Резьбовые соединения с врезным кольцом

 Обычное резьбовое соединение с врезным кольцом

   Резьбовые соединения с врезным кольцом под 24° обычно состоят из трех деталей: корпуса резьбового соединения, накидной гайки и врезного кольца (рис. 1). Металлическое уплотнение среды под давлением происходит контактным напряжением, которое при сборке врезного кольца передается на трубу. Кроме уплотняющей функции врезное кольцо достаточно надежно гарантирует высокую механическую прочность соединения, в том числе при динамических нагрузках.

Резьбовое соединение с врезным кольцом было изобретено в конце 20-х годов прошлого столетия в Германии фирмой Ermeto (подразделение корпорации Parker Hannifin). На многочисленных этапах эволюции из первичной формы оно превратилось в современное резьбовое соединение с прогрессивным кольцом.
Современные резьбовые соединения с врезным кольцом под 24° обеспечивают надежное и гер­метичное соединение трубопровода с гидравли­ческими компонентами.
Надежная уплотняющая и удерживающая функция достигается прогрессивными стопорными кольцами, которые при сборке благодаря их геометрии проникают в стенку трубы до границы, определенной конструкционно (рис. 2). Прогрессивная врезка кольца во время сборки отличается тем, что первый резец (А) уже врезается в трубу,  когда второй резей (В) только начинает. Когда предусмотренная глубина врезки обоих резцов достигнута, дальнейшее продвижение ограничивается стопорным кольцом (С) и дополнительной послемонтажной зашитой (D). Специальная накатка в начале ободка кольца позволяет контролировать состояние сборки.
Геометрия обоих резцов и стопорного кольца выбирается так, что возникающие усилия равномерно распределяются по всей длине конуса. Такое распределение сил и специально предусмотренный внутренний контур в конце ободка кольца (Е) обеспечивают повышенную в сравнении с традиционными врезными кольцами безопасность при знакопеременных нагрузках на изгиб. Вибрация гасится уже при входе в кольцо.

Стопорное кольцо и послемонтажная зашита, обеспечивают необходимое усилие затяжки до упора.
После сборки видимый отвал (F) заполняет пространство перед первым резцом и создает легкую упругость кольца (G). В результате этого эффекта надолго компенсируются усталостный изгиб и заневоливание резьбы накидных гаек.

Распространенным, хотя и не совсем технически оправданным является вид ручной сборки соединений с прогрессивным кольцом с помощью двух гаечных ключей. Прямую сборку можно проводить только на трубах из мягких марок стали и меди, но никогда — на гладких стволах шланговой арматуры и регулируемых по направлению резьбовых соединениях или на трубах из нержавеющей стали. Самая частая ошибка при работе с резьбовыми соединениями с врезным кольцом — сборка «на глаз».

Обобщенного значения крутящего момента для резьбовых соединений с прогрессивным кольцом не существует. Это значение зависит от размеров, материалов и т.д.

   Резьбовые соединения с врезным кольцом под 24 градуса в зависимости от стойкости к давлению нормативно разбиты на три серии. Самая легкая серия (LL) стандартизирована только для внешних диаметров труб 4, 5, 6 и 8 мм. На основании относительно низких нагрузок давлением серия LL — применяется преимущественно в системах сжатого воздуха, газовой технике и централизованной смазке. Резьбовые соединения с прогрессивным кольцом легкой серии L поставляются для диаметров от 6 до 42 мм и по давлениям покрывают большую часть производимых гидравлических агрегатов. Преимущества легкой серии состоят в соответствии всех внутренних отверстий толщине стенок, в данном случае — тонкостенных труб. Для систем с высокими давлениями используется желая серия S с толстостенными трубами. При этом нельзя превышать указываемое изготовителем максимально допустимое давление.

Резьбовое соединение с врезным кольцом с уплотнением из эластомерного материала

Характерным для резьбового соединения с врезным кольцом под 24° является высокое сопротивление нагрузкам давлением при малых размерах. Необходимы тщательная подготовка трубы и контроль при сборке. Чисто металлическое уплотнение очень чувствительно к повреждениям поверхности трубы при сборке. В настоящее время известны новые резьбовые соединения, в которых простота сборки соединения с врезным кольцом соединена с высокой эффективностью эластомерного уплотнения (рис. 3).
Уплотнительное кольцо находится внутри конуса резьбового соединения и блокирует единственный возможный там путь утечки.
Перед сборкой между торцевыми поверхностями уплотнительного кольца и стопорного кольца имеется зазор. Этот зазор смыкается, как только стопорное кольцо врезается в стенку трубы на заданную глубину. Металлическое упорное кольцо уплотнительного кольца выполняет функцию предсборочного инструмента, который обеспечивает надежную врезку стопорного кольца в трубу без повреждения корпуса резьбового соединения. В специальных накидных гайках уплотнительное и стопорное кольца предварительно собраны неразъемно — эти три детали составляют единый конструкционный элемент. Исключается возможность по ошибке не использовать уплотнительное или стопорное кольцо. При сборке трубопроводов необходимо:

• обращать внимание на соответствие матери­алов всех компонентов;
• в системах гидравлики использовать трубные резьбовые соединения с эластомерными уплотне­ниями;
• трубу отрезать под прямым углом;
• обращать внимание на минимальную длину прямых концов труб;
• снимать заусенцы с внутренней и внешней сторон стенки трубы (фаска 0,2×45°);
• при ручной сборке применять смазку, для больших размеров использовать рычаги удлине­ния;
• добиться, чтобы конец трубы прочно приле­гал к корпусу резьбового соединения.

Обычное соединение с врезным кольцом:

• при ручной сборке необходимо метить на­кидную гайку и затягивать на 1 V2 оборота;
• при машинной сборке убедиться в пригодно­сти машины и инструментов.

Резьбовое соединение с врезным кольцом и уплотнением из эластомерного материала:

• при ручной сборке накидную гайку затяги­вать до четко ощущаемого увеличения усилия (приблизительно от 1 до 1 Уг оборота);
• при машинной сборке убедиться в пригодно­сти машины и инструментов;
• параметры машины настраивать и собирать в соответствии с инструкциями изготовителя.
• в сомнительных случаях консультироваться с изготовителем.

Наиболее распространенная в Европе систе­ма — традиционное резьбовое соединение с врезным кольцом под 24° — постоянно совер­шенствуется новыми геометриями прогрессивно­го кольца с зашитой и резьбой, с серебряным по­крытием в соединениях из нержавеющей стали. Аля простого применения резьбовое соединение с прогрессивным стопорным кольцом продолжа­ет оставаться наиболее рациональным по стои­мости решением.
Сборка должна проводиться тщательно, всегда с последующей проверкой. По причине высокой эффективности, надежности сборки и легкости в обращении резьбовые соединения с врезным кольцом и уплотнением из эластомерного мате­риала стали стандартным решением для многих случаев применения в гидравлике.

Источник: Журнал «Техномир»