for different diameters of the conical flanges of the connected structural elements, because such a profile clamp cannot compensate even small diameters of 1-2 mm. Therefore, for each diameter of the flanges of the connected structural elements, an individual profile clamp is required. In turn, for the manufacture of such profile clamps and ensuring dimensional accuracy, specialized machine tools, a set of tools and accessories are required, which increases the material and time costs for the manufacture of profile clamps and flange joints as a whole.

Наиболее близким аналогом, выбранным за прототип, является соединительное устройство для конического фланцевого соединения, описанное в патенте RU 2538526, основной задачей создания которого по утверждению авторов является снижение затрат на изготовление соединительного устройства за счет снижения количества элементов, требующихся повышенной точности изготовления.The closest analogue selected for the prototype is a connecting device for a conical flange connection, described in patent RU 2538526, the main task of which, according to the authors, is to reduce the cost of manufacturing a connecting device by reducing the number of elements that require increased manufacturing accuracy.

Такое соединительное устройство включает в себя стяжное устройство, внутри которого установлена вставка, выполненная в виде сплошной гибкой ленты, на которой выполнены плечи, соединенные между собой спинкой, прилегающей изнутри к стяжному устройству и скрепленной с ним, причем плечи имеют в окружном направлении несколько разрывов, а длина вставки соответствует длине окружности конического фланца. Вставка предпочтительно имеет в поперечном сечении имеет С-образный или Ω-образный изгиб, причем она может иметь и плоские поверхности, например, в области прилегания к стяжному устройству. Стяжное устройство предпочтительно выполнено в виде червячного резьбового хомута, который обеспечивает возможность охвата диаметров, отличающихся друг от друга. Высота конических фланцев в радиальном направлении больше, чем размер вставки в радиальном направлении, благодаря чему стягивая червячный резьбовой хомут, уменьшая тем самым его диаметр, можно ввести вставку в контакт с наружными в радиальном направлении областями конических фланцев, и, продолжая стягивание за счет изгиба вставки, можно достичь необходимого стягивающего усилия фланцев, уменьшая диаметр вставки вплоть до прилегания спинки к коническим фланцам. Величина силы стягивания, которая определяется из обеспечения условия нераскрытия стыка при воздействии эксплуатационных нагрузок на стык, зависит от материала, толщины ленты вставки, а также от количества и размеров (окружных и радиальных) разрывов плеч. При этом за счет достаточно больших упругих деформаций вставки при отгибе плеч удается снизить требования к точности изготовления профиля вставки, что заявляется как одно из основных условий снижения затрат на изготовление этих стяжных устройств.Such a connecting device includes a clamping device, inside of which there is an insert made in the form of a continuous flexible tape, on which shoulders are made, interconnected by a back, which is attached from the inside to the clamping device and fastened to it, and the shoulders have several gaps in the circumferential direction, and the length of the insert corresponds to the circumference of the conical flange. The insert preferably has a cross section in the form of a C-shaped or Ω-shaped bend, and it can also have flat surfaces, for example, in the area of contact with the clamping device. The clamping device is preferably made in the form of a screw threaded clamp, which provides the ability to cover diameters that differ from each other. The height of the conical flanges in the radial direction is greater than the size of the insert in the radial direction, so that by tightening the screw threaded collar, thereby reducing its diameter, the insert can be brought into contact with the radially outer regions of the conical flanges, and, while continuing to contract due to the bending of the insert , you can achieve the necessary pulling force of the flanges, reducing the diameter of the insert until the back rests against the conical flanges. The magnitude of the pulling force, which is determined from the condition of non-disclosure of the joint under the influence of operational loads on the joint, depends on the material, the thickness of the insertion tape, and also on the number and size (circumferential and radial) of the shoulder breaks. At the same time, due to sufficiently large elastic deformations of the insert during bending of the shoulders, it is possible to reduce the requirements for the accuracy of manufacturing the insert profile, which is claimed to be one of the main conditions for reducing the cost of manufacturing these coupling devices.

Согласно патенту вставка предпочтительно закреплена на стяжном устройстве для удержания вставки в стяжном устройстве без возможности выпадения.According to the patent, the insert is preferably fixed to the clamping device to hold the insert in the clamping device without falling out.

