SU969510A1 - Apparatus for tightening threaded joints - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЯЖКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ(54) DEVICE FOR TIGHTENING THREADED CONNECTIONS

1one

Изобретение относитс  к созданию и эксплуатации машин и аппаратов, в частности сосудов, работающих под давлением, и может быть использовано в химической, нефтехимической , энергетической, в производстве искусственного минерального сырь  и дру- 5 гих отрасл х промышленности.The invention relates to the creation and operation of machines and apparatuses, in particular, vessels working under pressure, and can be used in the chemical, petrochemical, energy, in the production of artificial mineral raw materials and other industries.

Известно устройство дл  зат жки резьбовых соединений, выполненное в виде нагревательного элемента и установленное на крепежных шпильках сосуда 1.A device for tightening threaded connections, made in the form of a heating element and mounted on the mounting studs of the vessel 1, is known.

Недостатком указанного устройства  вл етс  перегрев шпилек, что может вызвать нарушение структуры материала и его разрушение .The disadvantage of this device is the overheating of the studs, which can cause disruption of the structure of the material and its destruction.

Наиболее близким к предлагаемому  в- is л етс  устройство дл  зат жки резьбовых соединений, содержащее упорный стакан, узел его нагрева, соединительную муфту, св зывающую упорный стакан с резьбовым соединением, и опорную гайку, наворачиваемую на хвостовик резьбового соединени . При этом торцовые контактирующие муфты выполнены цилиндрическими 2.Closest to the proposed device is a device for tightening threaded joints, comprising a thrust cup, its heating unit, a coupling connecting the thrust cup to the threaded joint, and a support nut that rolls onto the shank of the threaded joint. When this end contact couplings are cylindrical 2.

К недостаткам известного устройства относ тс  необходимость иметь высокую темпеThe disadvantages of the known device include the need to have a high temp.

ратуру нагрева дл  создани  усилий нагружени  и больша  продолжительность процесса нагрева и охлаждени . Удлинение крепежной шпильки происходит за счет увеличени  высоты упорного стакана при его нагревании .A heating unit to create loading forces and a longer heating and cooling process. The extension of the mounting stud occurs by increasing the height of the thrust cup when it is heated.

Цель изобретени  - увеличение усили  предварительного раст жени  элемента резьбового соединени  и сокращение габаритов конструкции.The purpose of the invention is to increase the prestressing force of the element of the threaded joint and reduce the overall dimensions of the structure.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  зат жки резьбовых соединений , содержащем упорный стакан, узел его нагрева, соединительную муфту, св зывающую упорный стакан с резьбовым соединением , и опорную гайку, наворачиваемую на хвостовик резьбового соединени , торцовые контактирующие поверхности упорного стакана и соединительной муфты выполнены коническими, образующими с внутренней цилиндрической поверхностью упорного стакана или с внешней цилиндрической поверхностью соединительной муфты острый угол.The goal is achieved by the fact that, in a device for tightening threaded connections, comprising a stop cup, its heating unit, a coupling connecting the stop cup to the threaded joint, and a support nut, wound around the shank of the threaded joint, the end contact surfaces of the stop cup and the coupling The couplings are made conical, forming an acute angle with the inner cylindrical surface of the thrust cup or with the outer cylindrical surface of the coupling sleeve.

Упорный стакан выполнен в виде силовых колец с торцовыми коническими контактирующими поверхност ми, образующими сThe thrust cup is made in the form of power rings with end conic contacting surfaces forming with

внутренней цилиндрической поверхностью этих колец острый угол, и снабжен размещенными между силовыми кольцами промежуточными кольцами, торцовые контактирующие новерхности которых выполнены коническими , образующими с внешней цилиндрической поверхностью промежуточных колец острый угол.the inner cylindrical surface of these rings is an acute angle, and is provided with intermediate rings placed between the power rings, the end contact surfaces of which are made conical, forming an acute angle with the outer cylindrical surface of the intermediate rings.

Отнощение щирины каждого промежуточ ного кольца к ширине силового кольца больше единицы.The ratio of the width of each intermediate ring to the width of the power ring is greater than one.

