RU193673U1 - Беззазорное крепежное соединение фланцев - Google Patents
Беззазорное крепежное соединение фланцев Download PDFInfo
- Publication number
- RU193673U1 RU193673U1 RU2019124411U RU2019124411U RU193673U1 RU 193673 U1 RU193673 U1 RU 193673U1 RU 2019124411 U RU2019124411 U RU 2019124411U RU 2019124411 U RU2019124411 U RU 2019124411U RU 193673 U1 RU193673 U1 RU 193673U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeve
- flanges
- longitudinal
- connection
- gap
- Prior art date
Links
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 6
- 230000008439 repair process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
- F16B5/02—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread
- F16B5/0258—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread using resiliently deformable sleeves, grommets or inserts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области энергетического машиностроения и может быть использована для стягивания и жесткой фиксации фланцев полумуфт валов машин, в том числе роторов энергетических турбоагрегатов большой мощности, во время монтажа и ремонтов. Беззазорное крепежное соединение фланцев содержит втулку, установленную с зазором в сквозных соосных цилиндрических отверстиях соединяемых фланцев и выполненную с внутренним осевым коническим отверстием, в котором установлена шпилька, выполненная с центральным коническим участком и сопряженная с внутренней конической поверхностью втулки. По всей длине втулки выполнен продольный сквозной разрез, через 90° от которого выполнены три продольных несквозных паза. Технический результат - повышение надежности и технологичности крепежного соединения фланцев, а также снижение трудоемкости выполнения сборочно-монтажных работ. 2 ил.
Description
Предлагаемое техническое решение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано для стягивания и жесткой фиксации фланцев полумуфт валов машин, в том числе роторов энергетических турбоагрегатов большой мощности, во время монтажа и ремонтов.
В настоящее время одним из основных способов соединения фланцев полумуфт роторов турбоагрегатов является соединение цилиндрическими призонными болтами. Призонные болты устанавливаются в отверстия полумуфт с зазором 0,02-0,04 мм (патент РФ №2087290 «Способ соединения валов фланцевыми полумуфтами с соединительными призонными болтами», МПК В23Р 19/06, опубликовано 20.08.1997 г.). На практике, как правило, зазоры на разных болтах составляют до 0,06 мм, а зачастую, и более, что может привести к ухудшению первоначальной центровки роторов, и, как следствие, к ухудшению вибрационного состояния валопровода. Кроме этого, каждый болт в одном фланцевом соединении может быть установлен в отверстие с различным радиальным зазором. При этом на болтах, установленных с наименьшими зазорами, могут появляться повышенные напряжения смятия и среза, что может привести к серьезной аварии. Вышеперечисленные проблемы приводят к недостаточной жесткости фиксации фланцев, что значительно снижает надежность фланцевого соединения. Также при извлечении призонных болтов, часто происходят повреждения соединительных болтов и отверстий в полумуфтах.
Другим широко распространенным способом соединения фланцев полумуфт роторов турбоагрегатов является легкосъемное крепежное соединение с радиальным натягом (беззазорное). Основным недостатком такого соединения является конструкция конической втулки, ограничивающая ее податливость и требующая большого усилия для ее разжатия. Это значительно затрудняет сборку-разборку фланцевого соединения и не обеспечивает необходимую жесткость, и как следствие, надежность соединения.
Решением указанных технических проблем является применение беззазорного крепежного соединения фланцев полумуфт, состоящего из шпильки с конусной посадочной поверхностью и втулки, имеющей внутреннюю коническую часть и наружную цилиндрическую поверхность.
Известно техническое решение «Легкосъемное беззазорное крепежное соединение фланцев» (патент РФ №2519996, МПК F16B 5/02, опубликовано 20.06.2014 г.). Данное техническое решение содержит втулку, установленную с зазором в сквозных соосных цилиндрических отверстиях соединяемых фланцев валов. Втулка выполнена с внутренним осевым коническим отверстием, в котором установлена шпилька, имеющая центральный конический участок. Втулка и шпилька сопряжены по коническим поверхностям, на резьбовых концах шпильки установлены гайки, обеспечивающие возможность ее перемещения и регулировки усилия затяга. Втулка выполнена с возможностью фиксации ее положения в соединении в осевом направлении посредством упорного буртика, выполненного на втулке со стороны большего диаметра конуса и контактирующего с торцевой поверхностью расточки, выполненной во фланце. Втулка выполнена с призонным рабочим участком и с четырьмя продольными разрезами, начинающимися от торца втулки со стороны меньшего диаметра конуса и заканчивающимися на нерабочем участке втулки со стороны большего диаметра конуса. На торцах шпильки выполнены пазы.