Согласно патенту вставка может быть изготовлена из ленты достаточно большой длины, которая тем не менее, ограничивается возможностями производственного оборудования, поэтому одну и ту же исходную ленту-заготовку можно использовать, разделяя на отрезки, соответствующие по длине разным диаметрам соединяемых фланцев, что также позволяет снизить затраты на производство.According to the patent, the insert can be made of a tape of a sufficiently large length, which nevertheless is limited by the capabilities of the production equipment, therefore, the same initial preform tape can be used by dividing into segments corresponding in length to different diameters of the connected flanges, which also allows to reduce production costs.

К недостаткам прототипа можно отнести следующие обстоятельства.The disadvantages of the prototype include the following circumstances.

Заданная длина вставки в процессе изготовления практически однозначно определяет диаметр фланца, для которого предназначено изготовленное соединительное устройство. Причем использовать конкретное соединительное устройство для фланцев меньшего диаметра без резкого снижения усилия стягивания из-за вынужденного уменьшения деформирования плеч в принципе невозможно, в то же время величина превышения диаметра незначительна.The specified insert length during the manufacturing process almost uniquely determines the diameter of the flange for which the manufactured connecting device is intended. Moreover, it is impossible, in principle, to use a specific connecting device for flanges of smaller diameter without a sharp decrease in the pulling force due to a forced reduction in the deformation of the shoulders, at the same time, the excess diameter is negligible.

Заявленная в прототипе доля снижения затрат на изготовление соединения не представляется определяющей в общей сумме затрат на изготовление, т.к. для изготовления профильной вставки требуется качественная пружинная сталь, например, в виде ленты, с высоким пределом упругости для обеспечения возможности получения как можно более высокого стягивающего усилия при меньшей толщине вставки при относительно небольшом усилии стягивания, что облегчает сборку соединения и обеспечивает многократное использование соединения без потери качества. В то же время изготовление вставки достаточно сложное технологически и, в целом, сравнительно затратное, т.к. включает в себя следующие основные операции - отжиг, формирование соответствующей формы вставки из ленты, для чего необходимо выполнить операции вырезки (например, лазером или вырубкой) из исходной ленты или листа, гибки из полученной сформованной ленты для придания заданной формы спинке и плечам вставки по заранее изготовленной оснастке, закалки и, наконец, химической обработки - очистки и антикоррозионного покрытия.Stated in the prototype, the share of reducing the cost of manufacturing the connection does not seem to be determining in the total amount of manufacturing costs, because for the manufacture of the profile insert, high-quality spring steel, for example, in the form of a tape, with a high elastic limit is required to provide the highest possible pulling force with a smaller insert thickness with a relatively small pulling force, which facilitates assembly of the joint and allows the joint to be reused without loss quality. At the same time, the manufacture of the insert is quite complicated technologically and, in general, relatively expensive, because includes the following basic operations - annealing, the formation of the corresponding form of the insert from the tape, for which it is necessary to perform cutting operations (for example, laser or cutting) from the original tape or sheet, bending from the obtained molded tape to give the desired shape to the back and shoulders of the insert in advance manufactured equipment, hardening and, finally, chemical treatment - cleaning and anti-corrosion coating.

При этом жесткость стыка фланцевого соединения на нераскрытие относительно невелика, т.к. определяется изгибной жесткостью плеч, которые изгибаются по всей длине сечения плеча, поэтому в случае, например, аварийного относительно небольшого превышения нагрузки на фланец над величиной расчетной эксплуатационной нагрузки предварительного стягивания фланцев, сжатие стыка фланцевого соединения исчезает и нарушается его герметичность, что является критичным в ряде случаев применения таких фланцев.In this case, the stiffness of the joint of the flange connection to non-disclosure is relatively small, because is determined by the bending stiffness of the shoulders, which are bent along the entire length of the shoulder section, therefore, in the case of, for example, an emergency relatively small excess of the load on the flange over the estimated operational load of the preliminary tightening of the flanges, the compression of the joint of the flange connection disappears and its tightness is violated, which is critical in a number cases of using such flanges.

