Фланцевое соединение судового валопровода

ТОРСНОМУ У лахан,со сторо выполнен обниженн ые судовыхия и размер лом, а длин лнен полимерным матерастка непосредственноя болта и фланца сост4 толщины фланца. онтактировляет 0,9 ки СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕНКЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Соединения фланцеввалопроводов. КонструкцГОСТ 19354-74, с, 3,54)(57) ФПАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ С О ВАЛОПРОВОДА, содержащее кони болты, у фланцев, что, с ц динения ма торцо становленные в отверстия отличающееся лью повышения надежности соеутем увеличения усилия обжифланцев, каждый из болтов ы меньшего основания конуса с обнижением, зазор между й частью болтаи фланцем за1323769 Соединение .включает фланцы 1 и 2 с отверстиями 3, 4 под болты 5,имею. щие контактирующую с Фланцем 1 коническую поверхность 6, расположенную со стороны большого основания конуса, а на остальной части - зазор 7, заполненный полимерным материалом, подводящий осевой 8 и радиальный 9 каналы, отводящий канал 10,гайку 11, центрирующее кольцо 12, резиновую пробку 13,Зазор 7 во Фланцевом соединении с коническими болтами может быть осуществлен за счет обнижения конуса болта на части его дины (фиг. 1) либо растачиванием на этой длине отверсИзобретение относится к фланцевымсоединениям судовых валопроводов сконическими болтами и может быть использовано в судостроении и судоре 5монте, а также в других отрасляхнародного хозяйства в устройствах,передающих крутящий момент с помощькфланцевых соединений с коническимиболтами. 10Известно фланцевое соединение судового валопровода, содержащее конические болты, установленные в отверстиях фланцев. В таком соединении болты слабо стягивают фланцы валов, на 15сопрягаемых торцовых поверхностяхфланцев не обеспечиваются необходимые усилия, степень передачи крутящего момента трением между фланцамимала (значительная часть осевого усилия от затяжки болтов идет на деформацию сопрягаемых по коническим поверхностям деталей в направлении, необеспечивающем плотность обжима,перпендикулярном коническим поверхностям).Болты в таких соединениях подвержены сложным напряжением: растяженияот затяжки, среза и смятия от передаваемого крутящего момента, Торцыфланцев и болты в эксплуатации (в. связи с недостаточным обжимом) имеют микросмещения, что приводит к фреттингизносу сопрягаемых поверхностей идругим повреждениям этих деталей; в 35целом снижается надежность соединения и валопровода.Целью изобретения является повышение надежности фланцевого соединения "судового валопровода путем увеличения 40усилия, обжима торцов фланцев.Поставленная цель достигается тем,что во фланцевом соединении судового валопровода, содержащем коническиеболты, установленные в отверстияхФланцев, каждый из болтов со стороны меньшего основания конуса выполнен с обнижением, зазор между обниженной частью болта и Фланцем заполнен полимерным материалом, а длинаучастков непосредственного контактирования болта и фланца составляет0,9-0,4 толщины фланца.Выполнение контактирующих коническйх поверхностей со стороны большогооснования конуса на длине, меньшейтолщины фланца (стык фланцев не перекрывается этой частьк болта), даетвозможность увеличить усилие обжимаФ торцов фланцев за счет того, что при обжиме такого болта (закрепленного в одном фланце) осевое усилие от затяжки гайкой полностью передается на торцы сопрягаемых Фланцев (как при обжиме цилиндрических болтов с головками), без потерь на. деформацию контактирующих конических поверхностей болта и Фланца. Длина участка непосредственно контактирования болта и фланца ограничена величиной допустимых напряжений сжатия на этих поверхностях (обычно 0,6-0,7 предела текучести материала) и равна 0,9- 0,4 толщинь фланца.Выполнение зазора на остальной части болта, заполненного (после обжима фланцев) полимерным материалом, обеспечивает плотное соединение болта с фланцами (по отвердевшему слою полимерного материала) и передачу при необходимости (когда передача всего крутящего момента только за счет сил трения на торцах Фланцев не обеспечивается) части крутящего момента бол.тами, работающими на смятие и срез,Такая конструкция обеспечивает увеличение усилия обжима торцов фланцев, степень передачи крутящего момента трением между фланцами и надежность соединения в целом; упрощается также изготовление деталей и монтаж судового валопровода.На Фиг. 1 изображено фланцевое соединение валопровода, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на Фиг. 1 и 4; на фиг, 3 - узел 1 на фиг, 1 (вариант выполнения соединения); на Фиг, 4 - соединение общий вид (вариант выполнения соединения, на Фиг, 5 - узел 11 на Фиг. 4 (вариант выполнения соединения).3 1323тий во фланцах (фиг, 3), а также выполнения на болтах перехода коническойповерхности в цилиндрическую (с уступом по фиг. 4 или без уступа по. 5фиг. 5) и растачиванием цилиндрических отверстий во фланцах с обеспечением необходимого зазора.Монтаж соединения выполняется следующим образом. 10Осуществляют сборку валов с помощью центрирующего кольца 12 (илидругим способом, обеспечивающим соосное их положение) и полностью обжимают фланцы болтами 5 и гайками 11. 15Затем заливают полимерным материаломзазор 7 через осевой 8 и радиальный9 каналы до его выхода из канала 10.Все болты фланцевого соединенияустанавливают так, чтобы канал 10 рас полагался сверху,После появления полимерного материала из канала 10, что свидетельствует о полном заполнении зазора 7,осевое отверстие 8 перекрывают пробкой 13.Для заполнения зазора можно использовать, например, эпоксидный компаундКи полиэтиленполиамин в соотношении масс 100: 12. 30фланцевое соединение было выполнено в опытном порядке при замене гребного вала (диаметр 620 мм) при ремонте купнотоннажного судна. Коническиеболты диаметром по большему основаниюконуса 120 мм и конусностью 1:10 бы 7 б 9ли обточены на глубину 1,3 мм так, что сопрягаемые конические подерхности болтов фланца были сохранены на длине, меньшей толщины фланца на 1 О мм (проверено расчетом), а также .выполнены каналы 8, 9 и 10. Затем были осуществлены монтаж валов (без предварительной совместной обработки отверстий фланцев), обжим всех болтов соединения гайками и запрессовка полимерного материала в зазор 7. Смещения отверстий под болты на сопрягаемых фланцах составляли 0,5-0,7 мм.Данное фланцевое соединение н сравнении с известным обеспечивает повышение надежности соединения и валопровода в целом эа счет увеличения усилия обжима торцов фланцев, а также повышение степени передачи крутящего момента трения между фланцами; при этом значительно уменьшается воэможность появления фреттинг-износа бол тов, торцов фланцев и отверстий под болты из-за недостаточного обжима торцов фланцев, Кроме того, уменьшается трудоемкость изготовления и монтажа, сокращается продолжительность выполнения работ эа счет исключения совместной обработки конических отверстий под болты, зачастую выполняемых вручную, снижаются требования к шероховатости поверхностей отверстий и болтов. В целом сокращается время изготовления или ремонта валопровода.13237 б 9Составитель С, Никулина Редактор Н. Швыдкая Техред М.Ходанич Корректор ВБутягодписн аз 3Тираж 758 ВНИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб.,изводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектн