• Главная
• Статьи
• Шпильки
• Шпильки резьбовые ГОСТ 9066. Технические характеристики

Шпильки резьбовые ГОСТ 9066. Технические характеристики

Государственный стандарт за номером 9066, принятый в 1975 году, устанавливает типы, рабочие размеры и технические характеристики шпилек резьбовых одно- и двухсторонних, применяемых во фланцевых сопряжениях, реализуемых в турбинах, работающих с газом и паром, магистральных трубопроводах, котлах, генерирующих перегретый либо насыщенный пар, арматуре, устройствах, агрегатах и емкостях, работающих со средой, температура которой принимает значения из диапазона 0℃≤Т≤650℃. Эти крепежные детали очень востребованы. Обусловлено данное явление наличием у фланцевых соединений, создаваемых с помощью резьбовых шпилек, множества преимуществ. Главными из них являются оперативность и простота технического обслуживания промышленного оборудования и стойкость к воздействию знакопеременных значительных нагрузок.

Типы

Нормы ГОСТа 9066-75 регламентируют производство резьбовых шпилек пяти типов. Рассмотрим их коротко.

Тип A

Такие детали характеризуются идентичностью диаметров (номинальных) гладкого участка и резьбовой нити. Предназначены шпильки резьбовые типа А для создания фланцевых соединений вышеуказанного оборудования, металл которого при эксплуатации нагревается до температуры не выше 300℃.

Тип А

Тип Б

Отличие шпилек резьбовых типа Б – превышение диаметров резьбовых участков диаметра гладкого сегмента.

Тип Б

Применяются эти изделия для реализации фланцевых соединений:

• силовых агрегатов, оснащенных лопастями, преобразующих энергию газа или пара в механическую работу – турбин;

• котлов, продуцирующих перегретый либо насыщенный пар;

• трубопроводов различного предназначения;

• арматуры;

• устройств;

• емкостей,

температура металлического корпуса которых при работе нагревается до температуры, превышающей 300℃.

Тип B

Особенностью шпилек резьбовых типа B является наличие осевого отверстия, проделанного по всей их длине.

Тип B

Второй признак этих деталей – параметры номинальных диаметров резьбовых участков больше этой характеристики гладкого фрагмента. Третье значимое отличие шпильки резьбовой типа B –присутствие на одном из торцов 4-гранного выступа под гаечный/рожковый ключ. Затягивание этого крепежного элемента осуществляется с нагревом. Сферы применения:

• клапаны, выполняющие регулировку и стопорение, конструкция которых рассчитана на контролируемый затяг шпильки;

• разъемы на корпусах цилиндров лопаточных механизмов, преобразующих энергию сжатого газа либо перегретого пара в механическую работу (это еще одно название турбин),

температура металла которых колеблется в диапазоне 0℃≤Т≤650℃.

Тип Г

Отличительной особенностью шпилек резьбовых типа Г, соответствующих нормам ГОСТа 9066-78, является наличие на ввинчиваемом фрагменте выступа цилиндрической конфигурации. По всей их длине проделано осевое отверстие.

Тип Г

Так же, как и у деталей двух предыдущих типов, здесь диаметр резьбовой нити превышает данный параметр гладкого участка. Затягивание шпильки осуществляется с нагревом. Сфера применения, а также температурные показатели идентичны изделиям типа B.

Тип Д

Деталь этого типа тоже имеет продольное отверстие. Номинальное значение резьбовых диаметров больше этого показателя гладкого сегмента. Затягивание шпильки выполняется с нагревом.

Тип Д

Сфера применения:

• регулирующие и стопорящие клапаны, конструкция которых предусматривает контролируемое затягивание данной крепежной детали;

• трубопроводы и элементы, соединяющие их компоненты;

• разъемы, присутствующие в корпусах цилиндров, входящих в конструкцию турбин обоих вышеупомянутых видов – как газовых, так и паровых;

• трубопроводная арматура,

температура металла которых изменяется в диапазоне 0℃≤Т≤ 650℃.

Размеры

Положения ГОСТа 9066-75 устанавливают рабочие параметры шпилек резьбовых всех типов. Ниже представлены их минимальные и максимальные величины.

• Номинальный диаметр резьбовой нити (обозначение d): от 10,0 мм до 160,0 мм.
  

• Шаг метрической резьбы: крупный – минимальный 1,5 мм; максимальный 6,0 мм; мелкий – минимальный 1,25 мм; максимальный 6,0 мм.

