СОЕДИНЕНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
CONNECTION OF CYLINDRICAL PARTS

Изобретение относится к оборудованию для нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в погружных установках добычи нефти в качестве механического соединения двух деталей.
Известны соединения головки и корпуса статора погружного электродвигателя, имеющих цилиндрическую форму, выполненные с помощью резьбы или фланцев, скрепленных болтами (см., например, патент №84075 РФ, МПК F04D 13/10, 2006). Такие соединения широко применяются при изготовлении и эксплуатации нефтепогружного оборудования.
Недостатками резьбового соединения являются сложность монтажа при эксплуатации и отсутствие возможности позиционирования деталей относительно друг друга.
К недостаткам болтового фланцевого соединения относятся увеличенные диаметральные размеры, ограничивающие его применение в погружных установках малого габарита.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является соединение цилиндрических деталей посредством установленного в канавке корпуса стопорного кольца с равномерно расположенными выступами и корончатыми зубцами. Заведение выступов стопорного кольца осуществляют через пазы корпуса, после попадания стопорного кольца в канавку производят его поворот в окружном направлении внутри канавки до совмещения корончатых зубцов с пазами корпуса, а затем отгибают корончатые зубцы в указанные пазы корпуса (см., например, патент РФ по заявке №2009116996, МПК F16B 17/00, F16B 21/00, опубл. 10.11.2010).
Недостатком данного соединения является сложная форма стопорного кольца и трудоемкость его установки за счет операции отгибания зубьев кольца в пазы на корпусе.
Предлагаемое изобретение обеспечивает надежное крепление и позиционирование соединяемых деталей в заданном положении при минимальных габаритах и упрощает монтаж конструкции соединения.
Указанный технический результат достигается тем, что в соединении цилиндрических деталей, содержащих трубчатый корпус и концевую деталь, с помощью стопорного элемента, установленного в совмещенных кольцевых проточках, размещенных на контактирующих поверхностях соединяемых деталей, согласно изобретению в качестве стопорного элемента использовано незамкнутое кольцо с отогнутыми наружу и внутрь концами, а в пределах совмещенных кольцевых проточек сформирован сквозной паз в трубчатом корпусе и глухой паз на концевой детали, переходящие друг в друга, при этом в глухом пазу выполнено отверстие для фиксации конца незамкнутого кольца и резьбовые отверстия для позиционирования деталей друг с другом с помощью стопорных винтов.
Кольцевые проточки могут быть выполнены с прямоугольным или полукруглым сечением. Для позиционирования деталей в окружном положении сквозной паз выполнен перпендикулярно продольной оси корпуса на глубину, превышающую толщину стенки корпуса в 1,5-2 раза, обеспечивая этим вскрытие корпуса.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено соединение в собранном виде; на фиг.2 - соединяемые трубчатый корпус и концевая деталь до сборки; на фиг.3 - стопорный элемент; на фиг.4 - поперечный разрез соединения.
Цилиндрический трубчатый корпус 1 и концевая деталь 2, входящая в корпус 1, соединены с помощью стопорного элемента 3 и стопорных винтов 4 (фиг.1-4). На внутренней поверхности трубчатого корпуса 1 со стороны торца выполнена кольцевая проточка 5 полукруглого или прямоугольного профиля, которую перекрывает сквозной паз 6 (фиг.2), расположенный в поперечном направлении, перпендикулярно продольной оси корпуса 1. Глубина сквозного паза 6 в 1,5-2 раза превышает толщину стенки трубчатого корпуса 1, его внутренние кромки переходят в плоскую площадку глухого паза 7, который проходит вдоль кольцевой проточки 8, выполненной на сопрягаемой с корпусом 1 наружной поверхности концевой детали 2. Кольцевые проточки 5, 8 зеркальны и совмещены друг с другом. На площадке глухого паза 7 выполнены два резьбовых отверстия 9 для стопорных винтов 4, предназначенных для позиционирования трубчатого корпуса 1 и концевой детали 2. Стопорный элемент 3 представляет собой незамкнутое кольцо, конец 10 которого отогнут назад, а конец 11 - вовнутрь (фиг.3). Для фиксации конца 11 на кольцевой проточке 8 имеется отверстие 12. Стопорный элемент 3 изготавливается из стального прутка, форма сечения которого соответствует форме профиля совмещенных проточек.
Сборка предлагаемой конструкции осуществляется следующим образом. В трубчатый корпус 1 по сопрягаемой поверхности устанавливают концевую деталь 2, при этом кольцевые проточки 5 и 8 на корпусе 1 и концевой детали 2 должны совпасть, образовав кольцевое отверстие 13 круглого или прямоугольного сечения (фиг.4). Отверстие 12 для фиксации стопорного элемента 3 на концевой детали 2 размещают напротив сквозного паза 6 на корпусе 1. Конец 11 стопорного элемента 3 зацепляется за отверстие 12 на концевой детали 2 и частично заводится в кольцевое отверстие 13. После этого корпус 1 и концевую деталь 2 поворачивают относительно друг друга и стопорный элемент 3 полностью размещается в кольцевом отверстии 13, опираясь концом 10 на нижнюю стенку сквозного паза 6 (фиг.1), который при этом оказывается ограниченным со стороны концевой детали 2 площадкой глухого паза 7. Позиционирование корпуса 1 и концевой детали 2 в окружном положении обеспечивается установкой двух или одного винта 4 на концевой детали 2. Концевая деталь 2 может быть дополнительно снабжена канавкой 14 под уплотнительное кольцо, тем самым обеспечивается герметичность соединения данной конструкции. Разборка предлагаемого соединения выполняется в обратном порядке.
Предлагаемое изобретение может быть использовано при соединении двух трубчатых корпусов между собой.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет при минимальном габарите соединить трубчатый корпус и концевую деталь, обеспечивая при этом надежное позиционирование их относительно друг друга. При простоте монтажа заявляемая конструкция способна работать при нагрузках, сопоставимых с величиной нагрузок у болтовых фланцевых или резьбовых соединений.