UA71976U

UA71976U - device for formation of force at tightening flange connectors of bodies of equipment

Info

Publication number: UA71976U
Application number: UAU201004681U
Authority: UA
Inventors: Валерий Дмитриевич Пащенко; Сергей Леонидович Пушкарь; Сергей Васильевич Проценко; Всеволод Петрович Чуйко
Original assignee: Валерий Дмитриевич Пащенко; Сергей Леонидович Пушкарь; Сергей Васильевич Проценко; Всеволод Петрович Чуйко
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2012-08-10

Abstract

A device for formation of force at tightening flange connectors of bodies of equipment has hydraulic executive mechanisms number of which corresponds to the number of fixation elements, with tightening the flange connectors of the bodies of equipment. In each executive mechanism needed number of power hydro-cylinders is installed coaxially, those are installed mechanically and hydraulically in such a way the axial forces are added.

Description

Корисна модель належить до галузі машинобудування і може бути використана для ущільнення роз'ємів корпусів насосів та іншого устаткування, що працює під тиском. При цьому відповідає наступним вимогам: - фактичне зусилля затягування відповідає розрахунковому зусиллю; - витрати часу на виконання операції з ущільнення є мінімальними.A utility model belongs to the field of mechanical engineering and can be used to seal the connectors of pump housings and other pressure equipment. At the same time, it meets the following requirements: - the actual tightening force corresponds to the calculated force; - the time spent on the compaction operation is minimal.

До теперішнього часу відомі гідравлічні пристрої (далі гідроключі), що являють собою спеціальні гідроциліндри, опорні втулки та тяги, навертаються на різьбовий кінець кріпильної шпильки. Такі гідроключі встановлюються почергово на кожну шпильку окремо, виконується витягування шпильки, дозатягування кріпильної гайки і переустановлення гідроключа на наступну шпильку І международньій информационно-технический журнал Мо 1 (73) 2006 г. "Оборудованиеє и инструмент".To date, known hydraulic devices (hereinafter hydraulic keys), which are special hydraulic cylinders, support bushings and rods, are turned on the threaded end of the fastening pin. Such hydraulic wrenches are installed one by one on each stud separately, the stud is pulled out, the fastening nut is tightened and the hydraulic wrench is reinstalled on the next stud.

Недоліком даних гідроключів стосовно крупного обладнання є великі трудовитрати й тривалий час для виконання великої кількості переустановлень таких гідроключів, нерівномірність навантаження на роз'єм у процесі затягування, що призводить до деформації місць ущільнення. Відомі також моментні гідроключі (наприклад фірми НУТОКС та ін.). За допомогою таких ключів, які мають гідравлічний чи механічний привід, кріпильні гайки фланцевого роз'єму загвинчуються тарованим моментом. Недоліком є те, що знадобиться велика кількість переустановлень моментних ключів. При цьому кріпильна шпилька піддається додатковому навантаженню від прикладеного обертового моменту.The disadvantage of these hydraulic wrenches in relation to large equipment is high labor costs and a long time to perform a large number of reinstallations of such hydraulic wrenches, uneven load on the connector during tightening, which leads to deformation of the sealing places. Torque wrenches are also known (for example, NUTOKS, etc.). With the help of such keys, which have a hydraulic or mechanical drive, the fastening nuts of the flange connector are screwed to the specified torque. The downside is that it will require a large number of instant key reinstalls. At the same time, the fastening pin is subjected to an additional load from the applied torque.

Відомий гідравлічний пристрій (фірма М/епшек) для ущільнення роз'єму корпусів насосів.A well-known hydraulic device (M/epshek) for sealing the connector of pump housings.

Цей пристрій забезпечує одночасне навантаження всіх шпильок роз'єму корпусу.This device provides simultaneous loading of all pins of the housing connector.

Недоліками пристрою фірми УУепшіекК є те, що у випадку збільшення необхідного осьового зусилля при існуючому максимальному робочому тиску в гідросистемі, необхідно збільшувати радіальні розміри виконуючих механізмів, що неможливо в умовах обмеженого простору між кріпильними елементами.The disadvantages of the UUepshiekK device are that in the case of an increase in the required axial force at the existing maximum working pressure in the hydraulic system, it is necessary to increase the radial dimensions of the operating mechanisms, which is impossible in the conditions of limited space between the fastening elements.

