RU23412U1

RU23412U1 - Соединение трубчатых деталей из термопластов

Info

Publication number: RU23412U1
Application number: RU2001120062/20U
Authority: RU
Inventors: Е.Е. Швецов; Р.Х. Фатхулин; Е.В. Гамберг
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Полимак"
Priority date: 2001-07-23
Filing date: 2001-07-23
Publication date: 2002-06-20

Abstract

1. Соединение трубчатых деталей из термопластов, сваренных радиальной сваркой трением, включающее трубу, армированную сварным каркасом, и концевую втулку, установленные с начальным натягом по одной поверхности, отличающееся тем, что оно содержит заданную последовательность сопряжений без натяга, при этом одно из сопряжений выполнено по предварительно сформированным конусным торцовым поверхностям втулки и трубы и расположено между сопряжениями, выполненными по цилиндрическим поверхностям, сопряжения без натяга по цилиндрическим поверхностям выполнены с противоположных сторон от сопряжения с начальным натягом: одно - на диаметре, меньшем внутреннего диаметра армирующего каркаса, и на длине, обусловленной конструкцией втулки, другое - на наружном, предварительно отцентрированном с втулкой диаметре трубы, на длине более длины сопряжения по поверхности с натягом.2. Соединение трубчатых деталей из термопластов по п.1, отличающееся тем, что на конусной торцовой поверхности втулки выполнен кольцевой паз шириной не менее толщины армирующего каркаса трубы, расположенный противоположно торцам элементов, образующих каркас.

Description

В29С65/06

Соединение трубчатых деталей из термопластов

Полезная модель относится к области сварки термонластов в производстве трубопроводов, npeДиaзнaчeJiHbJX для рабогы в условиях агрессивных сред и высоких давлений.

Известно сварное соединение трубчатых деталей из термопластов, в котором взаимное сопряжение свариваемых деталей, преимущественно армированной трубы и концевой втулки, осуществлено с начальным натягом по двум посадочным поверхностям разного диаметра, причем сопряжение по посадочной поверхности меньшего диаметра осуществлено на диаметре, не превыщающем внутренний диаметр армирующего каркаса, и на длине, соизмеримой с толщиной стенки трубы. (См. патент РФ Ке 2085383, конвенц. приоритет от 01.11.1993, опубл. 27.07.1997 г. МПК В29С65/06, «Способ радиальной сварки трением трубчатых деталей на основе полиолефинов).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата относится то, что осуществление натяга сразу по двум посадочным поверхностям -фебует специальных расчетов по соотнощению величин натягов по обеим поверхностям, а также приспособлений для осуществления натяга и последующей радиальной сварки. Кроме того, наличие жесткого сварного сопряжения по длине всей посадочной поверхности с большим диаметром придает сварной конструкции повыщенную жесткость и создает дополнительные напряжения в местах выхода грата, а жесткое сварное сопряжение по меньшему диаметру выполняет, фактически, только функцию герметизации каркаса от попадания агрессивной среды, и повыщенная жесткость конструкции здесь также не

требуется, a может лишь негативно проявиться при транспортировке и монтаже трубопровода.

Известно сварное соединение трубчатых изделий из термопластов, включающее термопластовую трубу и концевую втулку, сваренные радиальной сваркой трением по дв) сопрягающимся поверхностям разного диаметра, при этом втулка установлена на трубе с заданным натягом только по одной цилиндрической поверхности. Сопряжение с начальным натягом около 0,9% от диаметра посадочной поверхности осуществлено по поверхности с меньшим диаметром, а сопряжение с нулевым натягом осуществлено по поверхности с большим диаметром, при этом длина сопряжения по обеим посадочным поверхностям примерно одинакова. Сварное соединение, обеспечивающее прочность и плотность изделия, выполнено, таким образом, по посадочной поверхности меньшего диаметра, а посадочная поверхность большего диаметра полноценной сварке не подвергается. (См. патент США № 3799821, В29С 27/00,1974 г.)

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата относится то, что при осуществлении натяга по одной посадочной поверхности практически отсутствует герметизация армирующего каркаса трубы. Осуществляемая одновременно с радиальной сваркой трением торцовая сварка концевой втулки с торцом трубы не дает однозначного результата по герметизации каркаса, т.к. наличие в торцовой части поверхности трубы металла армирующего каркаса препятствует нормальному процессу торцовой сварки трением.

Задача полезной модели заключается в получении прочного, обеспечивающего герметичность, соединения трубчатых деталей.

Заявляемое техническое решение направлено на упрощение сборки соединения и повышение его герметичности и, в целом, на повышение надежности работы соединения трубчатых деталей при монтаже и эксплуатации трубопроводов.

Указанный технический результат достигается тем, что соединение трубчатых деталей из термопластов, сваренных радиальной сваркой трением, включающее трубу, армированною сварным каркасом, и концевую втулку, установленные с начальным натягом по одной поверхности, согласно изобретению, содержит заданную последовательность сопряжений без натяга, при этом одно из сопряжений выполнено по предварительно сформированным конусным торцовым поверхностям втулки и трубы и расположено между сопряжениями, выполненными по цилиндрическим поверхностям, сопряжения без натяга по цилиндрическим поверхностям выполнены с противоположных сторон от сопряжения с начальным натягом и на разных диаметрах, одно - на диаметре, меньшем внугреннего диаметра армирующего каркаса и на длине, обусловленной конструкцией втулки, другое - на наружном, предварительно отцентрированном с втулкой диаметре трубы, на длине более длины сопряжения по поверхностям с натягом.

