Соединение типа вал-втулка и способ его гидропрессовой разблокировки

 

Использование: для разблокировки прессовых соединений, в которых ох ваты вающая деталь имеет различную радиальную жесткость по периметру сопряжения, а натяг расп ределен по периметру соп ряжен ия Неравномерно преимущественно с симметричным расположениемзон натяга повышен нргбуровнСизобретения: на посадочной поверхности охватывающей детали помимо периметрических кольцевых распределительных канавок дополнительно выполнены сегментные распределительные канавки, расположенные в; зонах натяга повышенного уровня, а при разблокировке соединения рабочую среду подводят к этим сегментным канавкам обособленно под давлением , превышающим давление рабочей среды, подводимой к кольцевым распределительным канавкам. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

союз советских социалистическИх

РЕСПУБЛИК (l9) (i I ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (я)з В 23 Р 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

/ Я

„ ;"" /

«зггкиткм

:.ткт - л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н. .г: .Ю

2 (21) 4812270/27: .:,: .. ющая деталь имеет различную радиальную (22) 09.01.90 .;,:..:;"::: жесткость по периметру сопряжения, а на(46) 15.08.92. Бюл. М 30 - ::-""-:.::;:: тяг распределен по периметру сопряжения (71) Производственное объединение "Брян- .: неравномерно преимущественно с симметский машиностройтельный завод" .. ричным расположением зон натяга повыим.В.И.Ленина ..;:..:, ::.: :-:.,:, шенного уровня. Сущность изобретения. на (72) И.В.Сычев и И.В.Меньшенин . .:: ".. посадочной поверхйости охватывающей де(56) Дизель судовой BKPH-4. Техническое: - тали помимо периметрических кольцевых описание ДБ 21-ТО, с.44. рис.21. ".: .,::; —:.:.:, распределительных канавок дополнительно

Дизель судовой ДКРН-4. Инструкция по,. выполнены сегментные распределительные . техническому обслуживанию ДБ 21-40; канавки, расположенйые в зонах натяга пьс.123, рис,67.:::. .,: :, вышенного уровня, а при разблокировке со. (54) СОЕДИНЕНИЕ ТИПА ВАЛ-ВТУЛКА И единения рабочую среду подводят к этим

СПОСОБ ЕГО ГИДРОПРЕССОВОЙ PA3-. сегментным канавкам обособленно поддавБЛОКИРОВКИ вЂ”, :.,:::- "..:::,,: . лением, превышающим давление рабочей (57) Использование: для разблокировки, .: среды; подводимой к кольцевым распредепрессовых соединений, в которых охватыва-::.:. .. лительнйм канавкам . 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 4 ил.!

Фь ьи

Изобретение относится к машинострое- . давления при гидропрессовой разблокировнию и может быть применено:для регули-:. - ке соединения. ровки расположения установленной на валу" с геометрическим натягом охватывающей::::;:. . 6 таком соедйненйи зоны пониженнодетали с неравномерным распределением го натяга образуются на участках посадоч- у масс в окружном направлении. ::;:.: .-:: ной поверхности, расположенных в местах

Известно соединение с натягом вала и; пересечения ее йлоскостьюк диаметральной охватывающей детали, выполненной s вида ..: симметрии кулачка: на одной стороне — как кулачка подковообразной (или сердцевид- :: результат повышенной податливости кулач- «О ной) конфигурации. повышенная неравно-.: . ка в месте минимальной радиальной жест- . «9 мерность распределения массы которой в .- кости его, на противоположной стороне — в окружном непреелении приводит к обраЗо-.,: результате существующего беленое сил, ванию по периметру сопряжения парнйх — действующих на периметре сопряжения в зон натяга относительно повышенйого и йо- .: . направлении по указанной плоскости симниженного уровней.. При этом на посадоч-: метрии. Зоны повышенного натяга образуной поверхности кулачка выполнены . ются на участках посадочной поверхности, . чередующиеся в продольном валу направ- расположенных в местах пересечения ее лении кольцевые распределительные ка- плоскостью, перпендикулярной плоскости навки для подвода рабочей среды высокого диаметральной симметрии кулачка, что

1Т54399

3 .. 4 обусловлено относйтельно высокой жестко- сртедй при гидропрессовой разблокировке стью скул кулачка. стью с у, у а. соединения, дополнительно на посадочной

