Результат интеллектуальной деятельности: Трубчатый биметаллический переходник

Изобретение относится к арматуре пневматических и гидравлических систем, требующих неразъемного герметичного соединения деталей, например труб, из разнородных металлов, и может быть использовано в различных областях машиностроения и приборостроения.

Известны биметаллические переходники с нахлесточным соединением между собой двух втулок (наложением одной на другую), выполненных из разнородных материалов (ОСТ 92-8629-75, стр. 2…4, черт. 1). Втулки имеют свободные цилиндрические участки, предназначенные для сварки разнородных по материалу деталей. Между втулками расположен слой из пластичного металла.

Недостатком существующих биметаллических переходников является соосность соединяемых втулок, что вынуждает, для изменения направления потока жидкости или газа, использовать в пневмо- и гидросистемах дополнительную деталь, например угольник. Это ведет к увеличению количества сварных соединений и, как следствие, к росту габаритов и массы систем, трудоемкости изготовления, что нежелательно в конструкциях изделий, имеющих плотную компоновку. Кроме того, наличие дополнительных деталей и соединений ведет к снижению надежности и герметичности систем.

По технической сущности и достигаемому эффекту в качестве наиболее близкого аналога выбран трубчатый биметаллический переходник, содержащий охватывающую и охватываемую резьбовые втулки из разнородных материалов, соединенные между собой резьбовыми участками с элементами герметизации на стыках этих участков. Элементы герметизации переходника выполнены в виде композиционного герметизирующего покрытия из порошков металлов или их смесей с керамическими материалами в конечных граничных зонах резьбовых участков (RU №2156911, F16L 13/007).

Недостатком указанной конструкции трубчатого биметаллического переходника, также как и других аналогов, является невозможность производить соединение разнородных труб, установленных в пневмо- и гидросистемах под углом друг к другу. Здесь также придется использовать дополнительную деталь, например угольник, по ОСТ 92-4623-85 с дополнительным сварным швом.

Кроме того, переходник по прототипу характеризуется сложной технологией изготовления, в частности, связанной с газодинамическим напылением на резьбовые участки втулок порошков металлов или их смесей с керамическими материалами.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, расширение технологических возможностей при снижении трудоемкости изготовления биметаллических переходников.

Технический результат, достигнутый предлагаемой конструкцией биметаллического переходника - создание элемента трубопроводной арматуры, позволяющего соединять (сваривать) под углом друг к другу трубы, выполненные из разнородных материалов,

Поставленная задача решается тем, что в трубчатом биметаллическом переходнике, содержащем герметично соединенные между собой охватывающую и охватываемую втулки из разнородных материалов, каждая из втулок имеет изогнутую форму, состоящую из связанных между собой торовым участком двух цилиндрических участков с расположенными под углом друг к другу пересекающимися центральными осями, установлена одна в полости другой и закреплена в ней таким образом, что цилиндрический участок одной из них является продолжением цилиндрического участка другой.

Кроме того, поставленная задача решается тем, что между разнородными изогнутыми втулками помещен слой из пластичного металла.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Трубчатый биметаллический переходник состоит из герметично соединенных между собой охватывающей 1 и охватываемой 2 втулок из разнородных материалов.

Охватывающая 1 и охватываемая 2 втулки имеют изогнутую форму, состоящую из соединенных между собой торовым участком 3 двух цилиндрических участков 4 и 5 (охватывающей втулки 1) и торовым участком 6 двух цилиндрических участков 7, 8 (охватываемой втулки 2) с расположенными под углом друг к другу пересекающимися центральными осями 9, 10.

Между разнородными изогнутыми втулками 1 и 2 располагают слой 11 из пластичного металла.

Пластичный материал, из которого выполнен слой 11, играет роль герметика и компенсатора различных физико-механических свойств материалов, из которых выполнены охватывающая и охватываемая втулки 1 и 2.

Охватываемая втулка 2 устанавливается в полости охватывающей втулки 1 таким образом, что торовые участки 3 и 6 размещаются концентрично друг относительно друга, цилиндрический участок 5 охватывающей втулки 1 является продолжением цилиндрического участка 8 охватываемой втулки 2, а цилиндрический участок 7 охватываемой втулки 2 - продолжением цилиндрического участка 4 охватывающей втулки 1.

Такое конструктивное исполнение трубчатого биметаллического переходника, во-первых, обеспечит возможность приварки к ее противоположным концам разнородных по материалу труб, а во-вторых, исключает возможность поворота втулок, имеющих изогнутую форму, относительно друг друга.

Пример использования предлагаемой конструкции.

Охватывающая втулка 1, имеющая изогнутую форму, изготовлена из стали марки 12Х18Н10Т. Охватываемая втулка 2, имеющая изогнутую форму, изготовлена из алюминиевого сплава марки АМг6. Изогнутая втулка 2 помещается в полость изогнутой втулки 1. Между втулками 1 и 2 располагают слой 11 из технически чистого алюминия марки АД1. Каждая из изогнутых втулок 1 и 2 имеют по два цилиндрических участка 4 и 5, 7 и 8, оси 9 и 10 которых расположены под углом 90° друг к другу.

Цилиндрические участки 4 и 5, 7 и 8 каждой из изогнутых втулок 1 и 2 могут быть выполнены разной длины. Такое конструктивное исполнение предпочтительно, т.к. позволит качественно приварить, например, трубу (на чертеже не показано) из алюминиевого сплава к цилиндрическому участку 7 большей длины, исключив термическое влияние в процессе сварки на слой 11, а короткий цилиндрический участок 8 этой изогнутой втулки 2, контактирующий с цилиндрическим участком 5 изогнутой втулки 1, исключает их проворот относительно друг друга. Все это обеспечивает прочное и надежное неподвижное соединение разнородных изогнутых втулок.

К свободному цилиндрическому участку 5 трубчатого биметаллического переходника известными способами сварки приваривают трубу из стали марки 12Х18Н10Т.

Предложенная конструкция элемента трубопроводной арматуры - трубчатого биметаллического переходника - позволяет соединять между собой расположенные под углом друг к другу трубы из разнородных материалов, обеспечивая при этом повышение качества работы пневмо- и гидросистем за счет сокращения количества сварных стыков и снижение трудоемкости их изготовления.