SU1017177A3 - Штуцерное соединение дл электрода печи - Google Patents

Abstract

1. ШТУЦЕРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОДА ПЕЧИ, содержащее штуцер с резьбой, свинчиваемые электроды с гнездами, имеющими резьбу дл  ввинчивани  половины штуцера и плоскость соединени , отличающеес   тем, что, с целью повышени  нгщежности соединени , со стороны соединенных плоскостей между нитками резьбы штуцераи нитками резьбы гнезд соедин емых электродов имеетс  зазор минимальной величины на уровне, расположенном между 0,1-0,25 высоты свинчиваемых резьбовых участков, при измерении его в каждом гнезде от его основани . N

Description

2.Штуцерное соединение по п. 1, отличающеес  тем, что с обеих сторон плоскости соединени  двух соедин емых электродов резьба штуцера содержит зоны наклона: одна зона с тангенсом угла наклона 0,1640 ,166 проходит от плоскости соединени  в направлении конца штуцера, а друга  зона с тангенсом угла наклона 0,185-0,195 проходит от конца штуцера в направлении плокости соединени 

3.Штуцерное соединение по пп. 1 и2, отличающеес  тем, что штуцер имеет с обеих сторон плоскости соединени  двух соедин емых электродов зону наклона, равную зоне наклона гнезда, заключенной между двум  зонами с различньт наклоном.

4.Штуцерное соединение по пп. 13 , о тличающеес   тем, что

в соединении имеетс  зона упора, расположенна  между 1/3 и 1/2 ВЕк:оты свинчиваемых участков. резьбЁ при измерении от основани  каждого гнезда.

5.Штуцерное соединение по п. 4, отличающеес  тем, что в

зоне упора длинна  сторона резьбы штуцера смещена на величину 0,080 ,20 мм в направлении основани  гнезда .

6.Штуцерное соединение по пп. 1 и4, отличающеес  тем, чт с обеих сторон плоскости соединени  соедин емых электродов резьба каждого гнезда имеет две зоны с различными наклонами по отношению к среднему наклону резьбы штуцера: одна зона ПЕюходит от плоскости соединени  в направлении основани  гнезда, а друга  - от основани  гнезда в направлении плоскости соединени .

7.Штуцерное соединейие по пп. 14 и6,отличающеес   тем, что в зоне упора длинна  сторона резьбы гнезда смшдена на величину 0,08гО,20 мм в направлении плоскости

соединени .

8.Штуцерное соединение по пп. 1, 4-7, стличающеес   тем, что наклон резьбы измен етс  по высоте штуцера и гнезда плавно.

Изобретение относитс  к электрометаллургическому производству, в частности к- изготовлений электродов дл  электродуговых печей.

Известно штуцерное соединение двух электродов дл  изготовлени  электрода дугоьой печи, включающее составные электроды с цилиндрическими гнездами с резьбой и штуцер, имеющий нарезанную на образующей цилиндра резьбу и вворачиваемый в гнезда свинчиваемых электродов (}.

Недостатки такого штуцерного соединени  - слабость зат жки и возможность его раскручивани  при эксплуатации , что приводит к поломке собранного электрода по штуцеру,  вл ющемус  наиболее слабым местом электрода.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  штуцерное соединение , включающее штуцер с резьбой, свинчиваемые электроды с гнездами, имеющими резьбу дл  ввинчивани  половины штуцера и плоскость соединени .

Чтобы избежать чрезмерного Зс1жима штуцера в гнезде электрода одну или1 несколько раздвигающих деталей помещают между некоторьюли резьбовыми нитками штуцера и соответствующими резьбовыми нитками гнезда. Эти раздвигаюиие детали должны быть из прочного материала, который не деформируетс  при рабочих температурах 2.

Однако известное техническое решение не позвол ет избежать разрывов штуцерных соединений, вызываемых термическими и термомеханическими напр жени ми . Kpcwe того, реализаци  повышенной плотности ниток резьбы, локализованных на одной стороне резьбы, представл ет трудности с точки зрени  обработки, что ведет к значительному увеличению стоимости изготовлени  штуцерных соединений.