В процессе разблокировки такого ку-- поверхности охватывающей детали на учалачка и и подводе рабочей среды по коль- стках ее, располокженйых в зонах натяга паевым канавкзм условия образования 5 вышенного т -уровня, . выполнены пленки рабочей среды на посадочной по- - гидравлически изолированные от кольцеве хйости оказываются неиодйнаковыми " вых распределительных канавок дополниля разных участков ее.: :: .::.,::.:: -:: . тельные канавки:, р

По мере повышения давления рабочей протяженйостки в окружном направлени, среды образование жидкостной пленки и 10 При разблокировке соединения укзэанб и оисходят в первую оче- ная цель может быть частично достигнута в редь на участках, расположенных в зонах способе, предусматривающем подвод ра опониженного натяга. При дальйейтшем rio- " чей среды под одинаковым уровнем давлевышении давления, рабочей среды возра- ния одновременно к кольцевым и стают утечки ее с торцов указанных 15 сегментйырм распределительным канавкам, участков, что при ограниченной мощности В этом случае увеличивается площадь подисточникз управляющего давления может, вода рабочей среды на участках с повышенпривести к невозможности поднять давле- ным натягом, что улучшает (делает олее ние до уровня, достаточного для зффектйв- . полным) профиль зпюры распределения ной разблокировки зон повышенного 20 гидростатического давления в жидкостной натяга. - пленке и соответственно увеличивает радиКроме того, максимально допустимый : альную деформацию охватывающей детали . уровень давления разблокировки, как пра- на этих участках, вило. огранйчен прочностными характери- .: При ограниченных ресурсах гидравли- . стйками наиболее податливого участка.25 ческой системы (при ограниченной мощнокулачка с минимальной радиальной жестко- сти источника .управляющего давления) стью. некоторое дойолнительное: улучшение разПри повышении давления рабочей сре- блокировки может быть достигнуто спосоды сверх уровня; соответствующего разбло-, бом,: предусматривающим кировке в зонах пониженного натяга, 30 предварительную подачу управляющего посадочной поверхности, располо- - давлейия только к дополнительным распреженные в этих зонах, дополнительно нагру- делительным канавкам с по л ду щ жаются избыточным гидростатическим -дачей давленйя уже ко всем давлением, действующим в жидкостной распределительным канавкам. . П ат м кулачок дополнительно 35 Поставленная цель может быть достигдеформируется, растягиваясь в плоскости нута е способе гидропрессовой раэ локидиаметральной симметрии, что сопровож-. розки соединения типа вал — втулка, дается некоторым дополнительным повы- заключаю|цемся в радиальном упругом дешением натяга на участках нОсадочной формировании охватывающей детали поповерхности,.и без того находящихся в зо- 40 средством подвода рабочей среды высокого нах повышенного натяга. шенного натяга.. давления базового уровтня к ее посадочной

Поэтому в рассматриваемом соедине- поверхности, когда к участкам посадочной нии невозможно достичь одинакового каче- поверхности, расположенным в зонах повыства разблокировки на разных участках по шенного натяга, дополниттельно подводят периметру сопряжения. сопряжения. -: . . 45 рабочую среду под давлением верхнего

Целью изобретения ятвляептскяз высравни- уровня, превышающего базовый, вание качества разблокировки по перимет- - Это позволяет повысить степень разру сопряжения.. блокировки в эонахп повышенного натяга до

Указанная цель достигается тем:, что в нужного уровня йрй поддержании давления соединении типа вал — втулка с существен- 50 базового уровня в пределах, допускаемых но неравномерным распределением масс поусловиямобеспечения прочности наибоохватывающей детали в окружном направ- лее податливого участка охватывающей делении и соответствейно неравномерным на- тали.:тягом по периметру. сопряжения ее с йалом: — Разблокировку можно вести, ограничис наличием вмражен вм аженных зон натяга ловы- 55 вая давление базового уровня величиной, шенногоуровня, при том, что наппостадочной достаточной для появленйя капельных утер ности охватывающей диеттали или ва- - чек у краевых участков сопряжения, распола по периметру сопряжейия выиполнейа ложенных в зонах пониженно о одна или несколько кольцевыхп "фапсйреде- Это поэвбляет минимизировать утечки питепьнык канавок дпп подвода рабочей рабочей среды через указанные участки и

1754399 6 тем самым повысить эффективность исполь- повышенного гидростатического давления зовэния источника управляющего давлейия в жидкостной пленке нэ этих участках.

