Устройство для запрессовки деталей типа вал-втулка

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к устройствам для запрессовки деталей типа валвтулка и позволяет снизить вес, габариты устройства и обеспечить наряду с запрессовкой распрессовку деталей , а также повысить равномерность хода штока за счет соединения одной из полостей силового цилиндра с источником давления. Под действием давления воздуха жидкость из емкости (Л к;) 4;; О О да 6 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„,Я0„„1274900 (51)4 В 23 Р 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1В

6 1 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2l) 3869017/25-27 (22) 19 ° 03.85 (46) 07 ° 12.86. Бюл. N. 45 (72) А.Г.Зраковский, А.Л.Симонян, В.А.Кузин и В.В.Мельдер (53) 621 ° 515(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1140927, кл. В 23 P 19/02,02.04.80. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПРЕССОВКИ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ВАЛ-ВТУЛКА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для запрессовки деталей типа валвтулка и позволяет снизить вес, габариты устройства и обеспечить наряду с залрессовкой распрессовку деталей, а также повысить равномерность хода штока за счет соединения одной из полостей силового цилиндра с источником давления. Под действием давления воздуха жидкость из емкости

1274908 поступает в полость цилиндра (Ц) 2, н результате чего поршень (П) 5 вместе со штоком (!11) 6, стаканом 7 и фиксирующими шариками 13 перемещается нлено до упора шариков н поверх. ность сферической части головки 25.

При дальнейшем движении П 5 сила давления от него передается через

Ш 6, клинонидные выступы 15 и фиксирующие шарики 13 на головку 25, н результате чего хностоник 24 вместе с валом 31 перемещаются влево относительно отверстия 29 но втулке ЭО, Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано ,н устройствах для эапрессонки деталей типа вал-втулка.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства.

На чертеже показано устройство для эапрессонки, разрез, Устройстно 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 5 и полый шток 6, н полости которого размещен стакан 7 со сквозным отверстием 8, Между внутренним выступом .9 штока 6 и головкой 10 стакнна 7 размещена пружина !1. В головке 10 стакана 7 выполнены радиальные отверстия 12, в которых расположены фиксирующие элементы (шарики) 13, и продольные пазы 14, проходящие через оси отверстий 12. В пазах 14 расположены клинонидные выступы 15 штока

6. На другом конце стакана 7 размещены элементы для ограничения его .перемещения н продольном направлении, выполненные н виде гайки 16, взаимодействующей с выступом 9 штока 6 и резьбоным концом 17 стакана

7, и установленной на конце 18 штока

6 гайки 19 и шариков 20, размещенных в отверстиях и взаимодействующих с поверхностью сферической канавки 21 на поверхности гайки 16 и с поверхностью конического 22 или цилиндПо достижении П 5 крайнего левого положения происходит переключение полостей П 2, и П 5 движется направо совместо со Ш 6, фиксирующими шари- . ками 13 и стаканом 7 до упора фиксирующих шариков в конусную часть го- . ловки 26. Поскольку все голонки хвостовика 24 равномерно расположены по его длине, то циклы эапрессовки вала 31 в отверстие втулки и захвата последующих головок повторяются описанным выше образом. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. рического 23 участков в гайке 19.

Хвостоник 24 имеет грибовидные головки 25-28 с утолщениями, образующими между собой шейки, проходит через

5 отверстие 29 втулки 30, укреплен на торце в центре запрессовываемого вала 31 и входит свободным концом в отверстие 8 стакана 7, В корпусе 1 размещена кольцевая емкость 32 с жидкостью, соединенная через штуцер 33 с правой полостью силового ципиндра

2 и через штуцер 34 с распределителем (не показан) рабочего тела, с которым также соединена через штуцер

35 левая полость цилиндра 2. В отверстии верхней части правой полости силового цилиндра 2 установлена заглушка 36.

Подготовку устройства к запрессовке вала 31 в отверстие 29 втулки 30 осуществляют следующим образом, При помощи фланца 3 и пояска 4 центрируют и закрепляют корпус 1 с цилиндром 2 в отверстии 29 втулки

30. Снимают заглушку 36 и через штуцер 34 подают в емкость 32 жидкость до появления ее в отверстии на верхней части правой полости цилиндра 2, после чего устанавливают заглушку 36, Устанавливают поршень 5 в крайнее праное положение. Гайку 19 устанавливают н крайнее левое положение, а гайку 16 нынинчиваот до упора голов ки 10 в шток 6. В центре вала 31 укрепляют хностовик 24 и вводят его в отверстие 8 стакана 7, при этом грибовидная головка 25 упирается н фик1274900 сирующие элементы 13 в результате чего под воздействием усилия, прикладываемого к валу 31 стакан 7 перемещается влево, сжимая пружину 11, до тех пор, пока фиксирующие элемен- 5 ты 13 под воздействием усилия со стороны конусной части головки 25 не войдут полностью в отверстия !2. После этого под воздействием пружины !I стакан 7 перемещается вправо, осущест- 1О вляя захват головки 25. При этом поверхность фиксирующих элементов

13 удалена от поверхности сферической части головки 25 на величину разности между ходом поршня 5 и шагом 15 между головками 26 и 27 (или 27 и

28), Соединяют распределитель с источником газообразного рабочего тела, например с трубопроводом сжатого воздуха, при этом распределитель 2б . соедийяет левую полость цилиндра 2 и емкости 32 с атмосферой. В таком положении устройство готово к работе.