В основу корисної моделі поставлена задача: - забезпечення розрахункового зусилля затягування при ущільненні корпусів шляхом одночасного навантаження усіх кріпильних шпильок (чи групи шпильок) при заданих радіальних габаритах пристрою;The useful model is based on the task of: - ensuring the calculated tightening force when sealing the housings by simultaneously loading all fastening pins (or a group of pins) with the given radial dimensions of the device;

Зо - забезпечення робочого тиску в гідросистемі до значень, що забезпечують більший запас міцності силових елементів пристрою; - легкого підвищення зусилля навантаження кріпильних шпильок за рахунок збільшення кількості ступенів робочих гідроциліндрів при незмінному робочому тиску в гідросистемі; - забезпечення потрібної точності затягування; - скорочення часу виконання операцій з ущільнення та розущільнення роз'ємів; - зменшення частки важкої ручної праці в порівнянні з традиційними методами затягування; - застосування сучасної технології контролю затягування.Zo - ensuring the working pressure in the hydraulic system to values that provide a greater safety margin of the power elements of the device; - easy increase in the load force of the fastening pins due to an increase in the number of stages of working hydraulic cylinders at constant working pressure in the hydraulic system; - ensuring the required tightening accuracy; - reduction of the time of operations for sealing and loosening of connectors; - reduction of the share of heavy manual labor in comparison with traditional tightening methods; - application of modern tightening control technology.

Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для створення зусилля при герметизації фланцевих роз'ємів корпусів обладнання має гідравлічні виконуючі механізми, кількість яких відповідає кількості кріпильних елементів, герметизуючи фланцеві роз'єми корпусів обладнання і в кожному виконуючому механізмі встановлено співвісно необхідну кількість силових гідроциліндрів, з'єднаних механічно і гідравлічно так, що осьове зусилля підсумовується.The task is solved by the fact that the device for creating a force when sealing the flange connectors of the equipment housings has hydraulic actuators, the number of which corresponds to the number of fasteners, sealing the flange connectors of the equipment housings, and in each actuator, the necessary number of power hydraulic cylinders is installed coaxially, with mechanically and hydraulically connected so that the axial force is summed up.

В окремому варіанті виконання виконуючий механізм є багатоступеневим і тиск робочого середовища у гідросистемі пристрою для досягнення розрахункового осьового зусилля і забезпечення при цьому необхідного запасу міцності силових елементів може бути зменшено при заданих розмірах пристрою до величини:In a separate version of the implementation, the executive mechanism is multi-stage and the pressure of the working medium in the hydraulic system of the device in order to achieve the calculated axial force and at the same time ensure the necessary margin of strength of the power elements can be reduced for the specified dimensions of the device to the value:

Ре-Рч/п, деRe-Rch/p, where

Ре - робочий тиск виконуючого механізму, що застосовується;Re - the working pressure of the applied mechanism;

Рі - робочий тиск для створення розрахункового осьового зусилля з одним силовим гідроциліндром; п - кількість силових гідроциліндрів у виконуючому механізмі, що застосовується, механізм при цьому має змогу забезпечити необхідні робочі параметри при фіксованих діаметральних лімітах, що в свою чергу дозволяє розмістити поруч всі 30 механізмів для одночасної роботи.Ri - working pressure for creating the calculated axial force with one power hydraulic cylinder; n - the number of power hydraulic cylinders in the applied mechanism, the mechanism is able to provide the necessary operating parameters at fixed diametrical limits, which in turn allows all 30 mechanisms to be placed side by side for simultaneous operation.

З метою підвищення безпеки кожух пристрою виконаний у вигляді кільцевої балки, що має внутрішню порожнину, в якій розташовані гідравлічні пристрої і трубопроводи високого тиску.In order to increase safety, the casing of the device is made in the form of a ring beam, which has an internal cavity, in which hydraulic devices and high-pressure pipelines are located.