Недостатком данного решения является низкая технологичность соединения, поскольку в размер диаметра каждого конкретного отверстия целесообразно оперативно, в условиях станции, протачивать или шлифовать наружную цилиндрическую поверхность втулки, предварительно изготовленную с припуском. Такую обработку конической втулки с продольными разрезами проводить затруднительно, так как из-за разной жесткости в крайних сечениях и большой податливости ее разрезной части трудно обеспечить необходимое качество обработки наружной цилиндрической поверхности. Из-за высокой податливости, втулка после нескольких циклов сборки/разборки, пластически деформируется и теряет свою первоначальную форму.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому техническому решению, по совокупности существенных признаков и выбранным в качестве прототипа, является «Легкосъемное крепежное соединение с радиальным натягом» (патент РФ №2239731, МПК F16B 5/02, опубликовано 10.11.2004 г.), направленное на повышение надежности и упрощение выполнения сборочных работ. Крепежное соединение фланцев с радиальным натягом (беззазорное) содержит втулку, установленную с зазором в сквозных соосных цилиндрических отверстиях соединяемых фланцев. Втулка выполнена с внутренним осевым коническим отверстием, в котором установлена шпилька, выполненная с центральным коническим участком и сопряженная с внутренней конической поверхностью втулки. По всей длине втулки выполнен продольный сквозной разрез. На резьбовых концах шпильки установлены гайки. На втулке со стороны конической поверхности большего диаметра выполнен буртик для фиксации втулки в осевом направлении и от поворота при затяжке гаек.
Недостатком известного устройства является низкая надежность из-за снижения несущей способности фланцевого соединения. При разжатии втулки конической шпилькой, деформации в различных поперечных сечениях, а, следовательно, и напряжения будут неодинаковыми в разных направлениях, поэтому передаваемые шпильками перерезывающие силы от крутящего момента во фланцах будут неодинаковыми, что может привести к появлению в отдельных шпильках запредельных напряжений и остаточных деформаций. Для разжатия втулки требуется большое усилие.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое техническое решение, заключается в повышении надежности и технологичности крепежного соединения фланцев, а также в снижении трудоемкости выполнения сборочно-монтажных работ.
Для достижения указанного выше технического результата предлагается беззазорное крепежное соединение фланцев, содержащее втулку, установленную с зазором в сквозных соосных цилиндрических отверстиях соединяемых фланцев и выполненную с внутренним осевым коническим отверстием, в котором установлена шпилька, выполненная с центральным коническим участком и сопряженная с внутренней конической поверхностью втулки. По всей длине втулки выполнен продольный сквозной разрез.
При этом, согласно заявляемой полезной модели, через 90° от продольного сквозного разреза выполнены три продольных несквозных паза.
Продольные несквозные пазы повышают технологичность конструкции за счет большей жесткости и целостности втулки, при этом не снижают ее податливость. Наличие продольного сплошного разреза придает втулке незамкнутую форму, что ведет к повышению ее податливости и, как следствие, увеличивает жесткость фланцевого соединения, таким образом, повышается его надежность. Большая податливость позволяет производить полное распирание втулки, прилагая при этом меньшее усилие, что снижает трудоемкость выполнения сборочно-монтажных работ.
Результаты проведенных авторами расчетно-экспериментальных исследований показали, что наиболее оптимальным вариантом для обеспечения требуемых свойств в описанном выше беззазорном крепежном соединении фланцев является вариант втулки с одним продольным сплошным разрезом и тремя расположенными через 90° продольными несквозными пазами. Проведенные расчеты для указанного варианта соединения показали, что необходимое усилие, требуемое для раскрытия втулки, уменьшилось на 86% по сравнению с конструкцией втулки без продольных несквозных пазов.
Выполнение втулки с тремя несквозными пазами, расположенными через 90°, обеспечивает равномерное раскрытие втулки и, соответственно, равномерное распределение напряжений в ней.
Таким образом, предложенное техническое решение в совокупности указанных выше существенных признаков обеспечивает повышение надежности фланцевого соединения, обеспечивает повышение технологичности и снижение трудоемкости выполнения сборочно-монтажных работ.