Задачами предложенной полезной модели являются упрощение конструкции и универсализация соединительного устройства для обеспечения возможности соединения конических фланцев с различными диаметрами, улучшение его эксплуатационных характеристик, а также снижение затрат на его изготовление и общей стоимости устройства.The objectives of the proposed utility model are to simplify the design and universalization of the connecting device to enable the connection of tapered flanges with different diameters, improving its operational characteristics, as well as reducing the cost of its manufacture and the total cost of the device.

Задача упрощения конструкции предложенного соединительного устройства для конического фланцевого соединения решается за счет того, что в его состав входят всего два типа элементов - общедоступный стандартный стяжной червячный хомут, например, по ГОСТ 28191, и не менее трех одинаковых «дискретных» сегментов вставки, причем в предложенном устройстве не требуется закреплять сегменты вставки на стяжном устройстве.The task of simplifying the design of the proposed connecting device for a conical flange connection is solved due to the fact that it consists of only two types of elements - a generally accessible standard coupling worm clamp, for example, according to GOST 28191, and at least three identical “discrete” insert segments, and The proposed device does not need to fix the insert segments on the clamping device.

Задача универсализации соединительного устройства для конического фланцевого соединения решается за счет того, что предложенное соединительное устройство может быть использовано для соединения фланцев с широким диапазоном диаметров, т.к. в зависимости от диаметра в соединительном устройстве используется большее или меньшее количество одинаковых сегментов вставки, причем один и тот же типоразмер по длине червячного хомута может использоваться для фланцев с достаточно широким диапазоном диаметров, а при очень сильном различии диаметров выбирается червячный хомут соответствующей длины.The task of universalization of the connecting device for a conical flange connection is solved due to the fact that the proposed connecting device can be used to connect flanges with a wide range of diameters, because depending on the diameter, a larger or smaller number of identical insert segments is used in the connecting device, the same size along the length of the worm clamp can be used for flanges with a wide enough range of diameters, and with a very strong difference in diameters, a worm clamp of the appropriate length is selected.

Задача повышения эксплуатационных характеристик соединительного устройства, а именно повышение прочностных и жесткостных характеристик фланцевого соединения решается за счет простого увеличения количества вставок в устройстве соединении, причем, если при эксплуатации фланцевого соединения есть направление, в котором действуют заметно большие по величине эксплуатационные изгибающие моменты, то за счет уплотнения вставок при размещении их по окружности по линии действия больших моментов легко повысить прочность и жесткость фланцевого соединения в указанном направлении. В тоже время, высокая жесткость соединения в целом достигается также за счет того, что спинка сегмента вставки работает на растяжение, а не на изгиб. Приведенные обстоятельства повышают надежность соединения в целом.The task of increasing the operational characteristics of the connecting device, namely, increasing the strength and stiffness characteristics of the flange connection, is solved by simply increasing the number of inserts in the connection device, and if during operation of the flange connection there is a direction in which noticeably large operational bending moments are applied, then by sealing the inserts when placing them around the circumference along the line of action of large moments, it is easy to increase the strength and stiffness of the flanges th connection in the indicated direction. At the same time, high rigidity of the joint as a whole is also achieved due to the fact that the back of the insert segment works in tension rather than in bending. The above circumstances increase the reliability of the connection as a whole.

Задача снижение затрат на изготовление и общей стоимости предложенного соединительного устройства решается за счет того, что сегменты вставки могут быть изготовлены из общедоступных конструкционных сталей на широко распространенном станочном оборудовании, т.к. не требуется высокой точности при изготовлении конических фланцев и вставок, а возможные несовпадения размеров компенсируются за счет незначительных изгибов спинок сегментов вставки, причем одни и те же сегменты могут быть использованы для фланцев с разными диаметрами, а используемые червячные хомуты в качестве стяжных устройств широко доступны и, обладая высокими прочностными характеристиками, имеют низкую стоимость.The task of reducing the cost of manufacture and the total cost of the proposed connecting device is solved due to the fact that the segments of the insert can be made of commonly available structural steels on widespread machine tools, because high precision is not required in the manufacture of conical flanges and inserts, and possible misalignments are compensated for by slight bending of the backs of the insert segments, the same segments can be used for flanges with different diameters, and used worm clamps as clamping devices are widely available and having high strength characteristics, have a low cost.