Соединение выполнено с кольцевым пазом на конусной торцовой поверхности втулки, шириной не менее тголщины армирующего каркаса трубы, расположенным противоположно торцам элементов, образуюпщх каркас.

Выполнение сварных сопряжений трубы и втулки по одной поверхности с натягом и по нескольким поверхностям без натяга, позволяет получить новую надежную конструкцию соединения, упростить сборку конструкции, снизить излишнюю жесткость соединения при сохранении его прочности.

Возможность выполнения сопрягаемых торцовых поверхностей трубы и втулки коническими позволяет з еличить площадь контакта этих поверхностей при сварке для более наделдаой герметизации, исключает выполнение дополнительной посадочной поверхности с натягом, упрощает расчеты и приспособления для осуществления натяга только по одной цилиндрической поверхности.

I2j0 (Г)

Выполнение сопряжения без натяга на наружном диаметре трубы и на длине более, чем длина сопряжения по поверхности с натягом, обеспечивается предварительным центрированием втулки на трубе, уменьшающим задиры и возможность некачественной сварки, которые могут нарушить несущую способность соединения при сварке трением.

Выполнение сопряжения без натяга на диаметре, меньшем внутреннего диаметра армирующего каркаса и на длине, обусловленной линейными размерами втулки, обеспечивающими, в свою очередь, возможность сваривания соединений в трубопровод, позволяет выполнить конструкцию соединения без дополнительных торцовых швов внутри трубы, исключить возможность попадания агрессивной среды на каркас трубы и, тем самым, повысить надежность соединения трубчатых деталей. Швы внутри трубопровода остаются только в местах сварных стыков самих соединений.

Выполнение на торцовой конусной поверхности втулки кольцевого паза шириной не менее толщины армирующего каркаса трубы, расположенным противоположно торцам элементов, образующих каркас, исключает на площади паза контакт каркаса трубы и корпуса втулки, обеспечивая качество шва и необходимую герметизацию каркаса после соответствующей осадки втулки и трубы при их сварке трением.

Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемого устройства, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию новизна.

Сварное соединение трубчатых деталей из термопластов представлено на фиг. - Общий вид соединения трубчатых деталей из термопластов, разрез.

Сварное соединение трубчатых деталей из термопластов включает в себя термопластовую трубу 1 и концевую втулку 2.

Термопластовая труба 1, содержащая усилитель прочности в виде жесткого сварного каркаса 3, сваренного из продольных 4 и навитых на них спираяьных элементов 5, установлена во втулке 2. На торцовой конусной поверхности втулки 2 выполнен кольцевой паз 6 шириной не менее толщины

г .

каркаса 3 и расположенный противоположно торцам продольных 4 и спиральных 5 элементов, образующих каркас. Труба 1 сопрягается с концевой втулкой 2 по сваренным радиальной сваркой трением цилиндрическим поверхностям 7 с натягом, по цилиндрическим поверхностям 8 и 9 без натяга, по конусным кольцевым поверхностям 10 без натяга. В теле втулки выполнены технологические отверстия для выхода грата 11.

Способ осуществления соединения трубы и втулки заключается в следующем. Обрабатывают поверхности 7 трубы 1 и втулки 2 по заданному диаметру и на длине, обеспечивающим прочность и плотность сопряжения с заданным натягом, а также по заданному диаметру и на соответств)аощих длинах сопряжений на поверхностях 8 и 9, обеспечивающих сопряжение трубы и втулки без натяга.

Обрабатывают торцы трубы и втулки на конус под заданным углом.

Центрируют втулку на трубе по поверхностям 8 и осуществляют по ним сопряжение без натяга.

Осуществляют сопряжения втулки с трубой с натягом по посадочным поверхностям 7, по коническим поверхностям 10 втулки и трубы - без натяга с заданным аксиальным усилием, и по цилиндрическим поверхностям 8 и 9 по свободной посадке.

Относительным вращением деталей 1 и 2 производят радиальную сварку трением поверхностей 7 трубы и втулки, сопряженных с натягом, сопряжения по поверхностям 8 и 9 и сварку по коническим торцам трубы и втулки 10. Контроль качества сварки осуществляют по выходу грата из отверстий 11.

Производят торможение и выдержку для охлаждения.

Пример конкретного выполнения.

Claims

1. Соединение трубчатых деталей из термопластов, сваренных радиальной сваркой трением, включающее трубу, армированную сварным каркасом, и концевую втулку, установленные с начальным натягом по одной поверхности, отличающееся тем, что оно содержит заданную последовательность сопряжений без натяга, при этом одно из сопряжений выполнено по предварительно сформированным конусным торцовым поверхностям втулки и трубы и расположено между сопряжениями, выполненными по цилиндрическим поверхностям, сопряжения без натяга по цилиндрическим поверхностям выполнены с противоположных сторон от сопряжения с начальным натягом: одно - на диаметре, меньшем внутреннего диаметра армирующего каркаса, и на длине, обусловленной конструкцией втулки, другое - на наружном, предварительно отцентрированном с втулкой диаметре трубы, на длине более длины сопряжения по поверхности с натягом.

2. Соединение трубчатых деталей из термопластов по п.1, отличающееся тем, что на конусной торцовой поверхности втулки выполнен кольцевой паз шириной не менее толщины армирующего каркаса трубы, расположенный противоположно торцам элементов, образующих каркас.