Пристрій може бути оснащений системою автоматичного керування.The device can be equipped with an automatic control system.

Суть корисної моделі пояснюють креслення.Drawings explain the essence of a useful model.

Пристрій складається з наступних складових одиниць і деталей (на фіг.1 показана конструкція пристрою).The device consists of the following components and parts (Fig. 1 shows the design of the device).

Кожух 1 є основним елементом пристрою, що несе навантаження. Він виготовлений зі сталі, має кільцеву форму П-подібного перерізу. Кожух має отвори для кріплення необхідної кількості виконуючих механізмів 2. На внутрішній поверхні кожуха закріплений гідравлічний колектор високого тиску 3. По периметру зовнішньої вертикальної полки встановлюються три опорні пристрої 4, які служать опорами при встановленні пристрою та при виконанні випробувальних та ремонтних робіт.Casing 1 is the main element of the load-bearing device. It is made of steel, has a ring shape with a U-shaped section. The casing has holes for attaching the necessary number of operating mechanisms 2. A high-pressure hydraulic manifold 3 is fixed on the inner surface of the casing. Three support devices 4 are installed along the perimeter of the outer vertical shelf, which serve as supports when installing the device and during testing and repair work.

Горизонтальна полка кожуха має три різьбові отвори для кріплення штанг 5, що з'єднують кожух з верхнім строповим кільцем 6. Зовнішня вертикальна полка кожуха має б вікон, що використовуються для контролю і ремонту виконуючих механізмів. Вікна оснащені з'ємними кришками. На горизонтальній площині кожуха розташований штуцер 7, який за допомогою гнучкого рукава високого тиску з'єднується з маслонасосною станцією 8.The horizontal shelf of the casing has three threaded holes for fastening the rods 5, which connect the casing with the upper sling ring 6. The outer vertical shelf of the casing would have windows used for control and repair of the operating mechanisms. The windows are equipped with removable covers. The fitting 7 is located on the horizontal plane of the casing, which is connected to the oil pumping station 8 by means of a flexible high-pressure hose.

Конструкція кожуха виконана таким чином, що усередині нього розташовуються практично всі гідравлічні елементи пристрою, і він вільно встановлюється на корпус обладнання.The design of the casing is made in such a way that almost all hydraulic elements of the device are located inside it, and it is freely installed on the equipment body.

Пристрій має систему виміру і контролю. Вважаючи що пристрої 9 вимірювання значень витягування кріпильних шпильок є електронними, то передача інформації на комп'ютер 10 може здійснюватися бездротовим шляхом радіохвилями чи комбінованим інфрачервоним випромінюванням, як показано на фіг. 1. В цьому разі інфрачервоний сигнал від вимірювальних пристроїв приймається пристроями збору інформації 11, які з'єднані з передавачем 12, який обробляє і здійснює передачу даних через дроти 13 на комп'ютер 10.The device has a measurement and control system. Considering that the devices 9 for measuring the pullout values of the fastening pins are electronic, the transmission of information to the computer 10 can be carried out wirelessly by radio waves or combined infrared radiation, as shown in fig. 1. In this case, the infrared signal from the measuring devices is received by the data collection devices 11, which are connected to the transmitter 12, which processes and transmits data through the wires 13 to the computer 10.

На фіг. 2 зображено виконуючий механізм.In fig. 2 shows the executing mechanism.

Виконуючий механізм є багатоступеневим. Він використовується для створення необхідного зусилля при витягуванні кріпильної шпильки і передачі цього зусилля на подовжуючий елемент, тягу 14, що входить до складу виконуючого механізму. Кількість виконуючих механізмів відповідає кількості кріпильних шпильок.The executive mechanism is multi-stage. It is used to create the necessary force when pulling out the fastening pin and transfer this force to the lengthening element, rod 14, which is part of the executive mechanism. The number of operating mechanisms corresponds to the number of fastening pins.