• Диаметр гладкого участка для деталей типа: А (параметр d₁). Устанавливая величины данной рабочей характеристики резьбовых шпилек, Госстандарт под номером 9066, принятый в 1975 году, ссылается на нормы ГОСТа 19256-73 и ГОСТа 19258-73. Эти нормативные документы отличаются по технологии формирования резьбовой нити на шпильках: первый предусматривает накатывание, а второй – нарезание. Способ влияет на поле допуска. Что же касается диаметра гладкого сегмента, то он принимает значения из диапазона 10,0 мм≤d₁≤;160,0мм; Д, Г, B, Б (обозначение d₂). Диаметр гладкого сегмента шпилек этих типов разнится в зависимости от резьбового шага. Когда он: крупный – 7,8 мм≤d₂≤56,0; если мелкий – 8,0 мм≤d₂≤154,0;

• Диаметр отверстия, проделанного в шпильках типа Д, Г и B по всей их длине (d₃). В ГОСТе 9066-75 указано значение этого параметра для изделий с резьбовым диаметром от 30,0 мм до 160,0 мм: 10,0 мм≤d₃≤35,0 мм.

• Диаметр резьбы, сформированной в продольном отверстии рассматриваемых деталях типа Д, Г и B (d₄). Здесь подход идентичен: в ГОСТе 9066-75 отображена величина этой характеристики для деталей с резьбовым диаметром 30,0 мм≤d≤ 160,0 мм. В данном случае параметр d₄ принимает значения из диапазона M10≤d₄≤M42.

• Диаметр, на который производится расточка продольного отверстия в теле шпилек типов Д, Г и B (d₅ и d₆) Для деталей с резьбовым диаметром 30,0 мм…160,0 мм 13,0≤d₅≤54,0 мм. Параметр d₆ для изделий с 76,0 мм≤d≤110,0 мм равен 40,0 мм, а для изделий 120,0 мм≤d≤160,0 мм – 85,0 мм.

• Диаметр выступа цилиндрической конфигурации для деталей типа Г (d₇) с диаметром резьбы от 30,0 мм до 160,0 мм изменяется в диапазоне 24,0 мм≤d₇≤152,0 мм.

• Величина диаметра описанной окружности для шпилек типа B (обозначение d₈) с резьбовым диаметром 30,0 мм≤d≤ 160,0 мм изменяется в пределах 14,0 мм≤d₈≤75,0 мм.

• Радиус перехода гладкого сегмента в резьбовой участок (R) для изделий типа Д, Г, B, Б принимает значения из такого диапазона: 6,0 мм≤R≤16,0 мм.

• Осевое отверстие в деталях типа Д, Г и B с резьбовым диаметром 30,0 мм≤d≤ 160,0 мм растачивается на глубину 7,0 мм≤h₁≤13,0 мм.

• Высота участка «под ключ» у шпилек типа B (обозначение h₂) с резьбовым диаметром 30,0 мм≤d≤ 160,0 мм изменяется в пределах 12,0 мм≤h₂≤50,0 мм.

• Резьба в осевом отверстии изделий типа Д, Г и B с резьбовым диаметром 30,0 мм≤d≤ 160,0 мм проделывается на глубину 30,0 мм≤h₃≤75,0 мм

• Размер под гаечный/рожковый ключ для деталей типа B изменяется в диапазоне 13,0 мм≤S≤80,0 мм.

• Длина резьбового ввинчиваемого фрагмента (b₁): номинальное значение 15,0 мм≤b₁≤220,0 мм; предельные отклонения от +1,8 мм до +4,0 мм.

• Высота выступа цилиндрической конфигурации (l₂) для изделий типа Г, когда резьба формируется: нарезанием – 15,0 мм≤l₂≤25,0 мм; накатыванием – 35,0 мм≤l₂≤40,0 мм.

• Высота головки у шпилек типа B (l₃) с резьбовым диаметром 30,0 мм≤d≤ 160,0 мм принимает значения из диапазона 45,0 мм≤l₃≤ 180,0 мм.

Что нужно учитывать

В ГОСТе 9066-75 содержатся примечания, касающиеся применения рассматриваемых метизов и допустимых вариантов их изготовления. Назовем их.

• Рекомендуется не использовать для формирования соединений шпильки резьбовые с внешним диаметром 22,0 мм; 27,0 мм; 52, 0 мм; 60,0 мм; 68,0 мм; 76,0 мм и120,0 мм.

• Диаметр гладкого сегмента изделий (d₁) типа A, имеющих мелкую резьбу, произведенную технологией накатки, в случае, когда d >52,0 миллиметров, должен совпадать со средним диаметром резьбовой нити (обозначение d_ср.р.н.).  Допускается, чтобы диаметр гладкого сегмента шпилек, относящихся к типам Д, Г, B, Б, был идентичен параметру d_ср.р.н. резьбы, произведенной накаткой.

• На изделия с резьбой, сформированной по технологии накатки, не распространяется требование соблюдения размеров фасок на концах и радиусов перехода гладкого сегмента в резьбовой участок (R).

• Допускается выполнение длины (обозначение L) ввинчиваемого резьбового фрагмента на деталях всех установленных ГОСТом 9066-75 типов L=1,60×d и L=1,80×d.