: для генерации давления верхнего "уровня, . :, Более эффективным является способ что обусловлено неидеальной расходйо-на-.: ..двухуровневой разблокировки, при котором порной характеристикой источника при or-... 5 рабочую среду к сегментным рэспредели:раниченной его мощности. .:; -. .";"::::. ::. :.:- - тельным канавкам 4 подводят от Источника

На фиг.1 показано соединение кулачка 9 управляющего давления по магистрали 11 с валом, разрез по плоскости вращения;.нэ . под давлением верхйего урбвня,- соответст- фиг,2-зтожесоединениевразрезедиамет-. вующим наступлению-разблокйровки на ральной плоскостью симметрии и гидравли- 10 участках, находящихся в зонах Х, Y повыческая система для реализации,: шенного натяга, а рабочую среду к кольце ..упрощенного способа разблокировки; нэ вым распределительным кайавкам 3 подают фиг.3 — соединение вала с кулачком умерен- . . От источника 9 управляющего давления че.. ной ширины и гидравлическая система с рез регулируемый редукционный 12 или редукционным клапаном для реализации 15 дифференциальный .13 клапан по магистра..двухуровневой разблокировки: на фиг,4 - - ли10подотносительнопониженнымдавлесоединение вала с уширенным кулачком и вием базового уровня; соответствующим .гидравлическая система с дифференциаль- .. наступлению разблокировки йа участках, . ным клапаном для реализацйи двухуровне- .: находящихся в зонах Я, Zпониженного н,авой разблокировки. -::, ",;. : 20 тяга (фиг.3 и 4), Как и в способе-прототипе

Соединение образовано валом 1 и ку- давление разблокировки базового уровня . лачком 2; сопряженными с геометрическим .:. может находиться в диапазоне 850 — 1000 натягом по посадочной поверхности H ку- .. кг/см, что соответствуеттиповым значени-: лачка. Фактическое же распределение си.- - ям для современной технологии гидропрес- лоаого натяга по поверхности Н 25 совой разблокировки, О наступлении характеризуется наличием зон Х, Y павы-.:-: разблокировки судят по йоявленмю протешенного натяга и зон W„Z пониженного: чек рабочей среды с торцовых краевуказан. натяга., -.:...:: . :,-,.:..:.; -::..ных участков, а о"степени рэзблокировки

На посадочной поверхности Н кулачка : предварительно судят по интенсивности выполнены кольцевые распределительные 30 этих протечек. канавки 3 и сегментные распределйтельные - При этом степень разблокировки по пекэнавки 4, расположенные в зонах Х и Y,:: . риметру сопряжения вала 1 и кулачка 2 выповышеннаго натяга..:; .:::,;; :.,: .: равнивается и в то же время:исключаются

В кулачке 2 выполнены каналы 5.подво-.:: опасные перегрузки наиболее слабого месдящие рабочую среду к кольцевым распре- 35 та кулачка, расположенного в зоне Z. Паделительным канавкам 3. Каналы 6, 7 или 8; следнее обусловлено тем, что отток рабочей выполненные соответственно: в валу 1 или . среды из зон X, Y повышенного давления в кулачке 2, предназначены для подвода ра- .. продольном валу направлении (фиг.3) не побочей среды к сегментным распределитель-: зволяет высокому гидростатическому дав- . ным канавкам 4. ....:"::::, :. -;.::: 40 лению, возникающему в жидкостно@

Гидравлическая система для разблоки- . пленке, образующейся нэ поверхности H в ровки соединения содержит источник 9 уп-.. этих зонах при разблокировке, рэспростраравляющего давления, магистраль" 10 ниться в зоны Z.u Nf в окружном направ- давления базового уровня, магистраль 11 :. лении. При этом назначение .—, давления верхнего уровня, редукЦионный 45 предохранительйого клапана 14 состоит клапан 12, дифференциальный клапан 13 и: .. в страховке кулачка 2 от опасной перегрузки предохранительный клапан 14, -::; -,:.. ::.:: -,::.,в результате ошибочной настройки регулиГидропрессовую разблокировку соеди-;. руемого клапана. 12 или 13 с черезмерным нения испуг осуществить одним из ниже-.:: повышением давления в магйстрэли 10 баописаннйх способов, .: ....,,. - :,,;-:;-;:: 50 зового уровня или в результате неправиль При упрощенной реализации рабочую ного подключения гидравличеСкой системы среду от источника 9 управляющего дэвле- : к каналам 5. ния к распределительным канавкам 3 и 4 . При необходимости перепад давления - подводят одновременно под одинаковым на дифференциальном клапане 13 регулиру-: давлейием (фиг.2). При этом степень раз- 55 ют в процессе разблокировки так, чтобы блокировки йа участках Х, Yповышенного: :обеспечить нужное согласование во време натяга повышается зэ счет увеличения пло-.: ни (по мере повышения давления, подводищэди подвода рабочей среды на этих участ- мого от источника) начала разблокировки оо ках и соответственно создания более участкам, расположенным в зонах разного благоприятных условий для поддержанйя натяга (например, одновременнде или с yj1754399 реждением разблокировки в зонах Х, Y с При этом улучшается качество разблопоследующей подрегулировкой для обеспе- кировки по периметру сопряжения, уменьчения дальнейшей эффективной разблоки- шается износ сопрягаемых поверхностей и ровки по всему периметру сопряжейия, что вероятность образования задиров, уменьможет быть целесообразным в случае 5 шается необходимое для регулировки усиограниченной мощности источника управ- лие и сокращается время регулировки, Эти ляющего давления; ., - -" преимущества в наибольшей степени проРазблбкировку можно вести, ограничи- являются при "ограничении давления разная давление базового уровня величиной, .блокировки по условиям прочности достаточной для появления утечек капель- 10, наиболее ослабленного радиального сеченого характера у краевых участков сбйряже - .ния охватывающей детали или при ограниния, оасположенных в зонах 2, W ченной мощности источника управляющего пониженного натяга.,: . давления.