Кожний виконуючий механізм складається з: - опорної втулки 15; - робочих силових гідроциліндрів 16 (на фіг. 2 зображені два гідроциліндри. В залежності від необхідного значення зусилля, кількість гідроциліндрів може змінюватися); - приводу 17 для загвинчування (відгвинчування) гайки головного роз'єму.Each executive mechanism consists of: - support sleeve 15; - working power hydraulic cylinders 16 (two hydraulic cylinders are shown in Fig. 2. Depending on the required force value, the number of hydraulic cylinders may vary); - drive 17 for screwing (unscrewing) the nut of the main connector.

Зо Опорні втулки 15 виконуючих механізмів виконані із надміцної сталі і призначені для встановлення виконуючих механізмів на поверхню корпусу. На зовнішній поверхні опорної втулки кріпиться привід 17 із зубчастим колесом 18, що забезпечує передачу обертового моменту на кріпильну гайку з установленням на ній адаптером-кільцем із зуб'ями для її довороту, тобто відбувається самовстановлення.Z Support bushings of 15 actuators are made of high-strength steel and are intended for installation of actuators on the surface of the case. A drive 17 with a toothed wheel 18 is attached to the outer surface of the support sleeve, which ensures the transmission of the torque to the fastening nut with an adapter-ring with teeth for its rotation, i.e. it is self-installing.

Осьове зусилля через 2 сферичні шайби 19 передається на тягу 14, нагвинчену на різьбовий кінець шпильки. Кріплення виконуючих механізмів на кожусі здійснюється за допомогою спеціальних шпонок, що забезпечують самовстановлення виконуючих механізмів у трьох площинах на регламентовану величину. Порожнини циліндрів 16 першого ступеня з'єднані з гідравлічним колектором за допомогою гнучких з'єднувальних елементів.The axial force through 2 spherical washers 19 is transmitted to the rod 14, which is screwed onto the threaded end of the pin. The fastening of the executive mechanisms on the casing is carried out with the help of special keys, which ensure self-installation of the executive mechanisms in three planes by a regulated value. The cavities of the cylinders 16 of the first stage are connected to the hydraulic manifold by means of flexible connecting elements.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

1. A device for creating force when sealing flange connectors of equipment housings, which is characterized by the fact that it has hydraulic actuators, the number of which corresponds to the number of fasteners, sealing flange connectors of equipment housings, and in each actuator, the necessary amount of power is installed coaxially hydraulic cylinders connected mechanically and hydraulically so that the axial force is summed up.

2. The device according to claim 1, which differs in that the operating mechanism is multistage and the pressure of the working medium in the hydraulic system of the device in order to achieve the calculated axial force and at the same time ensure the necessary margin of strength of the power elements can be reduced for the given dimensions of the device to the value: Re-Ri /n, where Re is the operating pressure of the used executive mechanism; Ri - working pressure for creating the calculated axial force with one power hydraulic cylinder; n - the number of power hydraulic cylinders in the applied mechanism, the mechanism is able to provide the necessary operating parameters at fixed diametrical limits, which in turn allows all 30 mechanisms to be placed side by side for simultaneous operation.

. The method of claim 1, which differs in that the purpose of increasing the pitch of the casing is

Z. The device for 1 is removed for the purpose of safety. The system is made in the form of a ring beam, which has an internal cavity, in which hydraulic devices and high-pressure pipelines are located. . The device according to claim 1, which differs in that it has an automatic control system.

4. Adj. 1 is removed with the automatic control system of the spon i s vn A m that det Y 7 and that "e x 1 i shk X Z i z zi d- - she ay dyan ! But-- i Z l K i / y ME V i V V "I" y ! E ke " gen Besne ryaZ o i U KE 1 I " Z nia . t 1 V she and her still t writes Kk shsh in "u a S pa" - a, v stik: di u вх а что у штый Ка ця 7 І и ШИ She ssh Z pe svy s a iv SCHE Sche soi im te y shi za sne ey s

I. E h i i pe oozhakt skini KA oon new KE i i i s Ve do z I ito, se svo Z SCHI DIDY i i v! | M/N Seni KM! aha and che V student Z - | | and at. и жан, я 2 Ш: и хие, б- | tt 3 Shan.

Fig. 1