РАЗБОРНЫЙ УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ЧЕХЛА К КОРПУСУ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована при создании защитных устройств и элементов конструкции для термопреобразователей, работающих в печах для расплава цветных металлов и в других установках, где термодатчики располагаются в высокотемпературных зонах, а защитный чехол выполнен из материала, который невозможно приварить к корпусу.
Известен узел крепления защитного чехла к корпусу термопреобразователя, описанный в патенте РФ на полезную модель №61030 по Кл G01K 1/08, заявлено 05.10.2006 опубликовано 10.02.2007. Известный узел включает трубчатый корпус, защитный чехол из керамики, монтажный элемент для крепления чехла к корпусу термопреобразователя, выполненный в виде накидной гайки, элемент крепления термопреобразователя в виде ответного к накидной гайке штуцера, при этом внутри штуцера имеется участок с внутренней конической поверхностью, в котором размещено кольцо-вкладыш из эластичного материала, прилегающее к наружной поверхности защитного чехла, а в накидной гайке имеется нажимная поверхность, в которую упирается пружинная шайба, предотвращающая самоотвинчивание гайки при эксплуатации изделия. Недостатком такого узла является низкая надежность его работы в зоне высокой температуры 800-1200°C в связи с выполнением кольца-вкладыша из эластичного материала, например, силиконовой резины или фторопласта, а также сложность конструкции и замены защитного чехла.
Известен также разборный узел крепления защитного чехла к корпусу термопреобразователя, включающий трубчатый корпус термопреобразователя, защитный чехол из термостойкого материала, монтажный элемент для крепления защитного чехла к корпусу, выполненный в виде накидной гайки с внутренней резьбой, элемент крепления термопреобразователя в виде ответного к накидной гайке штуцера с наружной резьбой. Внутри накидной гайки имеется участок с внутренней конической поверхностью, к наружной стенке защитного чехла прилегают фиксирующие элементы, которые представляют собой вкладыши со ступенчатой внутренней поверхностью, выполненные из жаростойкой стали и размещенные между конической внутренней поверхностью накидной гайки и наружной поверхностью защитного чехла, имеющего в соединяемой части кольцевую канавку под ступенчатые выступы вкладышей. Весь узел крепления расположен на продольной оси корпуса термопреобразователя. (Патент РФ на полезную модель №81321, МПК H01L 35/02, заявлен 29.09.2008., опуб. 10.03.2009. Прототип)
Недостатком известного устройства является сложность конструкции разборного узла, состоящего из нескольких элементов, сложных в изготовлении, поскольку необходимо обеспечить поджатие фиксирующих элементов к наружной поверхности защитного чехла конусной поверхностью накидной гайки, за счет чего обеспечивается крепление чехла, вследствие этого повышается стоимость разборного узла.
Задачей, решаемой полезной моделью является упрощение конструкции при сохранении надежности устройства.
Указанная задача решается тем, что в разборном узле крепления защитного чехла к корпусу термопреобразователя, включающем трубчатый корпус термопреобразователя, защитный чехол из термостойкого материала, монтажный элемент для крепления защитного чехла к корпусу термопреобразователя в виде накидной гайки с внутренней резьбой, элемент крепления термопреобразователя в виде ответного к накидной гайке штуцера с наружной резьбой и фиксирующего элемента, размещенного в кольцевой канавке в соединяемой части на наружной поверхности защитного чехла, при этом весь узел крепления расположен на продольной оси корпуса, согласно полезной модели фиксирующий элемент выполнен в виде разрезного кольца из стали с пружинными свойствами, выступающего за пределы кольцевой канавки, а накидная гайка снабжена выступом, расположенным за внутренней резьбой по краю накидной гайки, контактирующим с выступающей частью разрезного кольца и выполненным со скосом для поджатая разрезного кольца в кольцевой канавке.
Выполнение фиксирующего элемента в виде разрезного кольца из стали с пружинными свойствами и установка его в кольцевой канавке защитного чехла позволяет надежно закрепить защитный чехол на фиксирующем элементе, а упор выступающей части кольца из кольцевой канавки в выступ со скосом накидной гайки, которая соединена со штуцером резьбовым соединением, обеспечивает надежность нахождения фиксирующего элемента в кольцевой канавке защитного чехла, что в целом обеспечивает надежность разборного узла. Выполнение разрезного кольца из стали с пружинными свойствами, кроме того, обеспечивает удобство сборки.
Техническим эффектом полезной модели является упрощение конструкции при сохранении надежности устройства, как следствие снижение времени на замену защитного чехла и стоимости разборного узла.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен общий вид термоэлектрического преобразователя в разрезе.
Разборный узел содержит трубчатый корпус термопреобразователя 1, на верхнем конце которого размещена термопарная головка 2, а нижний конец разъемно связан с защитным чехлом 3, выполненным из термостойкого материала, с установленными на нем монтажным элементом для крепления защитного чехла к корпусу в виде накидной гайки 4 с внутренней резьбой и элементом крепления термопреобразователя в виде ответного к накидной гайке штуцера 5 с наружной резьбой. По краю накидной гайки 4 за внутренней резьбой выполнен выступ 6 со скосом. Выступ 6 накидной гайки контактирует с частью фиксирующего элемента в виде разрезного кольца 7 из пружинной стали, который размещен в кольцевой канавке 8, выполненной по наружной поверхности защитного чехла в соединяемой части. Разрезное кольцо 7 выступает за пределы кольцевой канавки 8, причем скос, выполненный на выступе, поджимает разрезное кольцо в кольцевую канавку.
Термопреобразователь подготавливают к работе следующим образом. На защитном чехле 3 из графитсодержащего материала выполняют кольцевую канавку 8 в месте соединения штуцера 5 с накидной гайкой 4 глубиной не менее ½ диаметра разрезного кольца, так чтобы часть кольца выступала за кольцевую канавку. Если защитный чехол выполнен из керамического материала, то кольцевую канавку выполняют при изготовлении защитного чехла. На защитный чехол 3 из термостойкого материала устанавливают накидную гайку 4. В кольцевую канавку 8, выполненную на защитном чехле 3 устанавливают разрезное кольцо 7 из пружинной стали, например, из стали 60С2А, так чтобы выступ 6 со скосом накидной гайки 4 контактировал с выступающей из кольцевой канавки 8 частью разрезного кольца 7. Выступ 6 со скосом накидной гайки 4 фиксирует разрезное кольцо 7 в кольцевой канавке, а разрезное кольцо 7 держит защитный чехол 3. Сверху на защитный чехол 3 надевают ответный к накидной гайке штуцер 5 и соединяют штуцер с накидной гайкой 4 резьбовым соединением, затем надевают защитный чехол 3 на корпус термопреобразователя 1 с термопарной головкой 2.
Штуцер 5 крепят точечной сваркой в месте стыковки штуцера с трубчатым корпусом термопреобразователя 1. При выходе из строя защитного чехла 3 отворачивают накидную гайку 4, снимают защитный чехол 3 вместе с разрезным кольцом 7, извлекая его из кольцевой канавки 8. Заменяют защитный чехол 3 и повторяют операции по сборке разборного узла.
Предлагаемая конструкция разборного узла позволяет при простоте конструкции обеспечить надежность крепления защитного чехла и высокую ремонтопригодность, снизить трудоемкость изготовления и стоимость.