Упорный стакан выполнен из материала с коэффициентом тер.мического удлинени , больщим коэффициента термического удлинени  материала соединительной муфты и промежуточных колец.The thrust cup is made of a material with a coefficient of thermal elongation, a greater coefficient of thermal elongation of the material of the coupling and intermediate rings.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - один из вариантов выполнени  устройства.FIG. 1 shows the device, a general view; in fig. 2 is one embodiment of the device.

Устройство дл  зат жки резьбовых-соединений содержит упорный стакан 1, узел 2 его нагрева, соединительную муфту 3, св зывающую упорный стакан 1 с резьбовым соединением 4, крепежна  гайка 5 которого выполнена с отверсти ми 6 на ее боковой поверхности, и опорную гайку 7, наворачиваемую на хвостовик резьбового соединени  4. Торцовые контактирующие поверхности 8 упорного стакана 1 и соединительной муфты 3 выполнены коническими, образующими с внутренней цилиндрической поверхностью 9 упорного стакана 1 или внещней цилиндрической поверхностью 10 соединительной муф ты 3 острый угол ot. Упорный стакан 1 может быть выполнен в виде силовых колец 11 с торцовыми коническими контактирующими поверхност ми 12, образующими с внутренней цилиндрической поверхностью 13 этих колец острый угол , и снабжен размещенными между силовыми кольцами 11 промежуточными кольцами 14, торцовые контактирующие поверхности 15 которых выполнены коническими, образующими с вйещней цилиндрической поверхностью 16 промежуточных колец острый угол у. Отношение ширины каждого промежуточного кольца 14 к ширине силового кольца 11 больше единицы . Упорный стакан 1 выполнен из материала с коэффициентом термического удлинени , большим коэффициента термического удлинени  материала соединительной муфты 3 и промежуточных колец 14. Дл  уменьшени  сил трени  между упорным стаканом 1 и фланцем 17 может быть установлена шайба 18. Углы 5 между внешней цилиндрической поверхностью 16 и контактирующим коническими поверхност ми 15 промежуточного кольца 14 острые и, в частном случае, равны углам ;S, Нижний торец силового кольца , устанавливаемого на фланец 17 зат гиваемого резьбового соединени ,плоский.The device for tightening threaded connections comprises a stop cup 1, a heating assembly 2, a coupling 3 connecting the stop cup 1 with a threaded joint 4, the fastening nut 5 of which is made with holes 6 on its side surface, and a supporting nut 7, screwed onto the shank of the threaded joint 4. The end contact surfaces 8 of the anvil cup 1 and the coupling 3 are tapered, forming an anvil cup 1 with the inner cylindrical surface 9 or an outer cylindrical surface 10 s edinitelnoy MUF you 3 acute angle ot. The thrust cup 1 can be made in the form of power rings 11 with end conical contacting surfaces 12, forming an acute angle with the inner cylindrical surface 13 of these rings, and provided with intermediate rings 14 placed between power rings 11, whose end contacting surfaces 15 are made conical with a cylindrical surface 16 intermediate rings acute angle y. The ratio of the width of each intermediate ring 14 to the width of the power ring 11 is greater than one. The thrust cup 1 is made of a material with a thermal elongation coefficient, a large coefficient of thermal elongation of the material of the coupling 3 and intermediate rings 14. To reduce the frictional forces between the thrust cup 1 and the flange 17, a washer 18 can be installed. Angles 5 between the outer cylindrical surface 16 and the contacting the conical surfaces 15 of the intermediate ring 14 are sharp and, in a particular case, equal to the corners; S, the lower end of the power ring, mounted on the flange 17 of the tapped threaded joint, is flat s.

Устройство работает следующим образомThe device works as follows

Устройство устанавливаетс  на фланецThe device is mounted on a flange.

