Уплотнение резьбовых соединений

Уплотнение резьбовых соединений

На рис. 739 изображены способы уплотнения резьбовых соединений большого диаметра кольцевыми прокладками и шнурами. Ввиду того, что при завертывании этих соединений прокладки подвергаются действию сил сдвига, материал прокладок должен обладать повышенной твердостью.

На рис. 739, I—VI показаны способы углового уплотнения шнуром, укладываемым в кольцевую выточку в теле гайки; на рис. 739, VII—XI — способы уплотнения торцовой затяжкой шнура в замкнутом кольцевом пространстве между гайкой и корпусом; на рис. 739, XII—XV — способы радиального уплотнения с помощью шнура, укладываемого в кольцевую выточку в теле гайки или в корпусе.

Уплотнение резьбовых соединений

Уплотнение ввертных деталей. Самый простой способ уплотнения ввертных деталей (штуцеров, пробок) — смазывание витков резьбы герметизирующими составами. Однако при этом способе затрудняется отвинчивание деталей вследствие «прилипания» герметизирующей мази к резьбе после некоторого периода эксплуатации.

Не рекомендуется применяемая иногда на практике (особенно в ремонтных условиях) «подмотка» последних (ближайших к торцу ввертной детали) витков резьбы ниткой, промазанной суриком, разведенным на масле, и т. п.

На рис. 740 приведены способы уплотнения ввертных деталей упругими прокладками. В конструкции на рис. 740, I прокладка подвержена действию полной силы затяжки. Чтобы исключить раздавливание прокладки, ее необходимо выполнять из твердого или полутвердого материала, армировать или ограничивать силу затяжки.

Способы уплотнения ввертных деталей упругими прокладками

В конструкции на рис. 740, II прокладка заключена в замкнутое кольцевое пространство, образованное выточкой в корпусе. Материал прокладки может течь только в сторону резьбы, что улучшает условия уплотнения.

В конструкции на рис. 740, III—V уплотнение достигается в результате деформации прокладки при затяжке детали на жесткий торец до отказа и определяется разностью высот прокладки и канавки под прокладку.

На рис. 740, VI, VII приведены способы уплотнения по внутреннему торцу детали. Как и в предыдущих случаях, затяжку производят до упора торца детали в корпус. В конструкции на рис. 740, VII прокладка установлена в замкнутом кольцевом пространстве и не может быть выдавлена при затяжке, как в конструкции на рис. 740, VI. Затяжка детали возможна или на прокладку, или на жесткий торец; в последнем случае объем кольцевого пространства должен быть больше объема прокладки. Сила уплотнения определяется разностью высоты прокладки и высоты кольцевого пространства (при полной затяжке детали).

В конструкции на рис. 740, VIII прокладка расположена в радиальной канавке на хвостовике детали и при затяжке свободно перемещается относительно корпуса. Сила уплотнения определяется величиной выступания прокладки из канавки в свободном состоянии.

На рис. 741 показаны способы уплотнения ввертных деталей без прокладок или с металлическими уплотняющими элементами. Завертывание на конической резьбе (рис. 741, I) обеспечивает полную герметичность, особенно если корпус выполнен из пластичного металла. Остальные приведенные на рис. 741 конструкции уплотнений основаны на пластической деформации материала корпуса или материала ввертываемой детали. Их можно применять для редко разбираемых или неразъемных соединений.

Способы уплотнения ввертных деталей без прокладок или с металлическими уплотняющими элементами

На рис. 741, II, III изображены способы уплотнения острыми кольцевыми гребешками. Гребешок выполняют на детали из более твердого материала (в конструкции на рис. 741, II гребешок выполнен на корпусе, на рис. 741, III — на ввертной детали) и при завертывании врезается в мягкий материал, обеспечивая уплотнение. На рис. 741, IV, V приведены аналогичные уплотнения с применением отдельных кольцевых шипов, выполняемых из закаленной стали. Материал ввертной детали и корпуса в данном случае должен быть мягче материала шипового кольца.

На рис. 741, VI—VIII показаны способы уплотнения, основанные на пластической деформации резьбы корпуса. В конструкции на рис. 741, VI резьба на ввертной детали выполнена со сбегом; при завертывании детали неполные витки резьбы сминают витки резьбы в корпусе, обеспечивая герметичность соединения. В конструкции на рис. 741, VII резьба на ввертной детали переходит в конус; при завертывании конус сминает входные витки отверстия, обеспечивая уплотнение и в то же время наглухо стопоря соединение. В конструкции на рис. 741, VIII те же функции выполняет цилиндрический поясок на резьбе ввертной детали. Соединения, приведенные на рис. 741, VII, VIII, — неразъемные.

Глухие резьбовые соединении. На рис. 742 показаны способы герметизации глухих резьбовых соединений большого диаметра, работающих при высоких температурах и высоких внутренних давлениях. Соединения такого типа выполняют по посадкам с натягом и свинчивают, предварительно подогрев охватывающую деталь или охладив охватываемую деталь.

Резьбу выполняют с высокой степенью точности фрезерованием или шлифованием. Перед свертыванием резьбу смазывают герметизирующими мазями. При необходимости улучшить теплопередачу в состав мазей вводят металлические наполнители (алюминиевую, бронзовую или цинковую пудру).

Уплотнение глухих резьбовых соединений

Уплотнение глухих резьбовых соединений

Кроме того, герметичность обеспечивают рядом дополнительных мер: упором соединительных деталей в торец непосредственно (рис. 742, I) или через прокладки (рис. 742, II, III) из пластичных металлов (свинца, красной меди, алюминия), кольцевыми шинами (рис. 742, IV—VI), посадкой на точно обработанных цилиндрических поясках (рис. 742, VII, VIII), затяжкой на конус (рис. 742, IX— XI). В конструкции на рис. 742, XII резьба охватываемой детали на участке (а) срезана на конус; соответствующий участок на охватывающей детали — гладкий.

При ввертывании охватываемая деталь нарезает на этом участке резьбу.

Надежность описанных уплотнений возрастает, если уплотняющие элементы расположить не внутри соединения, как показано на рис. 742, I—XII, где они подвержены действию высокого давления, а снаружи, куда давление доходит только при прорыве уплотняемой жидкости или газов через витки резьбы, и то значительно ослабленным в результате дросселирования в витках резьбы. На рис. 742, XIII—XVIII изображены такие конструкции с уплотнением прокладками (рис. 742, XIII, XIV), конусами (рис. 742, XV), кольцевыми шипами (рис. 742, XVI), пружинными кольцами (рис. 742, XVII), резьбовой со сбегом (рис. 742, XVIII).

В конструкциях на рис. 742, XIX—XXII уплотнение достигается обжатием крайних витков охватывающей детали коническими кольцами и гайками. В конструкциях на рис. 742, XXIII, XXIV обжатие осуществляется напрессовкой бандажей на охватывающую деталь. Иногда обжатие осуществляют затяжкой охватывающей детали хомутом.