Стопорная шайба-контровка для ниппельных соединений трубопроводов
LOCK WASHER-LOCKER FOR NIPPLE CONNECTIONS OF PIPELINES

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в ниппельных соединениях трубопроводов, в частности при производстве двигателей летательных аппаратов, внешняя обвязка которых состоит из большого числа подобных соединений.
Известен способ стопорения резьбовых крепежных соединений путем нанесения на резьбовые поверхности жидкого раствора полимерных материалов, указанных в ОСТ 92-1542-83. Развитие этого стандарта представлено в патенте РФ 2530865, МПК F16B 39/22, F16B 39/01, опубл. 20.10.2014 г. Суть его заключается в том, что в состав клеящего материала входит наполнитель - карбид кремния с размером зерна 10-65 мкм и процентом наполнении по массе не более 30%. Этот способ стопорения позволяет проводить неоднократные сборки и разборки резьбового соединения. Недостатками данного способа стопорения являются:
- возможность попадания жидкого раствора полимерных материалов в трубопроводы;
- абразивный износ резьбы при неоднократных сборках и разборках, карбид кремния очень твердый.
Известен также способ стопорения резьбового соединения (патент РФ 2109177, МПК F16B 39/02, опубл. 20.04.1998), согласно которому деформацию профиля резьбы стопорящей детали производят внутри стопоримой детали, для чего в ее стенке предварительно выполняют сквозное отверстие. Предварительное выполнение сквозного отверстия в стенке стопоримой детали (например гайки) позволяет произвести деформацию профиля резьбы стопорящей детали (например болта) на любом ее участке, равную по величине просвету отверстия. Для этого достаточно в отверстие вставить, например, бородок и произвести по нему несколько ударов молотком. Выполненная таким образом деформация внутри стопоримой детали исключает вращение гайки в двух направлениях - отвинчивания и завинчивания. Недостатками данного способа стопорения являются:
- применение молотка, трудно проконтролировать силу удара, корпусные детали, в которые ввернут проходник, отливают из алюминиевых сплавов, а к ним подведены трубопроводы;
- трудно проконтролировать степень деформации профиля резьбы, детали узла могут выполняться из разных материалов, может произойти деформация внутренней поверхности тракта;
- наличие остаточных напряжений в материале после деформации - концентратор напряжений, а от него разрушение.
Наиболее близким по набору существенных признаков является устройство для стопорения гайки (патент РФ 115424, МПК F16B 39/14, опубл. 27.04.2012 г.), содержащее шайбу, размещаемую между гайкой и опорной поверхностью конструкции, на которую опирается гайка, а на шайбе со стороны внутреннего диаметра выполнены два надреза с образованием язычка, выполненного с возможностью отгиба и размещения в углублении, которое образовано в указанной опорной поверхности, при этом гайка выполнена граненой или с пазами по наружной поверхности, а шайба - с возможностью отгиба и размещения ее периферийной части, соответственно, на одной из граней гайки или в одном из ее пазов.
Основным недостатком данного устройства является отсутствие возможности его применения для стопорения иных видов соединений, кроме как соединения гайки с неподвижным стержнем с резьбой, или, например, когда гайка заворачивается не до упора и шайба находится в свободном состоянии, а также невысокая надежность стопорения, особенно при воздействии на конструкцию вибрации.
Стопорение резьбовых соединений в авиации предусмотрено стандартом ОСТ 1 3952-77. Трубопроводы монтируются посредством ниппельных соединений и стопорятся контровочной проволокой в соответствии с разделом 4 настоящего стандарта. Концы проволоки после стопорения откусываются и тщательно подбираются, чтобы исключить их попадание в двигатель. Результат этой операции целиком лежит на совести и квалификации исполнителя.
Наиболее типичная конструкция ниппельного соединения состоит из проходника с шестигранником, имеющего две резьбовых поверхности по разные стороны от шестигранника, одной он ввернут в корпус, другая - для гайки крепления ниппеля с приваренным трубопроводом. Между собой проходник и гайка стопорятся проволокой, для этого в них имеются отверстия.
Задачей технического решения является исключение человеческого фактора путем замены способа стопорения ниппельного соединения трубопроводов стопорными шайбами - контровками в соответствии с разделом 1 ОСТ 1 3952-77, вместо контровочной проволоки.
Техническим результатом заявленного технического решения является повышение чистоты на сборке, надежности стопорения ниппельного соединения, а также увеличение производительности путем уменьшения количества технологических действий при стопорении соединения.
Технический результат достигается за счет того, что корпус шайбы-контровки состоит из двух соединенных между собой пластин, образуя форму однополостного гиперболоида, при этом возможность отгибания краев имеют обе пластины.
Кроме того, корпус шайбы-контровки состоит из двух соединенных между собой тарельчатых пластин.
Использование двух соединенных между собой пластин, образующих форму однополостного гиперболоида позволяет повысить надежность стопорения ниппельного соединения за счет того, что одновременно взаимофиксируются шестигранник проходника и накидной гайки. За счет того, что не требуется дополнительной обработки шайбы достигается чистота на сборке и увеличение производительности.
Пластины контровки могут быть коническими (тарельчатыми), это повысит жесткость после отгиба трех сторон на грани шестигранников, т.е. у шестигранника (гайки) фиксируются три грани, а значит контровку можно будет изготавливать из более тонкого металла.
Заявленное техническое решение характеризуется следующими чертежами:
- на фиг. 1 изображен разрез ниппельного соединения трубопровода с установленной шайбой-контровкой до стопорения соединения;
- на фиг. 2 изображен внешний вид шайбы-контровки;
- на фиг. 3 изображено ниппельное соединение трубопровода с установленной шайбой-контровкой после стопорения соединения.
Узел состоит из проходника 1, шайбы-контровки 2, ниппеля 3, накидной гайки 4, сварки 5 и трубопровода 6. Сборка узла происходит следующим образом: на проходник 1 надевается шайба-конровка 2, на конус проходника ставится ниппель 3 с приваренной сваркой 5 трубой 6 и затягивается гайкой 4, при этом частично обминается соединительный радиус пластин шайбы-контровки 2. После затяжки гайки 4, каждая из пластин контровки 2 отгибается на три грани соответствующих шестигранников, таким образом происходит взаимное стопорение двух шестигранников.