Устройство для запрессовки деталей типа вал-втулка — SU 1274900 (original) (raw)
,Мель8.8) тмонян во СССР2,02,04. видетель 23 Р 19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3869017/219.03.850712.86А.Г.Зрако узин и В, 621.515(0 Авторское0927, кл. 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПРЕССАЛЕЙ ТИПА ВАЛ-ВТУЛКА(57) Изобретение относится к машино строению, в частности к устройствам для запрессовки деталей типа валвтулка и позволяет снизить вес, габариты устройства и обеспечить наря ду с залрессовкой распрессовку дета лей, а также повысить равномерность хода штока за счет соединения одной из полостей силового цилиндра с источником давления. Под действием давления воздуха жидкость из емкост127490 О поступает вполость цилиндра (Ц) 2,в результате чего поршень (П) 5 вместе со штоком (11) 6, стаканом 1 ификсирующими шариками 13 перемещается влево до упора шариков в поверхность сферической части головки 25,При дальнейшем движении П 5 силадавления от него передается черезШ 6, клиновидные выступы 15 и фиксирующие шарики 13 на головку 25, врезультате чего хвостовик 24 вместес валом 31 перемещаются влево относительно отверстия 29 во втулке 30,Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано ,в устройствах для эапрессонки деталей типа вал-втулка.Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства.На чертеже показано устройство для эапрессовки, разрезУстройство состоит из корпуса имеющего на одном конце силовой цилиндр 2 и на другом упорный фланец 3 с центрирующим пояском 4. В силовом цилиндре 2 размещены поршень 5и полый шток 6, в полости которого размещен стакан 7 со сквозным отверстием 8, Между внутренним выступом .9 штока 6 и головкой 10 стакана 7 размещена пружина 1. В головке 10 стакана 7 выполнены радиальные отверстия 12, в которых расположеныфиксирующие элементы (шарики) 13, и продольные пазы 4, проходящие черезоси отверстий 12. В пазах 14 расположены клиновидные выступы 15 штока6, На другом конце стакана 7 размещены элементы для ограничения его перемещения в продольном направлении, выполненные в виде гайки 16,взаимодействующей с выступом 9 штока 6 и резьбовым концом 17 стакана7 и установленной на конце 18 штока6 гайки 19 и шариков 20, размещенныхв отверстиях и взаимодействующих споверхностью сферической канавки 21на поверхности гайки 16 и с поверхностью конического 22 или цилиндйо достижении П 5 крайнего левогоположения происходит переключениеполостей П 2, и П 5 движется направосовместо со Ш 6, фиксирующими шариками 13 и стаканом 7 до упора фикси- .рующих шариков в конусную часть го- .ловки 26. Поскольку все головки хвостовика 24 равномерно расположеныпо его длине, то циклы эапрессовкивала 31 в отверстие втулки и захватапоследующих головок повторяютсяописанным выше образом. 2 з.п. ф-лы,1 ил. рического 23 участков в гайке 19.Хвостовик 24 имеет грибовидные головки 25-28 с утолщениями, образующими между собой шейки, проходит через 5 отверстие 29 втулки 30, укреплен наторце в центре запрессовываемого вала Э 1 и входит свободным концом вотверстие 8 стакана 7, В корпусе 1размещена кольцевая емкость 32 с жид" 10 костью, соединенная через штуцер 33с правой полостью силового ципиндра2 и через штуцер 34 с распределителем (не показан) рабочего тела, с ко"торым также соединена через штуцер 5 35 левая полость цилиндра 2. В отверстии верхней части правой полостисилового цилиндра 2 установлена заглушка 36.3Подготовку устройства к запрессовф ке вала 31 в отверстие 29 втулки 30осуществляют следующим образом,При помощи фланца 3 и пояска 4центрируют и закрепляют корпус 1 сцилиндром 2 в отверстии 29 втулки30. Снимают заглушку 36 и через штуцер 34 подают в емкость 32 жидкостьдо появления ее в отверстии на верхней части правой полости цилиндра 2,после чего устанавливают заглушку 36, ЗО Устанавливают поршень 5 в крайнееправое положение, Гайку 19 устанавливают в крайнее левое положение, агайку 16 вывинчиваот до упора головки 10 в шток 6. В центре вала 31 