SU929952A1 - Шарнир герметичный - Google Patents

Description

(54) ШАРНИР ГЕРМЕТИЧНЫЙ

1

Изобретение относитс  к машиностроению , в особенности к конструкци м различных сливо-наливных устройств, содержащих шарнирно соединенные элементы, и может быть использовано в нефт ной, химической, пищевой и т.п. промышленности.5

Известны шарниры, содержащие две обоймы - наружную и внутреннюю, один или два р да шариков, заполн емых в шарнир через пробку, и уплотнени , обеспечи- , вающие герметичность I.

Важнейщ.им показателем работы шарнира герметичного в составе, например, сливоналивных устройств,  вл етс  его герметичность , котора  обеспечиваетс  уплотнени ми V-образного типа. Дл  нормальной ра- 15 боты этих уплотнений основным, фактором  вл етс  отсутствие в шарнире осевых и радиальных люфтов или же их мала  величина , что возможно только в случае высокой , стойкости беговых дорожек к и стиранию, котора  не обеспечена в известных конструкци х .

Известен шарнир, в котором повышение стойкости беговых дорожек к истиранию достигаетс  за счет изготовлени  всего шарнира полностью из материала повышенной прочности 2.

Однако в этом случае из-за невозможности сварных работ дл  закреплени  шарнира на трубе необходимо использовать фланцевые соединени , что значительно увеличивает металлоемкость конструкции. Кроме того, фланцевые шарниры требуют установки ответных фланцев на трубопроводе и дополнительных уплотнений, что усложн ет и удорожает монтаж. Наконец, выполнение шарнира целиком из высокопрочного материала ощутимо удорожает конструкцию .

Известен также шарнир герметичный, содержаший две обоймы, между которыми расположены шарики, уплотнение и наплавленный слой из материала повышенной твердости на беговых дорожках 3.

Недостатком этого шарнира  вл етс  то, что соединение снабжено съемными вкладышами , выполненными из материала повышенной твердости, что усложн ет технологию изготовлени  шарнира, поскольку при изготовлении вкладыша необходимо очень точно выдержать размеры, кольцевую форму вкладыша, подвергнуть его термообраотке с последующей шлифовкой. Кроме тоо , при работе в сливо-наливных устройстах шарнир находитс  под воздействием раиальной и осевой нагрузок, разных по веичине , что может привести к деформации шариком беговой дорожки, ее продавливаию и увеличению зазоров выше допустиой величины.

Цель изобретени  - повышение надежости , и технологичности соединени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в ю шарнире герметичном, содержащем две боймы, между которыми расположены шарики , уплотнение и наплавленный слой из материала повышенной твердости на беговых дорожках, наплавленный слой выполнен в виде сопр женных участков криволиней- 5 ных и пр молинейных поверхностей, причем пр молинейные поверхности расположены под острым углом, а максимальна  и минимальна  толщины наплавленного сло  наход тс  в соотношении 3:1.20

На фиг. 1 представлен шарнир герметичный , разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (наплавленный слой в разрезе).

Шарнир герметичный содержит внутреннюю обойму 1, наружную обойму 2, уплотнение в виде V-образной манжеты 3, обес- 25 печивающей герметичность шарнира со стороны движени  жидкости, шарики 4, наплавленные слои 5 и 6, выполненные в виде сопр женных участков криволинейных 7 и пр молинейных 8 поверхностей.,

Шарнир герметичный работает следующим образом.

При применении шарнира, например в сливо-наливных устройствах, его обоймы привариваютс  к трубам. При приложении момента к наружной 2 или внутренней 1 35 обоймам они вращаютс  одна по отношению к другой на необходимый угол, обеспечива  . поворот труб в горизонтальной и вертикальной плоскост х при полной герметичности процесса слива-налива.

Нанесение наплавл емого сло  из мате- ° риала повышенной твердости технологически значительно проще, поскольку технологи  нанесени  наплавки состоит из известных режимов и технологических приемов: заранее вытачиваетс  в теле обоймы канав- 45 ка, по форме и размерам соответствующа  форме и размерам наплавл емого сло , затем наноситс  слой металла с помощью установки дл  автоматической наплавки электродом , чем обеспечиваетс  высока  производительность .

Сложна  форма наплавленного сло  объ сн етс  следующими обсто тельствами: в радиальном шарнире преобладающей  вл етс  радиальна  нагрузка, в св зи с чем

толщина наплавленного сло  должна, быть максимальной в точке воздействи  упом нутой радиальной нагрузки, т.е. в точке касани  шариков и беговой дорожки. При эксплуатации в определенных услови х, например , при использовании в сливо-наливных устройствах, шарнир испытывает не только радиальную, но и осевую нагрузку, котора  составл ет 25-30% радиальной. В св зи с этим в направлении осевой нагрузки толщина наплавленного сло  может быть меньше, составл   соответственно 25-30% от максимальной толщины наплавленного сло .

Таким образом, соотношение максимальной И и минимальной В толщины наплавленного сло  составл ет 3:1.

Эмпирическим путем вы влено, что наиболее оптимальной формой наплавленного сло  дл  получени  вышеназванного соотношени  максимальной и минимальной толщин  вл етс  форма в виде .сопр женных участков криволинейных и пр молинейных поверхностей, расположенных под острым углом в диапазоне 37-42°. Эта же форма  вл етс  оптимальной и с точки зрени  технологии и экономики, так как получаетс  качественный слой, поскольку отсутствуют непровары и минимально расходуетс  наплавл емый материал.

Технико-экономический эффект от использовани  шарнира герметичного состоит в повышении технологичности и надежности конструкции.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР № 171704, кл. F 16 L 27/02, 1964.

2.Патент Англии № 1254986, кл. F 2 G, 1971.

3.Патент США № 3336057, кл. 285-276, 1967 (прототип).