Существенными признаками, отличающими заявляемую полезную модель в ее частных формах исполнения являются: выполнение вставки в виде набора дискретных элементов распределенных по окружности фланца, придающее устройству свойство универсальности в смысле способности соединения конических фланцев различных диаметров, а также возможность неравномерного распределения сегментов вставок по окружности фланца.The essential features that distinguish the claimed utility model in its particular forms of execution are: insertion in the form of a set of discrete elements distributed around the circumference of the flange, giving the device the universality property in the sense of the ability to connect conical flanges of various diameters, as well as the possibility of uneven distribution of the segments of the inserts around the circumference of the flange.

Сущность изобретения поясняется следующими рисунками и чертежами.The invention is illustrated by the following figures and drawings.

На фиг. 1 показан радиальный разрез конического фланцевого соединения в сборе.In FIG. 1 shows a radial section through a conical flange assembly.

На фиг. 2 показано универсальное соединительное устройство для конического фланцевого соединения, вид по оси.In FIG. 2 shows a universal connecting device for a conical flange connection, an axial view.

На фиг. 3 показано универсальное соединительное устройство в аксонометрии.In FIG. 3 shows a universal connecting device in a perspective view.

На фиг. 4 показано универсальное соединительное устройство для конического фланцевого соединения, вариант неравномерного распределения сегментов вставки.In FIG. 4 shows a universal connecting device for a conical flange connection, a variant of the uneven distribution of the insert segments.

На фиг. 5, 6 показаны сечения соединительного устройства с возможными вариантами несовпадения углов конического фланцевого соединения и сегмента вставки перед стягиванием хомута.In FIG. 5, 6 show sections of a connecting device with possible variants of mismatch between the angles of the conical flange connection and the insert segment before tightening the clamp.

На фиг. 7 показано перпендикулярное оси фланца сечение фланцевого соединения в зоне конического выступа с дискретными сегментами вставки соединительного устройства, выполненными в виде кольцевых секторов.In FIG. 7 shows a section perpendicular to the axis of the flange of the flange connection in the area of the conical protrusion with discrete segments of the insertion of the connecting device, made in the form of annular sectors.

На фиг. 8 показано перпендикулярное оси сечение фланцевого соединения в зоне конического выступа с призматическими прямолинейными дискретными сегментами вставки соединительного устройстваIn FIG. 8 shows a section perpendicular to the axis of the flange connection in the area of the conical protrusion with prismatic rectilinear discrete segments of the insertion of the connecting device

На фиг. 1 показан радиальный разрез конического фланцевого соединения, предназначенного для соединения первого конструктивного элемента 1 со вторым конструктивным элементов 2. Для этого первый конструктивный элемент 1 имеет ориентированный в радиальном направлении наружу выступ 3, наружная сторона которого, обращенная от второго конструктивного элемента 2, расположена наклонно к радиальному направлению 4. Второй конструктивный элемент 2 также имеет в радиальном направлении наружу выступ 5, наружная сторона которого обращенная от первого конструктивного элемента 1 и расположена наклонно к радиальному направления 4.In FIG. 1 shows a radial section of a conical flange connection designed to connect the first structural element 1 with the second structural element 2. For this, the first structural element 1 has a radially outwardly oriented protrusion 3, the outer side of which is facing away from the second structural element 2, is inclined to radial direction 4. The second structural element 2 also has a radially outward protrusion 5, the outer side of which is facing away from the first inactive element 1 and is inclined to the radial direction 4.

Предложенное соединительное устройство (фиг. 3) состоит из двух частей. Первая часть - это изогнутое в форме кольца стяжное устройство, выполненное в виде червячного резьбового хомута, который содержит стяжную ленту 6 на одном конце которой выполнена резьбовая дорожка, а на другом конце закреплена стяжная головка 7. В стяжной головке установлен стяжной винт 8, который находится в зацеплении с резьбовой дорожкой. При вращении стяжного винта изменяется внутренний диаметр кольца образованного стяжной лентой 6.The proposed connecting device (Fig. 3) consists of two parts. The first part is a ring-shaped coupling device made in the form of a screw threaded collar, which contains a coupling tape 6 at one end of which a threaded track is made, and a coupling head 7 is fixed at the other end. A coupling screw 8 is installed in the coupling head, which is located meshed with the threaded track. When the coupling screw rotates, the inner diameter of the ring formed by the coupling tape 6 changes.