укрепляют хвостовик 24 и вводят его вотверстие 8 стакана 7, при этом грибовидная головка 25 упирается в фик 1274900сирующие элементы 13, р результатечего под воздействием усилия, прикладываемого к валу 31, стакан 7 перемещается влево, сжимая пружину 11,до тех пор, пока фиксирующие элементы 13 под воздействием усилия со стороны конусной части головки 25 не войдут полностью в отверстия 2. Послеэтого под воздействием пружины 11 стакан 7 перемещается вправо, осущест Овляя захват головки 25. При этомповерхность фиксирующих элементов13 удалена от поверхности сферической части головки 25 на величину разности между ходом поршня 5 и шагом 15между головками 26 и 27 (или 27 и28), Соединяют распределитель с источником газообразного рабочего тела, например с трубопроводом сжатого воздуха, при этом распределитель 20соедийяет левую полость цилиндра 2и емкости 32 с атмосферой. В такомположении устройство готово к работе. Запрессовку вала 31 в отверстие 29 втулки 30 осуществляют следующим образом.От распределителя через штуцер 34 подают сжатый воздух в емкость 32. Под воздейтсвием давления воздуха жидкость из емкости 32 через штуцер 33 поступает в правую полость цилиндра 2, в результате чего поршень 5 вместе со штоком 6, стаканом 7 и фиксирующими элементами 13 перемещается влево до упора фиксирующих эле 35 ментов в поверхность сферической части головки 25, При дальнейшем движении поршня влево сила давления от него передается через шток 6, клиновидные выступы 15 и фиксирующие40 элементы 13 на головку 25, в результате чего хвостовик 24 вместе с валом 3 перемещаются. влево относительно отверстия 29 во втулке ЗО.После достижения поршнем 5 крайнего левого положения соединяют через распределитель правую полость цилиндра 2 с атмосферой и левую с воздухопроводом сжатого воздуха, после чего поршень движется вправо вместе со штоком 6, фиксирующими элементами 13 и стаканом 7 до упора фиксирующих элементов в конусную часть головки 26.При дальнейшем движении поршня 5 вместе с ним движется только шток б, а фиксирующие элементы 13 вместе со стаканом 7 остаются неподвижными до тех пар, пока Фиксирующие элементы 13 под воздействием усилия сжатой пружины 11 и взаимодействия их с конусной частью головки 26 полностью не войдут в отверстия 12 головки 10, после чего под воздействием пружины 11 стакан 7 вместе с головкой 10 перемещается до упора со штоком 6, а фиксирующие элементы 13 под воздействием пружины 1, взаимодействуя с наклонной поверхностью клиновидных выступов 15, перемещаются в пространство между головками 26 и 27 и на .расстояние от сферической части го- .ловки 26, равное разности между ходом поршня 5 и шагом между головками 26 и 27, Так как все грибовидные головки хвостовика 24 равномерно расположены по его длине, циклы запрессовки вала 3 в отверстие 29 во втулке 30 и захвата последующих головок 27 и 28 повторяются таким же образом, вплоть до упора вала 31 в торец пояска 4, на чем процесс запрессовки заканчивается. При движении стакана 7 относительно штока 6 вовремя осуществления циклов захвата головок 25-28 сферическая канавка на гайке 16 взаимодействует с верхним шариком 20, в результате чего под воздействием усилия со стороны стакана 7, он полностью выходит из указанных канавок в цилиндрическое отверстие гайки 19. При обратном движении стакана 7 относительно штока 6при упоре стакана в поршень указанный шарик под воздействием своего веса возвращается в канавку 21. Остальные шарики 20 в данном случае не взаимодействуют с канавкой 21.