Цель изобретени  - повышение надежности соединени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в штуцерном соединении дл  элект| ода печи, включающем штуцер с резьрой , свинчиваемые электроды с гнездами , имеющими резьбу дл  ввинчивани  половины штуцера и плоскость соединени , со стороны соединенных плоскостей зазор между нитками резьбы штуцера и нитками резьбы гнезд соедин емых электродов имеетс  минимальной величины на уровне, расположенном между 0,1-0,25 высоты свин.чиваемых резьбовых участков, при измерении его в каждом гнезде от его основани .

С обеих сторон плоскости соединени  двух соедин емых электродов резьба штуцера содержит две зоны наклона: одна зона с тангенсом угла наклона 0,164 - 0,166 проходит от плоскости оедииени  в направлении конца штуцера , а друга  зона с тангенсом угла наклона 0,185 - 0,195 проходит от ко ца штуцера в направлении плоскости соединени . Штуцер имеет с обеих сторон плоскости соединени  двух соедин емьос электродов зону наклона, равную зоне наклона гнезда, заключенной между двум  зонгши с различным наклоном. В соединении имеетс  зона упора, расположенна  между 1/3 и1/2 высоты свинчиваемых участков резьбы при измерении от основани  каждого гнезда. В зоне упора длинна  сторона резь бы штуцера смещена .на величину 0,080 ,20 мм в направлении основани  гнез да. С обеих сторон плоскости соединени  соедин емых электродов резьба каждого гнезда имеет две зоны с различными наклонами по отношению к среднему наклону резьбы штуцера: одна зона проходит от плоскости соединени  в направлении основани  гнезда а друга  - от основани  гнезда в нап равлении плоскости соединени . В зоне упора длинна  сторона резь бы, гнезда смещена на величину О,080 ,2 мм в направлении плоскости соединени . Наклон резьбы измен етс  по высоте штуцера и гнезда плавно. Исследовани  показали, что многие разрывы штуцерных соединений  вл ютс  результатом действий на них двух систем напр жений: -напр жени  раст жени , которые передаютс  усили ми нат жени  на шту цере вдоль его оси и тангенциальными усили ми, действующими на стенки резьбовых гнезд электродов; -механические напр жени , которы большей частью действуют сбоку и могут согнуть электродные стержни. Наибольшие напр жени  образуютс , с одной стороны, на уровне плоскости соединени  электродов и, с другой стороны, .на уровне оснований гнезд, а напр жени , действующие на стенки тнезд, проход т в промежуточной зоне расположенной между половиной и четвертью высоты резьбы гнезда, котора  свинчена со штуцера (высоту измер ют от основани  гнезда). Зазор между резьбовыми участками штуцера и резьбовьоли участками каждо го из двух гнезд электрода измен ют путем определени  разности между диа метром боковой поверхности (основной диаметр) резьбы штуцера, и анало гичным диаметром гнезда электрода. Наименьший зазор расположен между по ловииой и четвертью высоты (езьбовой части гнезда, свинченной со штуцера (измер ют от основани  гнезда), а наибольший на двух концах резьбы. Действую1цие на ствол электрода поперечные напр жени , стрем щиес  огнуть электрод, частично поглощают  небольшими поперечными перемещени ми концов штуцера у оснований езьбовых гнезд, и на уровне плоскости соединени  - небольшими перемещени ми зоны брльшого диаметра штуцера по отношению к верхним кромкам стенок peз бoвыx гнезд. Кроме того, специальной обработкой резьбовых.участков штуцера и гнезда получают кольцевую зону упора в осевом направлении на уровне трех ниток резьбы гнезда или соответствующей части штуцера, котора  располагаетс  главным образом между третью и половиной высоты свинченных вместе участков резьбы (измер ют от конца малого диаметра). Эта зона упора позвол ет в момент ввинчивани  штуцера в его гнездо останавливать ввинчивание облагодар  зажиму длинных сторон резьбы штуцера относительно длинных сторон резьбы гнезда. На фиг. 1 представлено штуцерное соединение, поперечный разрез; на фиг. 2 - часть штуцера, поперечный разрез; на фиг. 3 - нитки резьбы штуцера . Штуцерные соединени  состо т из двух электродов 1 и 2, срединенных с помощью штуцера 3, имеющего резьбу с шагом четыре нитки на дюйм. Штуцер имеет две части типа усеченного конуса , обращенные друг к другу большими основани ми по экваториальной плоскости 4 (фиг. 2). Согласно действующим международные нормам наклон каддого из этих усеченных конусов, выраженный тангенсом угла их образующей с осью штуцера, составл ет 1/6. У предлагаемого штуцера (фиг. 2) наклон имеет две последовательные величины. По длине АВ образующа  резьбового конуса с осью ХУ имеет угол ч/. За точкой В образующа  ВС с осью ХУ имеет угол р . В рассмат.риваемом варианте tg(,165; ,19Q т.