Представленные графические материалы содержат пример конкретного выполнения беззазорного крепежного соединения фланцев.
На фиг. 1 представлен разрез главного вида беззазорного крепежного соединения фланцев; на фиг. 2 - втулка, продольный разрез и вид слева.
Беззазорное крепежное соединение содержит втулку 1, установленную с зазором в сквозных соосных цилиндрических отверстиях 2 и 3 соединяемых фланцев 4 и 5 полумуфт (на фиг.не показаны) роторов турбоагрегатов. Втулка 1 выполнена с внутренним осевым коническим отверстием 6, в котором установлена шпилька 7 с гайками 8 и 9 на своих резьбовых концах. Шпилька 7 выполнена с центральным коническим участком 10 и сопряжена с внутренней конической поверхностью втулки 1. За втулкой 1 со стороны меньшего диаметра конуса расположена упорная втулка 11, предназначенная для фиксации положения втулки 1 в осевом направлении. По всей длине втулки 1 выполнен продольный сквозной разрез 12. Через 90° от продольного сквозного разреза выполнены три продольных несквозных паза 13. Остаточная толщина h втулки 1 в местах выполнения продольных несквозных пазов 13 должна быть минимальной, но при этом обеспечивать требуемую жесткость втулки 1 и не снижать ее прочностные характеристики. Ширина пазов 13 должны быть выполнена минимальной исходя из технологических возможностей. На резьбовых торцах шпильки 7 выполнены резьбовые отверстия 14 под винт 15 для крепления заглушек 16.
Для изготовления отдельных элементов крепежного соединения предпочтительно применять материал марки 25Х1МФ (наиболее распространенный в турбиностроении для изготовления шпилек и втулок фланцевых соединений роторов).
Стягивание и жесткая фиксация валов, в частности, роторов турбоагрегата, во время монтажа и ремонтов выполняется после операции центрирования. Сборка устройства производится следующим образом:
В сквозные соосные цилиндрические отверстия 2 и 3, подготовленные для соединения фланцев 4 и 5, устанавливается втулка 1 и шпилька 7. На шпильку 7 со стороны большего диаметра конуса устанавливается упорная втулка 11 и гайка 8, которая обжимается ключом до нормируемого незначительного усилия, обеспечивающего «нулевой» натяг по сопрягаемым поверхностям шпильки 7, втулки 1 и сквозным соосным цилиндрическим отверстиям 2 и 3. При этом втулка 1 насаживается на шпильку 7 и разжимается до соприкосновения с поверхностями сквозных соосных цилиндрических отверстий 2 и 3 и создания предварительного «нулевого» радиального натяга по сопрягаемым поверхностям шпильки 7, втулки 1 и сквозных соосных цилиндрических отверстий 2 и 3. На противоположный резьбовой конец шпильки 7 устанавливается гайка 9 до упора. Затем, гайка 9 отводится на расчетную величину, требуемую для обеспечения расчетного натяга. Дальнейшим затягиванием гайки 9 обеспечивается окончательный расчетный радиальный натяг по сопрягаемым поверхностям шпильки 7, втулки 1 и сквозных соосных цилиндрических отверстий 2 и 3.
После окончания затяга шпильки 7 к ее резьбовым торцам винтами 15 крепятся защитные заглушки 16.
Следует отметить, что при сборке устройства обжатие гаек 8 и 9 производится с помощью динамометрического ключа или гидравлического гайковерта.