Это позволяет минимизировать утечки . Предлагаемая конструкция соедийения рабочей среды через указанные участки и 15 позволяетоптимизироватьформуохватыватемсамымповыситьэффективностьисполь- ющей детали s раСширенном диапазоне зования источника управляющего давления соотношений максимального и минидля генераций давления верхнего уровня, .мального радиальйых размеров ее при что обусловлено неидеальностью расход-: .сохранении, возможности эффективной но-напорной характеристики источника при .20 разблокировки соединения. ограниченной его мощности.

При реализации способа по варианту, Формула изобретен йя представленному на фиг.4 (с заглушенным: 1.Соединениетипа вал-втулкаснеравсредним каналом 5), протечки рабочей сре- номерным натягом по периметру сопряжеды из жидкостного слоя, образующегося в 25 ния, в котором на посадочной поверхности зонах Х. У повышенного натяга в районе втулки или вала выполнены кольцевые расрасположения сегментных распределитель- пределительные канавки для подвода рабоных канавок 4, частично аккумулируют в чей среды, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с средней кольцевой распределительйой ка- . целью выравнивания качества разблокинавке 3, Благодаря этому в среднем сечении 30 ровки по периметру сопряжения, на участ.кулачка в районе расположенияэтой кайав- ках посадочной поверхности втулки, ки на посадочной поверхности Н образуется расположенных в зонах повышенного натя-, кольцевая эона давления среднего уровня, га, выполнены гидравлически изолированменьшего давления верхнего уровня. но ные от распределительных канавок.. большего давления базового уровня.. 35 дополнительные канавки ограниченной

При таком способе разблокировки осу- протяженности в окружном направлении. ществляется дополнительная оптимизация 2. Способ гидропрессовой разблокиэпюры гидростатических давлений в жидко-. ровки соединения .типа вал — втулка, стной пленке в продольном валу напрзвле- включающий радиальное упругое дефорнии путем некоторой добавочной 40 мирование втулки посредством подвода к овализации этой эпюры. При этом погреш - ее посадочной поверхности рабочей среды ности геометрии посадочных поверхностей высокого давления базового уровня, о т л и: в меньшей степени сказываются на качест- ч à ю шийся тем, что, с целью выравниваве разблокировки, а утечки рабочей среды ния качества разблокировки по периметру уменьшаются; 45 сопряжения, .к участкам посадочной. поверСоединение и способ его раэблокиров- хности втулки, расположенным в зонах поки позволяют повысить эффективность ре- вышенного йатяга, дополнительно гулировки положения на валу подводят рабочую среду под давлением, охватывающей детали с существенно не- превышающим базовыйуровень. равномерным распределением масс в ок- 50 3. Способ по п.2, отл и чаю щ и йс я ружном направлении. При такой: тем;что.сцелью повышенияэффективности разблокировке возможны как регулйровки использованйя источника управляющего углового расположения охватывающей де-: давления, давление базового уровня огра-. тали, так и ее продольного расположения на: . ничивают величиной, достаточйой для появвалу(последнее — в случае выполнения всех 55 ления капельных утечек у краевых участков распределительных канавок и подводящих сопряжения, расположенных в зонах пониканалов в теле охватывающей детали), - женного натяга.

1754399

1754399 ие4, Lr e

Составитель И.Сычев

Техред М.Моргентал -. - Корректор Л.Филь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2851 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5