е. угол od немного меньше, а угол Р значительно больше, чем установлено нормой. Друга  часть штуцера, симметрична  относительно плоскости 4, обрабатываетс  идентичньм образом. Эти два склона имеют наклоны, tg ci которых составл ет 0,164 - |,1б6г |а tg р 0,0185 - 0,195. Гнезда электрода имеют резьбу с наклоном 1/6 по всей длине образующей (фиг. 1).. В предлагаемом штуцере, который имеет 26 ниток резьбы с обеих сторон экваториальной плоекости, длина ЛВ соответствует 22 ниткам резьбы, а ВС - 4 ниткам резьбы. Отсюда видно , что, когда штуцер будет ввинчиватьс  в гнездо электрода, то в зоне В будет образовыватьс  минимальный зазор между нитками резьбы штуцера и нитками резьбы гнезда. Кроме того, между дес той и две мадцатой нитками резьбы штуцера от его конца образуют зону упора, позво л юцую точно остановить завинчивание штуцера в этом гнезде путем смещени  на долю миллиметра в направлении конца малого диаметра штуцера инстру мента, KOTOiHiiM нарезаетс  резьба. За этой зоной положение инструмента вос станавливаетс  в соответствий с нормальной установкой. Ширина резьбовых канавок из-за смацени  инструмента не измен етс , а измен ете только плотность самих ниток резьбы. Когда инструмент нарезает резьбовую канавку от конца малого диаметра штуцера, смещенна  резьбова  канавка 5 немного сближена с резьбовой предшествующей канавкой 6 и немного удалена от резьбовой канавки 7, котора  образована после установки инструмента в нормальное положение, которое не поз вол ет ему сместитьс , т.е. смедение инструмента производитс  последовательно ,по некоторой длине резьбы. .(фиг. 3) между точками 8 и 9. Восстановление инструмента в нормальное положение происходит по длине, наход щейс  между точками 10 и 11. Эти Длины завис т от скорости, с которой производитс  регулировками периферийной скорости обработки. В данном случае канавка 5 размещена на 0,12 м ( сближена с канавкой б), Так как ширина резьбовых канавок посто нна , то такое смещение уменьшает рассто ние между кромками 12 и 13 резьбовых канавок 5 и 6 на ту же величину, что указывает на равное увеличение рассто ни  между кромками 14 и 15 резьбовых канавок 5 и 7. В результате смещени  резьбовой канавки 5 вс  поверхность стороны резьбы, заключенна  между кромкой 14 и основанием резьбовой канавки, играет роль упора в момент завинчивани  штуцера в резь бовое гнездо соответствующего электрода . Длинна  сторона резьбы, ориентированна  в направлении основани  гнезда, останавливает ввинчивание штуцера прежде, чем последний прижимаетс  к основанию гнезда, и позвол  -ет сохранить в холодном состо нии в pceaoNj направлении зазор между другими длинными сторонами резьбы штуцера и соответствующими сторонами J eзьбы гнезда. Разрыва резьбовой вит ки, котора  играет роль упора, или нитки, в которую он упираетс , когда соединение имеет высокую температуру , не пpoиcxoд т. Наблюдаетс  лиш небольша  деформаци  поверхностей в точках контакта. Не имеют места также разрывы штуцера и стенок гнезда электродов, так как напр жени , которые образуютс  на уровне зоны упора , меньше напр жений, способных выз вать разрыв штуцера или станок- гнезда в электроде. Это обеспечиваете , в частности, тщательным выбором зоны упора, котора  должна быть дрстаточно удалена от зоны соединени  и не должна быть слишком близка к точке изменени  наклона, так как именно в точке В (см. фиг. 1 и 2) образуютс  наиболее значительные поперечные напр жени  в момент повышени  температуры штуцерного соединени  в результате того, что зазоры в этой точке малы. Предпочтительно размещать зону упора за точкой В, между третью и половиной высоты свинченной резьбы (измер ют от концов малого диаметра}. Величина смещени  резьбы 0,12 мм близка к оптимальной, однако она может находитьс  в пределах 0,08 0 ,20 мм. Предлагаемые резьбовые соединени  могут быть выполнены и с шагом резьбы три нитки на дюйм. Необходимо избегать снижени  плотности смещенных ниток резьбы, чтобы они могли вь4держивать напр жени  резьбового соединени . Смещение резьбовой канавки не только не уменьшает плотности смещенной нитки (ниток) резьбы, но наоборот, повьоцает плотность первой нитки резьбы. Если смещение имеет место в отношении двух - трех ниток резьбы, только перва  нитка резьбы имеет повышенную плотность. Следующие нитки резьбы сохран ют нормальную плотность. На штуцере в зоне В можно образовать кольцевую зону, охватывающую несколько ниток резьбы, образующа  которой параллельна образующей гнезда . В этом случае наклон штуцера имеет три последовательных величины. Но в любом случае зона В должна быть полностью заключена между дес той частью и четвертью высоты свинченного участка резьбы (измер ют от основани  гнезда). Модификаци  наклона и зоны упора, могут быть также реализованы на гнездах электрода, и тогда штуцер сохран ет свой наклон и свою резьбу без смещени . Можно также предусмотреть распределение между штуцером и гнездами резьбы модификации наклона и смещени  ниток резьбы в зоне упора. Если модификации наклона св заны с обработкой резьбовых гнезд, наклон зоны, котора  проходит от плоскости соединени  в направлении основани  гнёзда, должен быть более крутым, чем средний наклон штуцера, и наоборот, наклон зоны, котора  проходит от основани  гнёзда в направлении к плоскости соединени , должен быть более крутой , чем средний наклон. Модификации наклона, которые позвол ют варьировать заэор, могут также

