СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ШТУЦЕРОВ С КОЛЛЕКТОРОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ
NOZZLE-TO-HEADER CONNECTION METHOD, AND PLASTIC DEFORMATION DEVICE

Область техники
Настоящее изобретение относится к способам и устройствам крепление труб в отверстиях путем изменения диаметра концов труб (раздачи диаметра), в частности к соединению отводящих труб или штуцеров к коллектору.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известен, см. патент РФ №2385442 от 27.03.2010, способ соединения штуцеров с коллектором путем пластической деформации (развальцовки) концов штуцеров, вставленных в отверстия, выполненные в стенке коллектора, являющийся ближайшим аналогом заявленного способа.
Недостатком известного способа является необходимость изготовления штуцеров с внутренней конической частью, пластически деформируемой в процессе соединения штуцера с коллектором. Недостатком также является «выпадание» пуансона в полость коллектора, необходимость «высыпания» пуансона и установки пуансона для соединения с коллектором следующего штуцера.
Из уровня техники известно, см. патент РФ №2385442 от 27.03.2010, устройство для пластической деформации (развальцовки) конца штуцера внутри коллектора, являющееся ближайшим аналогом заявленного устройства.
Недостатком известного устройства является ограничение в его применимости, поскольку обязательно изготовление штуцеров с внутренней конической частью, пластически деформируемой известным устройством.
Раскрытие изобретения
В заявленном изобретении решается задача расширения арсенала технических средств для соединения отводящих труб или штуцеров к коллектору. Технический результат заключается в реализации указанной задачи.
Кроме того, техническим результатом, достигаемым в заявленном изобретении, является увеличение производительности соединения штуцеров с коллектором путем пластической деформации концов штуцеров. Увеличение производительности происходит благодаря использованию быстродействующего гидравлического или пневматического привода пуансона. При этом существенно, что привод пуансона может быть нереверсивным, благодаря использованию фиксатора штуцера, выполненного с толкателем для возврата пуансона в исходное положение. Это позволяет также увеличить быстродействие привода и устройства и упростить его конструкцию.
Указанные технические результаты достигаются в способе соединения штуцеров с коллектором путем пластической деформации (развальцовки) концов штуцеров, вставленных в отверстия, выполненные в стенке коллектора, при этом пластическую деформацию конца штуцера осуществляют пуансоном, предварительно расположенным внутри коллектора напротив отверстия, выполненного в стенке коллектора, при этом штуцер удерживают снаружи коллектора, а после соединения штуцера с коллектором на пуансон воздействуют (стержнем или сжатым воздухом) через штуцер и возвращают на место предварительного расположения.
Пуансон может являться поршнем или частью поршня бесштокового гидроцилиндра или пневмоцилиндра, располагаемого, в частности, внутри коллектора.
Штуцер можно удерживать снаружи коллектора, упирая буртик, выполненный на штуцере, в стенку коллектора.
После возвращения пуансона на место предварительного расположения, можно перемещать коллектор с вставленными штуцерами и располагать напротив пуансона следующее отверстие с вставленным в него штуцером. Альтернативно, можно перемещать пуансон с его приводом внутри коллектора.
Положение штуцеров, вставленных в отверстия, выполненные в стенке коллектора, расположенного на ложементе, можно дополнительно фиксировать в вертикальной плоскости относительно ложемента.
Указанные технические результаты достигаются в устройстве для пластической деформации (развальцовки) конца штуцера внутри коллектора, включающем устанавливаемый внутри коллектора бесштоковый гидроцилиндр с поршнем, выполненным в виде пуансона, и устанавливаемый снаружи коллектора фиксатор штуцера, выполненный с толкателем для возврата пуансона, являющегося поршнем бесштокового гидроцилиндра, в исходное положение после окончания пластической деформации конца штуцера.
Фиксатор штуцера может быть выполнен с возможностью прижима штуцера, выполненного с буртиком, к коллектору, а толкатель для возврата поршня бесштокового гидроцилиндра в исходное положение может быть выполнен в виде подпружиненного стержня, располагаемого внутри штуцера, прижимаемого фиксатором к коллектору.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображено устройство для пластической деформации конца штуцера внутри коллектора.
На фиг.2, фиг.3 и фиг.4 устройство для пластической деформации конца штуцера внутри коллектора изображено в различных фазах процесса соединения штуцера с коллектором.
На фиг.5 показано, каким образом можно фиксировать положение коллектора со штуцером, вставленным в отверстие, выполненное в стенке коллектора, в вертикальной плоскости.
Реализация изобретения
На фиг.1 представлено устройство для пластической деформации конца штуцера 1 внутри расположенного на ложементе коллектора 2, включающее устанавливаемый внутри коллектора бесштоковый гидроцилиндр 3 с поршнем 4, выполненным в виде пуансона, и устанавливаемый снаружи коллектора 2 фиксатор 5 штуцера 1. Фиксатор 5 выполнен с толкателем 6 для возврата пуансона 4, являющегося поршнем бесштокового гидроцилиндра 3, в исходное положение после осуществления пластической деформации конца штуцера 1. Фиксатор 5 штуцера выполнен с возможностью прижима штуцера 1 к коллектору 2, а толкатель 6 выполнен в виде подпружиненного стержня, располагаемого внутри штуцера, прижимаемого фиксатором 5 к коллектору 2.
Реализация способа соединения штуцеров с коллектором представлена на фиг.2, фиг.3, фиг.4 и фиг.5.
На фиг.2 показано устройство для пластической деформации конца штуцера перед началом его работы. Бесштоковый гидроцилиндр 3 с пуансоном (поршнем) 4 находится внутри коллектора 2, при этом пуансон 4 - напротив отверстия, выполненного в стенке коллектора 2. Штуцер 1 насажен в отверстие в стенке коллектора 2. Фиксатор 5 с толкателем 6 находится в исходном положении напротив отверстия в стенке коллектора и, соответственно, напротив штуцера 1.
На фиг.3 показано устройство для пластической деформации конца штуцера в положении, когда фиксатор 5 фиксирует штуцер 1 в отверстии в стенке коллектора 2, при этом буртик на внешней стороне штуцера упирается в стенку коллектора 2. Стержень толкателя 6 касается пуансона 4 бесштокового гидроцилиндра 3.
На фиг.4 показано устройство для пластической деформации конца штуцера в положении, когда пуансон 4 находится в верхнем положении, произошла пластическая деформация «юбки» штуцера 1. В результате штуцер 1 соединен с коллектором 2. При этом стержень толкателя 6 поднят поршнем 4 бесштокового гидроцилиндра 3. Затем подача давления в гидроцилиндр 3 прекращается, подпружиненный стержень толкателя 6 воздействует на поршень 4 гидроцилиндра 3 и устанавливает поршень 4 в исходное положение. Фиксатор 5 также перемещается в исходное положение.
После этого коллектор 2 со штуцерами, насаженными в отверстиях в его стенке, перемещается на заданное расстояние до установки напротив пуансона 4 и фиксатора 5 следующего отверстия с насаженным в нем штуцером. При этом важным условием осуществления способа соединения штуцеров с коллектором является обеспечение вертикального положения штуцеров, предварительно вставленных в коллектор. На фиг.5 показано, каким образом фиксируют в вертикальной плоскости положение коллектора 2 со штуцерами 1, вставленными в отверстия, выполненные в стенке коллектора 2. На ложементе 7 установлены направляющие 8, ограничивающие положение штуцеров 1 и коллектора 2 относительно вертикальной плоскости.