• Шпильки, относящиеся к типам Д и Г, допускается производить без расточки продольного отверстия (параметр d₆).

• Выступ цилиндрической конфигурации на изделиях типа Г может изготавливаться с высотой (l₂), определяемой по формуле l₂ = 2Р, где Р – шаг резьбы.

• На шпильках, относящихся к типам Д, Г и B, допускается выполнять продольное отверстие диаметром d₃ для изделий: M36 и M30 d₃=6,7 мм; M48 и M42 d₃=8,5 мм. Параметры гнезда под сопрягаемый рым-болт должны соответствовать нормам ГОСТа 4751-73.

• Диаметр d₇ допускается уменьшать на шаг резьбы.

• Для рассматриваемых метизов типов Д, Г и B с резьбовым диаметром, не превышающим M60, допускается не выполнять под рым-болт гнездо и продольное отверстие d₃.

Весовые характеристики

В ГОСТе 9066-75 отображена в килограммах теоретическая масса тысячи штук шпилек резьбовых всех типов (обозначение M1000шт.). Эта информация очень важна, когда вес является критичной характеристикой создаваемой металлоконструкции. Ниже приведены минимальные и максимальные значения параметра M1000шт.

• Шпильки резьбовые типа A обоих исполнений: 10×45: M1000шт=0,028 кг; 160×750: M1000шт=118,35 кг.

• Шпильки резьбовые типа Б: исполнение №110×45: M1000шт=0,028 кг; 160×750: M1000шт=115,40 кг. Исполнение №2 10×45: M1000шт=0,021 кг; 160×750: M1000шт=113,17 кг.

• Шпильки резьбовые типа B: 30×130: M1000шт=0,021 кг; 160×750: M1000шт=118,675 кг.

• Шпильки резьбовые типа Г: 30×130: M1000шт=0,041 кг; 163×750: M1000шт=107,47 кг.

• Шпильки резьбовые типа Д:исполнение №1 30×130: M1000шт=0,45 кг; 160×750: M1000шт=106,86 кг. Исполнение №2 30×130: M1000шт=0,41 кг; 160×750: M1000шт=107,47 кг.

Особенности производства

Изготавливаются шпильки резьбовые двумя способами: на станках (например, токарных) и по технологии холодной высадки. Первый метод актуален при выполнении специальных единичных заказов. Для крупносерийного производства он нерентабелен, даже в случае применения агрегатов с ЧПУ.

Способ холодной высадки характеризуется большей производительностью: в минуту в черновую обрабатывается в среднем до 400 заготовок. В качестве сырья здесь служит катанка:

• более дорогая калиброванная;

• полученная горячей прокаткой – горячекатаная.

Этот материал подвергают процедуре вытяжки и термообработки в соответствии с технологической картой изготовления резьбовых шпилек. Затем подготовленный круглый профиль либо длинномерная стальная продукция – проволока – нарезается с помощью многопрутковых специальных гильотинных ножниц на полуфабрикаты-заготовки требуемой длины. Следующий этап – термообработка. Но проводится она не всегда, а только при необходимости обеспечения конечной продукции особыми качествами.

Потом поверхность заготовки протравливают, удаляют окалину, и наносят на нее специальный подсмазочный состав, включающий фосфаты либо белый мягкий известняк – мел. Далее нарезается резьба. Эта процедура, практически, полностью автоматизирована. Проводится она на резьбонакатном агрегате с использованием плашек либо специальных валов.

Холодная высадка сопровождается модификацией зерен металла – они становятся более мелкими. Благодаря изменению структуры материала, в том числе кристаллической решетки, качество и технические характеристики конечной продукции заметно улучшаются. При изготовлении шпильки, обладающей значительной длиной, высадка – это уже многоэтапный процесс.

Существует также горячая штамповка. Данная технология применяется для производства деталей с диаметром, превышающим 28,0 мм. Она предусматривает нагрев всего прутка либо заготовки до температуры Т>1200℃ с последующей их подачей на ковочные вальцы. На них выполняется предварительная штамповка. Придание изделию требуемых размерных характеристик осуществляется на прессе специальной кривошипно-шатунной конструкции. Температура заготовок при этом тоже должна быть1200℃.

Следующий этап – обработка на галтовочном барабане либо шлифовка бесцентровым способом. В завершение проводится чернение либо покрытие слоем элемента Zn (цинк). Он может быть бесцветным либо желтопассивированным.

Заключение

На территории нашей страны работает много предприятий, выпускающих шпильку резьбовую. В число ведущих входят следующие компании: Северсталь-метиз со штаб-квартирой в Череповце; OAO MMK Метиз – головной офис находится в Магнитогорске; завод Бервел в Рязанской области (г. Рыбинск) и ряд других. Качество их продукции удовлетворяет требования мировых и отечественных стандартов.

 

Твитнуть

comments powered by Disqus