Claims (8)

1. ШТУЦЕРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОДА ПЕЧИ, содержащее штуцер с резьбой, свинчиваемые электроды с гнездами, имеющими резьбу для ввинчи* вания половины штуцера и плоскость соединения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности соединения, со стороны соединенных плоскостей между нитками резьбы штуцера’и нитками резьбы гнезд соединяемых электродов имеется зазор минимальной величины на уровне, расположенном между 0,1-0,25 высоты свинчиваемых резьбовых участков, при измерении его в каждом гнезде от его основания.

g kz с

1017177 А

2. Штуцерное соединение по п. 1, ' отличающееся тем, что с обеих сторон плоскости соединения двух соединяемых электродов резьба штуцера содержит зоны наклона: одна зона с тангенсом угла наклона 0,1640,166 проходит от плоскости соединения в направлении конца штуцера, а другая зона с тангенсом угла наклона 0,185-0,195 проходит от конца штуцера в направлении плокости соединения.

3. Штуцерное соединение по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что штуцер имеет с обеих сторон плоскости соединения двух соединяемых электродов зону наклона, равную эоне наклона гнезда, заключенной между двумя эонами с различным наклоном.

4. Штуцерное соединение по пп. 13, отличающееся тем, что в соединении имеется эона упора, расположенная между 1/3 и 1/2 высоты свинчиваемых участков, резьба при измерении от основания каждого гнезда.

5. Штуцерное соединение по п. 4, отличающееся тем, что в эоне упора длинная сторона резьбы штуцера смешена на величину 0,080,20 мм в направлении основания гнезда.

6. Штуцерное соединение по пп. 1 и 4, отличающееся тем, что с обеих сторон плоскости соединения соединяемых электродов резьба каждого гнезда имеет две эоны с различными наклонами по отношению к среднему наклону резьбы штуцера: одна эона проходит от плоскости соединения в направлении основания гнезда, а другая - от основания гнезда в направлении плоскости соединения.

7. Штуцерное соединение по пп. 14 и 6, отличающее с я тем, что в зоне упора длинная сторона резьбы гнезда смещена на величину 0,08г0,20 мм в направлении плоскости соединения.

8. Штуцерное соединение по пп. 1, 4-7, отличающеес я тем, что наклон резьбы изменяется по высоте штуцера и гнезда плавно.