Вторая часть - это вставка (фиг. 1), на которой выполнены упруго соединенные между собой спинка 9 и выступающие в радиальном направлении внутрь плечи 10, 11, между которыми в осевом направлении образовано приемное пространство. На внешней стороне вставки выполнена ступенчатая обнизка для укладки в нее стяжной ленты 6 и формирования спинки 9.The second part is an insert (Fig. 1), on which back 9, elastically connected to each other, and shoulders 10, 11 protruding radially inward, are made, between which axially a receiving space is formed. On the outer side of the insert, a stepped slab is made for laying the tightening tape 6 in it and forming the backrest 9.

Как видно на фиг. 2, 3, 4, вставка выполнена в виде одинаковых дискретных сегментов, 12 распределенных равномерно (фиг. 2) по окружности конического фланца. В зависимости от диаметра фланца выбирается длина ленты 6 хомута и необходимое количество сегментов 12. Количество сегментов 12 зависит от эксплуатационных нагрузок на фланец. При этом в случае, когда при эксплуатации фланцевого соединения есть направление, в котором действуют заметно большие по величине эксплуатационные изгибающие моменты, сегменты могут быть распределены с уплотнением по линии действия 13 больших моментов как показано на фиг. 4.As seen in FIG. 2, 3, 4, the insert is made in the form of identical discrete segments, 12 distributed evenly (Fig. 2) around the circumference of the conical flange. Depending on the diameter of the flange, the length of the band 6 of the clamp and the required number of segments 12 are selected. The number of segments 12 depends on the operating loads on the flange. Moreover, in the case where during operation of the flange connection there is a direction in which noticeably large operational bending moments act, the segments can be distributed with sealing along the line of action 13 of the large moments as shown in FIG. four.

На фиг. 5, 6 показан способ компенсации возможных вариантов несовпадений углов наклонов поверхностей фланцев и плеч вставок Δθ, Δϕ в процессе затяжки соединительного устройства. Так при стягивании ленты 6 возникают прижимающие силы F, которые относительно точек контакта O1-O1 (фиг. 5), O2-O2 (фиг. 6) создают, соответственно, изгибающие моменты M1, М2, которые в свою очередь, упруго деформируют спинку 9 так, что устанавливается плотный контакт соответствующих поверхностей, как показано на фиг. 1.In FIG. Figures 5 and 6 show a method of compensating for possible variants of inconsistencies in the angles of inclination of the surfaces of the flanges and shoulders of the inserts Δθ, Δϕ during the tightening of the connecting device. So when the tape 6 is pulled together, there are pressing forces F, which relative to the contact points O1-O1 (Fig. 5), O2-O2 (Fig. 6) create, respectively, bending moments M1, M2, which, in turn, elastically deform the backrest 9 so that tight contact is made between the respective surfaces, as shown in FIG. one.

На фиг. 7 показано перпендикулярное оси фланца сечение (Б-Б, фиг. 1) фланцевого соединения в зоне конического выступа с дискретными сегментами вставки соединительного устройства, выполненными в виде кольцевых секторов. Такие сегменты изготавливаются путем выполнения двух последовательных операций - точение цельного профильного кольца на универсальном токарном станке, поперечное сечение которого показано на фиг. 1, и разрезание кольца на дискретные сектора, например, на фрезерном станке.In FIG. 7 shows a section perpendicular to the axis of the flange (BB, Fig. 1) of the flange connection in the area of the conical protrusion with discrete segments of the insertion device of the connecting device, made in the form of annular sectors. Such segments are made by performing two sequential operations - turning a solid profile ring on a universal lathe, the cross section of which is shown in FIG. 1, and cutting the ring into discrete sectors, for example, on a milling machine.

На фиг. 8 показано перпендикулярное оси сечение (Б-Б, фиг. 1) фланцевого соединения в зоне конического выступа с призматическими прямолинейными дискретными сегментами вставки соединительного устройства. Эти сегменты, имеющие поперечное сечение, показанное на фиг. 1, могут быть изготовлены, например, на фрезерном станке.In FIG. Figure 8 shows a section perpendicular to the axis (BB, Fig. 1) of a flange joint in the area of a conical protrusion with prismatic rectilinear discrete segments of an insert of a connecting device. These segments having the cross section shown in FIG. 1, can be manufactured, for example, on a milling machine.