Запрессовку вала 31 в отверстие д

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 эле35 ментов в п ов ерхно с ть сферической части головки 25. При дальнейшем движении поршня влево сила давления от него передается через шток 6, клиновидные выступы 15 и фиксирующие

40 элементы 13 на головку 25, в результате чего хвостовик 24 вместе с валом 31 перемещаются. влево относительно отверстия 29 во втулке 30.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 ll 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 31 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 во время 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 6 при 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 гайки

16 на его конец 17. Выводят корпус

1 из отверстия 29 во втулке 30 влево вдоль хвостовика 24. При взаимодействии фиксирующих элементов !3 со сферическими частями головок 28, 27, 26 и 25 под воздействием продольного усилия, прикладываемого к корпусу 1, б

i ются в левую с торону. При н з аимодействии фиксирующих элементов 13 со сферической частью головки 27 под воздействием силы давления они полностью выхоцят в отверстия 12, а при дальнейшем движении поршня попадают в пространство между головками 26 и

27. Вывинчивают гайку 16 с конца 17 стакана 7, в результате чего под воздействием пружины ll стакан 7 вместе с головкой 10 и фиксирующими элементами 13 перемещается в правую сторону. Фиксирующие, элементы 13, взаимодействуя с клиновидными выступами 15, перемещаются в пространство между головками 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 источником 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 6, и устройство! станет неработоспособным, в нем, кроме продольных пазов 14 в головке !О и клиновидных выступов 15 што

5 фиксирующие элементы 13 полноcòüþ выходят в отверстия 12 H Hp. препятствуют движению корпуса влево. После снятия корпуса: 1 с хностовика 24 снимают последний с торца нала 31, Выпрессонку вала 31 из отверстия

29 во втулке 30 осуществляют следующим образом.

Подготовку устройства к работе осуосуществляют аналогично подготовке его к запрессовке. При надвигании устройства на хвостовик 24 захват головок 25-27 также осуществляется как и при запрессонке„ После осуществления захвата предпоследней голов- ки 27 навинчивают гайку 19 на конец

18 штока 6, в результате чего шарики

20 взаимодействуют с поверхностью конического участка 22, стопоря гайку

16 относительно штока 6, 20

От распределителя подают сжатый воздух в емкость 32, в результате чего силовой цилиндр 2 вместе с корпусом 1 перемещается вправо до контакта фланца 3 с втулкой 30, при этом р5 центрирующий поясок 4 нходит н отверстие 29. При дальнейшем воздействии давления сжатого воздуха поршень

5 вместе со штоком 6 и стаканом 7 перемещаются влево до упора фиксирующих элементов 13 в сферическую часть головки 27, после чего закрепляют корпус с цилиндром 2 н отверстии

29 во втулке 30. Соединяют емкость

32 с атмосферой, а левую полость цилиндра 2 — с трубопроводом сжатого

35 воздуха. Поршень 5 вместе со штоком

6 и стаканом 7 перемещаются вправо до упора фиксирующих элементов 13 в коническую часть головки 28, После

40 этого сила давления н леной полости цилиндра 2 передается через поршень

5, шток 6, гайку 19, шарики 20, гайку 16, стакан 7, фиксирующие элементы 13 головке 28, в результате чего

45 хвостовик 24 вместе с валом 3! перемещается вправо, частично выводя вал 31 из отверстия ?9, 1!авинчивают гайку 16 на конец 17 стакана 7, в результате чего последний вместе с фиксирующими элементами 13 перемещается нлево, чем устраняется взаимодействие клиновидных выступов !5 с фиксирующими элементами 13, Соединяют левую полость силового цилиндра с атмосферой, а емкость 32 — с трубопроводом сжатого воздуха, Поршень

5 вместе со штоком 6, стаканом 7 и фиксирующими элементами 13 перемеща1274900 ка 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 предлагаемого устройства уменьшаются на величину произведения числа циклов запрессовки на два. Эта приводит к уменьшению затрат на изготовление и эксплуатацию устройства, 15

Воэможность использования устройства для распрессовки ранее запрессованных вала и втулки в эначитель20 ной степени расширяет технологические возможности, в результате чего отпадает надобность в изготовлении специального устройства для распрессовки

Использование устройства позволя25 ет также без изменения его конструкции производить эапрессовку вала во втулку на различной длине, для чего изменяют конструкцию только хвостовика путем увеличения или уменьшения количества шеек, образованных чередованием утолщений на хвостовике.

Применение в предлагаемом устройстве встроенной промежуточной емкос- 5 ти с жидкостью, через которую соответствующая полость силового цилинд ра соединена с источником газообразного рабочего тела, позволяет обес» печить равномерный ход поршня, что приводит к безударному взаимодействию сопрягаемых элементов и повьппению срока службы устройства в целом.

В данном случае скорость равномерного перемещения поршня можно регулировать эа счет изменения диаметра отверстия, через которое промежуточная емкость с жидкостью соединена с соответствующей полостью силового цилиндра, При этом отсутствует 50 необходимость применения указанных средств в другой полости силового цилиндра, так как переток жидкости из ейкости в цилиндр и обратно происходит и при изменении направления движения поршня.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устр<Жство 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 отверстиями и 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 воэмож ностей 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 ус тановлена 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.