Демонтаж устройства после запрессовки вала 31 производят следующим образом. Навинчивают гайку 16 на резьбовой конец 17 стакана 7, при этом головка 10 вместе с фиксирующими элементами 13 перемещается влево, выводя их из взаимодействия с клиновидными выступами штока 6, которые, находясь в пазах 14 головки 10, препятствуют повороту стакана 7 при навинчивании гайки16 на его конец 17. Выводят корпус 1 из отверстия 29 во втулке 30 влево вдоль хвостовика 24. При взаимодействии фиксирующих элементов 13 со сферическими частями головок 28, 27, 26 и 25 под воздействием продольного усилия, прикладываемого к корпусу 1,бются в левую с торо ну, При н з аимодействии фиксирующих элементов 13 со сферической частью головки 27 подвоздействием силы давления они полностью выхоцят в отверстия 12, а придальнейшем движении поршня попадаютв пространство между головками 26 и27. Вывинчивают гайку 16 с конца 17стакана 7, в результате чего под воздействием пружины 11 стакан 7 вместе с головкой 10 и фиксирующими элементами 13 перемещается в правую сторону. Фиксирующие,элементы 13, взаимо" действуя с клиновидными выступами 15,перемещаются в пространство междуголовками 26 и 27 до упора их в цилиндрическую часть хвостовика 24 меньшего диаметра, После этого емкость 32 соединяют с атмосферой, а левую полость силового цилиндра - с трубопроводом сжатого ноздуха, и результате чего фиксирующие элементы 13 воздействуют на головку 27 и перемещают хвостовик 24 вместе с валом 31 н правую сторону таким же образом, как и при взаимодействии их с головкой 28. Повторяя циклы воздействия на головки 26 и 25 полностью выпрессовывают вал 31 из отверстия 29 во нтупке 30, После этого снимают корпус 1 с цилиндром 2 со втулки 30 и хностовик 24 с торца вала 31.При движении поршня 5 в ту или иную сторону жидкость из емкости 32 перетекает в правую полость цилиндра 2, и наоборот, При этом устраняются воздействия, вызываемые эффектом по-. степенного сжатия газообразного рабочего тела (сжатого воздуха) в полостях цилиндра, что может привести к перемещению поршня с ускорением, возникновению ударных нагрузок при нзаимодейстнии элементов устройства и выходу их из строя, т.е, емкость 32 с жидкостью, соединенная с одной из полостей цилиндра 2 и с источни" ком рабочего тела под давлением, является демпфером, что обеспечивает равномерность хода поршня. В качестве заполняющей емкости 32 жидкости можно использовать воду, масло и т.п. Для устранения вращения гайки 16 вместе со стаканом 7, в результате чего стакан может не перемещаться внутри штока б, и устройство станет неработоспособным, в нем, кроме продольных пазов 14 в головке 1 О и клиновидных выступов 15 што 12749005фиксирующие элементы 13 полное.тью выходят в отверстия 12 и не препятствуют движению корпуса влево. После снятия корпуса, 1 с хностовика 24 снимают последний с торца нала 31,Выпрессонку вала 3 из отверстия29 во втулке 30 осуществляют следующим образом.Подготовку устройства к работе осуосуществляют аналогично подготовкеего к запрессовке. При надвиганииустройства на хвостовик 24 захватголовок 25-27 также осуществляетсякак и при запрессонке После осуществления захвата предпоследней головки 27 навинчивают гайку 19 на конец18 штока б, в результате чего шарики20 взаимодействуют с поверхностью конического участка 22, стопоря гайку16 относительно штока 6,20От распределителя подают сжатыйвоздух в емкость 32, в результате чего силовой цилиндр 2 вместе с корпусом 1 перемещается вправо до контакта фланца 3 с втулкой 30, при этом 25центрирующий поясок 4 нходит в отверстие 29. При дальнейшем воздействиидавления сжатого воздуха поршень5 вместе со штоком б и стаканом 7перемещаются влево до упора фиксирующих элементов 13 в сферическую частьголовки 27, после чего закрепляюткорпус 1 с цилиндром 2 н отверстии29 во втулке 30, Соединяют емкость32 с атмосферой, а левую полость цилиндра 2 - с трубопроводом сжатого35воздуха, Поршень 5 вместе со штоком6 и стаканом 7 перемещаются вправодо упора Фиксирующих элементов 13 вконическую часть головки 28, После40этого сила давления н леной полостицилиндра 2 передается через поршень5, шток 6, гайку 19, шарики 20, гайку 16, стакан 7, Фиксирующие элементы 13 головке 28, в результате чегоЯхвостовик 24 вместе с валом 3 перемещается вправо, частично выводявал 31 из отверстия 29, Навинчиваютгайку 16 на конец 17 стакана 7, врезультате чего последний вместе сФиксирующими элементами 13 перемещается нлево, чем устраняется взаимодействие клиновидных выступов 5 сФиксирующими элементами 13, Соединяют левую полость силового цилиндрас атмосферой, а емкость 32 - с трубопроводом сжатого воздуха, Поршень5 вместе со штоком 6, стаканом 7 иФиксирующими элементами 13 перемеща 1274900ка 6, предусмотрен выступ 37, расположенный в направляющей канавке 38.