17 и соедин етс  с резьбовым соединением 417 and connects to the threaded joint 4

с помощью опорной гайки 7. Включаетс  узел нагрева упорного стакана 1. Высота упорного стакана при нагревании увеличиваетс , увеличиваетс  также и диаметр стакана , а увеличение диаметра приводит к дополнительному нагружению резьбового соединени  за счет того, что сопр жение стакана и соединительной муфты 3 выполнено по конической поверхности. Зазор, образовавщийс  между гайкой 5 и фланцем 17, выбираетс  поворотом гайки при помощи отверстий 6 через окно в упорном стакане. В случае, когда упорный стакан выполнен из набора отх ельных силовых колец 11 и 14, причем коэффициент температурного удлинени  материала колец 11 больще коэффициента температурного удлинени  колец 14, увеличение диаметра каждого из колец 11 при нагреве устройства приводит к дополнительному нагружению крепежной шпильки. При этом, дл  того, чтобы увеличение диаметраwith the help of the support nut 7. The heating of the pressure cup 1 is turned on. The height of the pressure cup increases with heating, the diameter of the cup increases as well, and an increase in diameter leads to additional loading of the threaded joint due to the fact that the junction between the glass and the coupling 3 is conical surface. The gap formed between the nut 5 and the flange 17 is selected by turning the nut with the holes 6 through the window in the stop cup. In the case when the thrust cup is made of a set of elongated power rings 11 and 14, and the coefficient of temperature elongation of the material of rings 11 is greater than the coefficient of temperature elongation of rings 14, an increase in the diameter of each of the rings 11 when the device heats up leads to additional loading of the fastening pin. At the same time, in order to increase the diameter

промежуточного кольца 14 при действии на Него радиальной силы от температурного расширени  силовых колец 11 минимальны.м, необходимо, чтобы отношение ширины промежуточного кольца к ширине силового кольца было больше единицы, т.е. чтобы промежуточное кольцо было более жестким по отношению к силовому. Нагреватели в этом устройстве выполн ютс  отдельно на силовых и промежуточных кольцах. Нагреватель промежуточных колец включаетс  после создани  усили  зат жки дл  уменьшени  времени сн ти  устройства.intermediate ring 14 when exposed to a radial force from the thermal expansion of the power rings 11 is minimal. it is necessary that the ratio of the width of the intermediate ring to the width of the power ring be greater than one, i.e. so that the intermediate ring is more rigid in relation to the force. Heaters in this device are performed separately on power and intermediate rings. The intermediate ring heater is turned on after a pulling force has been applied to reduce the removal time of the device.

Температура нагрева предлагаемого устройства значительно меньше температуры нагрева известных устройств при прочих равных параметрах. Это позволит увеличитьThe heating temperature of the proposed device is significantly less than the heating temperature of known devices with other parameters being equal. This will increase

нагружающую способность устройства, сократить врем  сборки и разборки соединени . Следует отметить также, что врем  охлаждени  устройства при его сн тии значительно меньще, чем в известных устройствах (за счет уменьшени  высоты стакана и одновременно его диаметра).load capacity of the device, reduce the time of assembly and disassembly of the connection. It should also be noted that the cooling time of the device when it is removed is significantly less than in known devices (by reducing the height of the glass and at the same time its diameter).

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 1- Устройство дл  зат жки резьбовых соединений, содержащее упорный стакан, узел его нагрева, соединительную муфту, св зывающую упорный стакан с резьбовым соединением , и опорную гайку, наворачиваемую на хвостовик резьбового соединени ,1- A device for tightening threaded joints, comprising a thrust cup, its heating unit, a coupling connecting the thrust cup to the threaded joint, and a support nut that is screwed onto the shank of the threaded joint, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  усили  предварительного раст жени  элемента резьбового соединени  и сокращени  габаритов конструкции, торцовые контактирующие поверхности упорного стакана и соединительной муфты выполнены коническими, образующими с внутренней цилиндрической поверхностью упорного стакана или с внешней цилиндрической поверхностью соединительной муфты острый угол.characterized in that, in order to increase the prestressing force of the threaded joint element and reduce the design dimensions, the end contact surfaces of the thrust cup and the coupling are tapered, forming an acute angle with the inner cylindrical surface of the thrust cup or with the outer cylindrical surface of the coupling.