СТОПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Стопорное устройство для резьбовых соединений предназначено для предотвращения самопроизвольного выкручивания резьбовых элементов в узлах их установки, в частности для винторулевых колонок рейдовых буксиров.
На Российских судоверфях на портовых буксирах устанавливают полноповоротные винторулевые колонки с механическим приводом и в процессе их эксплуатации в период зимней навигации поворотно-рулевые насадки нижних редукторов заполняются кусками битого льда. По этой причине буксир теряет ход и маневренность, а вращение винта в заполненной льдом насадке приводит к возникновению дополнительных сил, вызывающих сильную вибрацию кормовой части судна, которая воздействует на стыковочные узлы крепления редукторов винторулевой колонки с помощью резьбовых соединений.
Известны различные способы фиксации болтов, винтов и др. крепежных элементов для исключения их выкручивания, например, самые простые - закрепление краской, стопорение шпильками или различного вида язычками, но они при эксплуатации в водной среде не подходят.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели стопорного устройства является «Стопорное устройство для резьбовых крепежных элементов» по патенту №2530385, в котором предложена фиксация крепежного элемента от выкручивания установкой стопорной пластины с использованием язычков, входящих в зацепление со стопорным кольцом, которые удерживают его на крепежном элементе с плоскими поверхностями головок и препятствуют проворачиванию и кольца и стопорной пластины. Однако технологически установка данного стопорного устройства требует достаточно длительного времени и не гарантирует надежности его работы при вибрационных и осевых воздействиях на резьбовое соединение.
Учитывая особенности эксплуатации винторулевых колонок особенно важным оказывается такое качество крепежных соединений как выкручивание болтов при работе устройства.
Техническим результатом предлагаемого стопорного устройства является конструктивное обеспечение препятствующее самопроизвольному выкручиванию крепежных элементов резьбового соединения, например, болтов, испытывающих дополнительные эксплуатационные нагрузки и вибрации, и, как следствие, увеличение срок службы крепежа и его ремонтопригодности.
Технический результат достигается выполнением в головке крепежного элемента шестигранной полости с резьбовым отверстием по центру, в которой шестигранной частью вставлена втулка со сквозным резьбовым каналом по оси, на другую часть втулок двух соседних крепежных элементов, выполненных с резьбой, установлена пластина законтренная от проворачивания гайкой Гровера, а для фиксации втулки в головке крепежного элемента в сквозном канале установлен болт ввернутый в резьбовое отверстие в центре головки крепежного элемента. На пластине выполнено два отверстия с волнообразными краями для стопорения головок двух соседних крепежных элементов.
Предлагаемое техническое решение представлено на:
фиг. 1 - устройство для стопорения в разрезе;
фиг. 2 - пластина для стопорения крепежных элементов.
Стопорное устройство для резьбовых соединений (фиг. 1) включает два крепежных элемента 1, в шестигранных полостях 2 в головках 3 которых установлены шестигранной частью втулки 4, на их резьбовые часть посредством отверстий 5 с волнообразными краями с пиками 11 установлена пластина 6 (фиг. 2) законтренная шайбами Гровера 7, при этом в каждом крепежном элементе втулка 4 зафиксирована в полости 2 головки 3 болтом 8, ввернутым через сквозной канал 9 в резьбовое отверстие 10.
Устройство действует как техническое средство, препятствующее самопроизвольному выкручиванию крепежных элементов, испытывающих эксплуатационные нагрузки от сдвигающего усилия, изгибающего момента и вибрации, и работает следующим образом: на граненые части втулок 4 двух соседних болтов 1, установленных в головки 3, накладывается отверстиями 5 стальная пластина 6 и связывает их, препятствуя тем самым их проворачиванию в горизонтальной плоскости относительно друг друга, при этом пластина на 2 мм выступает над ними и прижимается к верхней части головок болтов по резьбовой части втулок гайками Гровера 7. Затем от осевого (в вертикальном направлении) перемещения устройство на каждом крепежном элементе фиксируется болтом, вкрученным по сквозному каналу 9 втулки 4 в отверстие 10 в головке болта 1.
Примером реализации работы стопорного устройства служит стопорение болтов узла крепления фланца поворотной трубы верхнего редуктора и поворотной трубы нижнего редуктора винторулевой колонки (ВРК) применяемой в судостроении. При ремонте ВРК разбираются фланцевые соединения поворотной трубы и в крепежных элементах - болтах М36 во внутреннем шестиграннике по центру высверливается на глубину 12 мм отверстие и нарезается резьба М8, затем в головку каждого болта вставляется шестигранной частью втулка со сквозным каналом и с резьбой на другом конце. На каждые два соседних болта, после установки в них втулок, накладывается стальная пластина, толщина которой в 5 мм обеспечивает ее прочность на величину момента раскрутки. Пластина выступает над граненой частью втулок на 2 мм и прижимается к поверхности головок болтов гайками Гровера М26. От осевого перемещения устройство фиксируется болтом М8Х42, проходящим через сквозной канал во втулке и вкручиваемым в отверстие головки болта М36.
Для усиления технического качества стопорения от выкручивания болта в горизонтальной плоскости края отверстий в пластине выполнены волнообразными от 12 до 18 пиков, которые препятствуют проворачиванию граненых частей втулок, а вместе с ними и самих крепежных элементов. Меньшее количество пиков может привести к излишне большой затяжки болта, а большее - к срезу волнообразных элементов в отверстии пластины.
Важным положительным результатом данного стопорного устройства крепежного соединения является значительное сокращение времени разборки и установки его при ремонте винторулевой колонки за счет простоты его конструкции
Таким образом предложенное техническое решение стопорного устройства повышает надежность резьбового соединения деталей узла за счет устранения самовыкручивания крепежных элементов, возникающего при воздействии различных сил, включая вибрационные, при эксплуатации.