Соединение конструктивных элементов с коническими фланцами с помощью предложенного универсального соединительного устройства осуществляется следующим образом.The connection of structural elements with conical flanges using the proposed universal connecting device is as follows.

Сначала оба конструктивных элемента 1, 2 с коническими фланцами предварительно совмещаются по оси фланцев до непосредственного сближения перпендикулярных оси контактирующих поверхностей фланцев. Затем свободный конец ленты 6 с резьбовой дорожкой вставляется в стяжную головку 7 и несколькими поворотами винта 8 лента фиксируется внутри головки так, чтобы собранный червячный хомут образовывал охватывающее фланец кольцо, диаметр которого был бы несколько больше наружного диаметра фланца. Далее образовавшееся кольцо червячного хомута смещается перпендикулярно оси фланца до касания лентой 6 боковой поверхности фланца, и в пространство между фланцами и кольцом вкладываются сегменты вставки так, чтобы они плечами 10, 11 базировались на конических поверхностях выступов 3, 5 фланцев, а ступенчатой обнизкой на ленте 6. При необходимости для установки всех сегментов и их распределения по окружности фланцев диаметр кольца может увеличиваться и последовательно уменьшаться для предотвращения выпадения сегментов путем вращения винта 8. После окончания процедуры распределения сегментов выполняется финишная затяжка стяжной ленты вращением винта 8, в результате чего вследствие изгиба спинок 9 устанавливается плотный контакт поверхностей плеч сегментов вставки и конусных выступов фланцев, и происходит осевое сжатие перпендикулярных оси контактных поверхностей фланцев. Таким образом, соединение конусных фланцев завершено.First, both structural elements 1, 2 with conical flanges are preliminarily aligned on the axis of the flanges until the direct contact of the flange contact surfaces perpendicular to the axis. Then the free end of the tape 6 with a threaded track is inserted into the coupling head 7 and by several turns of the screw 8 the tape is fixed inside the head so that the assembled worm clamp forms a ring enclosing the flange, the diameter of which would be slightly larger than the outer diameter of the flange. Next, the formed ring of the worm clamp is displaced perpendicular to the axis of the flange until the tape 6 touches the side surface of the flange, and insert segments are inserted into the space between the flanges and the ring so that they are based on the conical surfaces of the protrusions 3, 5 of the flanges with shoulders 10, 11, and a step-down on the tape 6. If necessary, to install all segments and distribute them around the circumference of the flanges, the diameter of the ring can increase and decrease sequentially to prevent the segments from falling out by rotating the screw 8. After closure segment allocation procedure performed finishing tape tightening the clamping screw 8 rotation, whereby due to the bending backrests 9 is set tight contact surfaces of the shoulders and insert segments conical projections of the flanges, and there is an axial compression perpendicular to the axis of the contact surfaces of the flanges. Thus, the connection of the conical flanges is completed.

Технический результат заключается в упрощении конструкции и универсализации соединительного устройства, улучшении его эксплуатационных характеристик, а также в снижении затрат на его изготовление и общей стоимости устройства.The technical result consists in simplifying the design and universalization of the connecting device, improving its operational characteristics, as well as in reducing the cost of its manufacture and the total cost of the device.

Claims

1. A universal connecting device for a conical flange connection, including a clamping device made in the form of a screw threaded clamp, the inner diameter of which can be changed, and an insert located inside the clamping device, on which the shoulders are elastically connected by a back and protruding radially inward, between which in the axial direction a receiving space is formed, characterized in that the insert is made in the form of discrete segments distributed uniformly about the circumference of the conical flange.

2. The connecting device according to claim 1, characterized in that the discrete segments of the insert are distributed unevenly around the circumference.

3. The connecting device according to claim 1, characterized in that the discrete segments of the insert are made in the form of annular sectors

4. The connecting device according to claim 1, characterized in that the discrete segments of the insert are made in the form of rectilinear prismatic elements.