Осуществление процесса запрессовки вала в отверстие втулки несколькими этапами позволяет уменьшить ход 5 поршня в силовом цилиндре. От величины хода поршня зависят не только весогабаритные характеристики силового цилиндра но и корпуса, т.е. весогабаритные характеристики предла О гаемого устройства уменьшаются на величину произведения числа циклов запрессовки на два. Это приводит к уменьшению затрат на изготовление и эксплуатацию устройства, 5Воэможность использования устройства для распрессовки ранее запрессованных вала и втулки в эначитель 20 ной степени расширяет технологические возможности, в результате чего отпадает надобность в изготовлении специального устройства для распрессовки.Использование устройства позволя 25 ет также без изменения его конструкции производить эапрессовку вала во втулку на различной длине, для чего изменяют конструкцию только хвостовика путем увеличения или уменьшения З 0 количества шеек, образованных чередованием утолщений на хвостовике,Применение в предлагаемом устройстве встроенной промежуточной емкос ти с жидкостью, через которую соответствующая полость силового цилинд ра соединена с источником газообразного рабочего тела, позволяет обес печить равномерный ход поршня, что 40 приводит к безударному взаимодействию сопрягаемых элементов и повышению срока службы устройства в целом. В данном случае скорость равномерного перемещения поршня можно регу- ф 5 лировать эа счет изменения диаметра отверстия, через которое промежуточная емкость с жидкостью соединена с соответствующей полостью силово. го цилиндра, При этом отсутствует 50 необходимость применения указанных средств в другой полости силового цилиндра, так как переток жидкости из ейкости в цилиндр и обратно происходити при изменении направления 55 движения поршня. Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я Устраяство для эапрессовки деталей типа вал-втулка, содержащее связанный с источником давления силовой цилиндр со штоком с внутренней полостью., размещенный внутри штока подпружиненный полый стакан с радиальными отверстиямии с механизмом ограничения его перемещения, установленный внутри стакана с возможностью осевого перемещения хвостовик с грибовидной головкой и шейкой и размещенные в радиальных отверстиях стакана фиксирующие шарики, взаимодействующие с хвостовиком и внутрен;- ней поверхностью штока, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения габаритов, веса и повышения технологических возможностей, на хвостовике выполнены на равном расстоянии одна от другой шейки, корпус цилиндра выполнен со сквозным отверстием для размещения штока, на наружной поверхности стакана, на одном конце его, в местах размещения радиальных отверстий выполнены продольные пазы, а на другом на резьбе установлена гайка, на внутренней поверхности штока с одного конца вы; полнены клиновидные выступы, взаимодействующие с пазами стакана и фиксирующими шариками, а на другом конце штока - расточка с кольцевым выступом, взаимодействующим с гайкой на резьбе стакана,2, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей путем обеспечения проведения операций по расспрессовке, на гайке стакана выполнена сферическая канавка, в которой и радиальных отверстиях соответствующего конца штока размещены шарики, а на конце штока на резьбе установлена гайка с внутренней полостью, имеюшей конический и цилиндрический участки,взаимодействующие с шариками.3, Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения равномерности хода штока в условиях применения сжимаемого рабочего тела, оно снабжено дополнительной емкостью для соединения одной из полостей цилиндра с источником давления.