Claims (1)
- Беззазорное крепежное соединение фланцев, содержащее втулку, установленную с зазором в сквозных соосных цилиндрических отверстиях соединяемых фланцев и выполненную с внутренним осевым коническим отверстием, в котором установлена шпилька, выполненная с центральным коническим участком и сопряженная с внутренней конической поверхностью втулки, при этом по всей длине втулки выполнен продольный сквозной разрез, отличающееся тем, что через 90° от продольного сквозного разреза выполнены три продольных несквозных паза.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019124411U RU193673U1 (ru) | 2019-07-29 | 2019-07-29 | Беззазорное крепежное соединение фланцев |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019124411U RU193673U1 (ru) | 2019-07-29 | 2019-07-29 | Беззазорное крепежное соединение фланцев |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU193673U1 true RU193673U1 (ru) | 2019-11-11 |
Family
ID=68580140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019124411U RU193673U1 (ru) | 2019-07-29 | 2019-07-29 | Беззазорное крепежное соединение фланцев |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU193673U1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU640058A1 (ru) * | 1977-08-10 | 1978-12-30 | Rakhmanov Nikolaj N | Резьбовое крепежное устройство с односторонным доступом |
WO1980001305A1 (en) * | 1978-12-18 | 1980-06-26 | Ffv Industriprodukter Ab | Double acting cone coupling |
EP0816703A2 (de) * | 1996-06-25 | 1998-01-07 | ATEC-Weiss GmbH & Co. KG | Konusschraubverbindung für Lamellenpaket-Wellenkupplungen |
RU2158872C1 (ru) * | 2000-04-03 | 2000-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Арсенал-Плюс" | Соединение трубопроводов |
RU2239731C2 (ru) * | 2002-12-06 | 2004-11-10 | Открытое акционерное общество "Силовые машины-ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт" | Легкосъемное крепежное соединение с радиальным натягом |
RU2519996C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-06-20 | Открытое Акционерное Общество "Силовые Машины - Зтл, Лмз, Электросила, Энергомашэкспорт" (Оао "Силовые Машины") | Легкосъемное беззазорное крепежное соединение фланцев |
-
2019
- 2019-07-29 RU RU2019124411U patent/RU193673U1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU640058A1 (ru) * | 1977-08-10 | 1978-12-30 | Rakhmanov Nikolaj N | Резьбовое крепежное устройство с односторонным доступом |
WO1980001305A1 (en) * | 1978-12-18 | 1980-06-26 | Ffv Industriprodukter Ab | Double acting cone coupling |
EP0816703A2 (de) * | 1996-06-25 | 1998-01-07 | ATEC-Weiss GmbH & Co. KG | Konusschraubverbindung für Lamellenpaket-Wellenkupplungen |
RU2158872C1 (ru) * | 2000-04-03 | 2000-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Арсенал-Плюс" | Соединение трубопроводов |
RU2239731C2 (ru) * | 2002-12-06 | 2004-11-10 | Открытое акционерное общество "Силовые машины-ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт" | Легкосъемное крепежное соединение с радиальным натягом |
RU2519996C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-06-20 | Открытое Акционерное Общество "Силовые Машины - Зтл, Лмз, Электросила, Энергомашэкспорт" (Оао "Силовые Машины") | Легкосъемное беззазорное крепежное соединение фланцев |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2010141979A (ru) | Усовершенствованные многопоясковые инструменты с закрепленными бобинами для одновременной сварки трением с перемешиванием множества параллельных стенок между деталями | |
US20090297261A1 (en) | System for assembling two rotary parts together by flanges | |
US11994101B2 (en) | Wind turbine rotor blade, mounting sleeve and method for connecting two rotor blade segments | |
US3703817A (en) | Flexible couplings | |
KR101121766B1 (ko) | 분할 나사산 패스너를 이용한 프리스트레싱 장치 | |
CN200989362Y (zh) | 多级顶推联接紧固器 | |
RU193673U1 (ru) | Беззазорное крепежное соединение фланцев | |
US8210809B2 (en) | System for connecting two substantially tubular members, a case comprising such a system and use thereof | |
RU2519996C1 (ru) | Легкосъемное беззазорное крепежное соединение фланцев | |
US20100087263A1 (en) | Splined couplings | |
US11479104B2 (en) | System and method for gas turbine engine mount with seal | |
US4274755A (en) | Rigid coupling, especially for turbogenerators | |
JP2002181060A (ja) | 軸継手 | |
RU2740147C1 (ru) | Болтовое беззазорное соединение фланцев | |
WO1988002074A1 (en) | Bolted coupling | |
CN108044566B (zh) | 一种直升机旋翼轴主承力螺母装配方法 | |
RU117843U1 (ru) | Устройство для точного центрирования валов | |
GB2181511A (en) | Expansion bolt for bolted couplings | |
CN209444680U (zh) | 一种快速拆装紧固件 | |
CN111156260A (zh) | 高压辊磨机辊轴快速装配结构 | |
US20210023927A1 (en) | System and method for gas turbine engine mount with seal | |
CN216131215U (zh) | 一种紧配型液压紧固器 | |
CN220791826U (zh) | 一种专用于推进系统的便于拆装的功率传动轴结构 | |
RU2341693C2 (ru) | Узел соединения деталей машин | |
CN212690611U (zh) | 一种适用于转动部件连接的销钉装置 |