Способ соединения металлической рубашки с валом

 

О П И С А Н И Е (и) 533769

ЙЗОБРЕТЕН ЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.05.75 (21) 2133362/27 с присоединением заявки № (51) М. Кл."- F 16В 11/00

Государственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

Опубликовано 30.10.76. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 28.10.76 (53) УДК 621.792.8

,{088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

И. А. Елин, Е. И. Розин, В. С. Сапелкин и Г. И. Петров (71) Заявитель (54) СПОСОБ

СОЕДИНЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОИ РУБАШКИ С ВАЛОМ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в судостроении для соединения рубашек, например, из бронзы на судовые гребные валы, валы гидротурбин, насосов и т. п., работающих в условиях трения при водяной смазке и обеспечивающих их эффективную защиту от электрохимической и фрикционной коррозии.

Известен споеоб соединения металлической рубашки с валом с предварительной механи- 10 ческой обработкой соединяемых деталей (1).

Соединение рубашки с валом выполняется с кольцевым зазором 0,5 — 1,5 мм, в который под давлением 20 — 40 кг/см нагнетается жидкий клей. Кроме того, предварительно на вал 15 наносится стеклопластиковое покрытие с последующей (после отверждения) проточкой на станке. Все это усложняет технологшо формирования соединения вал-рубашка, и также требует довольно сложной оснастки. 2р

Известен и другой способ соединения металлической рубашки (трубы) с валом с предварительной механической обработкой соединяемых деталей, при котором производят нагрев рубашки, ее установку и фикса- 25 цию на валу с помощью клеевой композиции, наносимой на вал (2). Соединение рубашки с валом выполняется по свободным посадкам, т. е. с обеспе чением гарантированного зазора.

Рубашка нагревается до температуры 70 С. 3о

В качестве клеевой композиции используются клен холодного отверждения.

Данный способ является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком его является необходимость изготовления сложных центрнрующнх приспособлений и взаимной пригонки деталей в процессе их соединения, необходимость дополнительного нагрева в течение всего процесса насадки рубашки на вал и полнмернзацни клеевой композиции, а также необходимость обработки соединяемых деталей с образованием направляющих буртов для обеспечения аксиальности соединения. По этим причинам этот способ приемлем для получения соединений малогабаритных, длина которых превышает их диаметры не более, чем в 2 раза.

Целью изобретения является упрощение технологии и повышение качества получаемого соединения деталей, длина которых превышает их диаметры в 3 — 4 раза.

Эта цель достигается тем, что вал изготавливают по посадке в пределах «тугая-напряженная», а нагрев рубашки осуществляют до температуры 130 — 150 С.

Кроме того, с целью повышения надежности соединения вала с рубашкой, состоящей из нескольких обечаек, клеевую композицию дополнительно наносят на стыкуемые между

533769 собой поверхности обечаек. В качестве клееВой композиции применяют композиции па основе смол холодного отверждения, содержащие мелкодисперсные паполнители, преимущественно кварцевую муку. Применение этих композиций кроме простоты технологического исполнения обеспечивает высокую прочность соединения вследствие незначительной толщины клеевого слоя, его эластичности и отсутствия усадки при отверждении.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что на вал, изготовленный с допуском, соответствующим посадкам «тугая» или «напряженная» наносится слой клеевой композиции, после чего на него насаживается рубашка, нагретая до температуры

130 †1 С.

После ее остывания при наличии тонкого промежуточного слоя отвержденного полимерного материала обеспечивается высокая прочность соединения вал-рубашка и повышенное сопротивление развитию процессов фрикционной коррозии при его эксплуатации.

Такой способ насадки рубашки на вал прост, не требует сложного оборудования (мощных прессов, мультипликаторов высокого давления) и большого расхода клея, позволяет расширить допуски на изготовление деталей в пределах двух посадок, а также снизить чистоту обработки сопрягаемых поверхностей на два класса. Применяемые при данном способе соединения посадки «тугая» или «напряженная» сводят до минимума или полностью исключают внутренние напряжения в металле рубашки.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является также то, что он позволяет быстро и надежно осуществить насадку на вал как цельнолитой рубашки любой длины, так и составной (из обечаек с соединением их стыков полимерной композицией), Пример 1. Насадка цельнолитой рубашки.

Соединяемые поверхности вала и рубашки очищаются и обезжириваются уайт-спиритом.

После чего рубашку нагревательными устройствами прогревают до температуры 150 С, а на вал наносят при помощи кисти, валков или пульверизатора слой клея следующего состава: эпоксидный компаунд марки К-153

100 вес. ч., полиэтиленполиамин 15 вес. ч.

Разогретую рубашку насаживают на вал, при этом жидкий клей выполняет роль смазки, благодаря которой насадка осуществляется быстро и без перекосов.

П р и м ер 2, Насадка составной рубашки.

Соединяемые поверхности вала и составных частей рубашки очищаются и обезжириваются уайт-спиритом. Обечайки рубашки прогреваются до температуры 150 С, а на вал наносят при помощи кисти, валков или пульверизатора слой клея следующего состава: эпок10

Зо

60 сидный компаунд марки К-153 100 вес. ч., полнэтиленполи амин 15 вес. ч., марш алит (кварцевая мука) 10 вес. ч. Разогретые рубашки в определенном порядке насаживают на вал при одновременном склеивании их стыков тем же клеевым составом.

Предлагаемый способ насадки металлической рубашки на вал позволяет значительно повысить надежность соединения валопроводов благодаря снижению внутренних напряжений и улучшению защиты поверхности вала от электрохимической и фрикционной коррозий. Кроме того, предлагаемый способ отличается от известных простотой и не требует для осуществления сложной оснастки и прессового оборудования. Такой способ может быть осуществлен на любом машиностроительном или судоремонтном заводе при насадке металлических рубашек на судовые гребные валы, валы гидротурбин, бумагоделательных машин, насосов и т. п., работающие в коррозионной среде, без ограничения их по длине и диаметру.

Прочность клеевых соединений вал-рубашка, получаемых предлагаемым способом, в

1,5 — 1,8 раза превышает прочность подобных соединений, выполненных известными способами.

Формула изобретения

1. Способ соединения металлической рубашки с валом с предварительной механической обработкой соединяемых деталей, при котором производят нагрев рубашки, ее установку и фиксацию на валу с помощью клеевой композиции, наносимой на вал, отлич аю шийся тем, что, с целью упрощения технологии и повышения качества получаемого соединения деталей, длина которых превышает их диаметры в 3 — 4 раза, вал изготавливают по посадке в пределах «тугая †напряженная», а нагрев рубашки осуществляют до температуры 130 — 150 С.

2. Способ по п. 1, о тл ич а ю щи и ся тем, что, с целью повышения надежности соединения вала с рубашкой, состоящей из нескольких обечаек, клеевую композицию дополнительно наносят на стыкуемые между собой поверхности обечаек.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве клеевой композиции применяют композиции на основе смол холодного отверждения, содержащие мелкодисперсные наполнители, преимущественно кварцевую муку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Технология судостроения, 1970, № 5, с. 37 — 42.

2, Патент Англии № 1120029, кл. F 16В

11/00, 1968.