ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РЕМОНТА ВНУТРЕННЕЙ РЕЗЬБЫ
INTERNAL THREAD REPAIR TOOL

Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Настоящее изобретение относится к средству для ремонта внутренней резьбы.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
Известно, что ремонт внутренней нарезки или внутренней резьбы, особенно мелкой резьбы, является более сложной задачей в сравнении с ремонтом наружной резьбы. Не всегда заготовку с поврежденной, т.е. дефектной, внутренней резьбой можно заменить новой из-за длительного подготовительно-наладочного времени или ее высокой общей стоимости. С другой стороны, уже известные инструменты для ремонта внутренней резьбы довольно сложны в использовании и обычно применимы лишь к внутренней резьбе одного заданного диаметра.
Другая проблема, связанная с ремонтными инструментами известного уровня техники, заключается в том, что они не осуществляют как таковое восстановление поврежденной резьбы. Вместо этого поврежденная резьба нарезается указанными инструментами, чтобы опять привести ее в рабочее состояние. Очевидно, что нарезка поврежденной резьбы приводит к удалению части материала, из которого состоит резьба, что приводит к уменьшению прочности отремонтированной резьбы, особенно с малым шагом.
В документе JPS 5040844 U описывается простой инструмент для ремонта резьбы, предназначенный для ремонта внутренней резьбы, который включает в себя тело инструмента с тремя формующими кулачками и разжимной оправкой, на одном конце которой предусмотрена коническая часть, а на другом конце - резьбовая часть. При навинчивании на резьбовую часть разжимная часть смещается внутрь тела инструмента, или втягивается в него, что приводит к тому, что все формующие кулачки разжимаются, одновременно отходя друг от друга. Резьбовые части, выполненные на формующих кулачках, входят в плотный постоянный контакт с ремонтируемой внутренней резьбой. Затем тело инструмента приводится во вращение для ремонта внутренней резьбы. Основной недостаток ремонтного инструмента известного уровня техники заключается в том, что формующие кулачки и, следовательно, зубчатые части проходят не параллельно друг другу, когда они отходят друг от друга или разжимаются, что приводит по меньшей мере к частичному срезанию материала внутренней резьбы при вращении тела инструмента, а не к восстановлению внутренней резьбы как таковому.
Инструмент для ремонта поврежденной резьбы в глухом отверстии согласно документу US 5281059 A очень похож на инструмент согласно документу JPS 5040844 U и характеризуется тем же недостатком, который заключается в срезании по меньшей мере части материала внутренней резьбы при вращении тела инструмента вместо восстановления внутренней резьбы.
Инструмент для повторной нарезки резьбы согласно документу AU 612587 B2 предназначен для восстановления или ремонта резьбы, по меньшей мере часть которой повреждена, а другая часть - не повреждена. Инструмент известного уровня техники включает в себя тело, снабженное по меньшей мере двумя упруго подвижными пальцами (формующими кулачками) и располагающимся по центру осевым отверстием для приема рабочей части, или разжимной оправки. Каждый палец снабжен образованием для восстановления резьбы, или зубчатой частью, отходящим от одного конца в осевом направлении. Образования для восстановления резьбы взаимодействуют друг с другом, восстанавливая или ремонтируя резьбу при выдвижении рабочей части и приведении инструмента во вращение. Этот инструмент для повторной нарезки резьбы устраняет некоторые недостатки указанных выше простых инструментов для ремонта резьбы, но по тем же причинам также вызывает срезание материала внутренней резьбы при ее восстановлении. Более конкретно, образования для восстановления резьбы входят в плотный постоянный контакт с ремонтируемой внутренней резьбой, после чего инструмент приводится во вращение. Непараллельное смещение подвижных пальцев и, следовательно, образований для восстановления резьбы приводит к срезанию внутренней резьбы. Чем дальше подвижные пальцы отстоят друг от друга, тем сильнее эффект срезания ремонтируемой резьбы. Это ограничивает использование инструмента известного уровня техники только одним диаметром резьбы.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить универсальный инструмент для ремонта резьбы, предназначенный для ремонта внутренней резьбы, в котором были бы устранены недостатки инструментов предшествующего уровня техники и который обеспечивал бы не только точное регулирование смещения формующих кулачков, сохраняя при этом их движение по существу параллельно друг другу, но также и такое воздействие на поврежденную внутреннюю резьбу, которое приводило бы по существу к восстановлению профиля резьбы, а не к ее нарезке.
Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение ремонта внутренней резьбы путем восстановления материала резьбы с предотвращением ее срезания, при этом обеспечивается возможность ремонта внутренней резьбы разных диаметров.
Для достижения указанной цели и технического результата инструмент для ремонта резьбы, предназначенный для ремонта внутренней резьбы, содержит корпус инструмента; основание, размещенное в корпусе; по меньшей мере четыре формующих кулачка, отходящих от основания по существу вдоль оси инструмента для ремонта резьбы; и разжимную оправку, проходящую между указанными формующими кулачками и снабженную разжимной частью на одном из ее концов с поперечным сечением, отличным от круглого. Каждый формующий кулачок характеризуется наличием зубчатой части на своем свободном конце. Разжимная оправка выполнена с возможностью взаимного вращения относительно основания и перемещения вдоль указанной оси между первым положением и вторым положением, чтобы во втором положении разжимные части входили в контакт с внутренними поверхностями указанных свободных концов. Последнее инициирует смещение зубчатых частей по меньшей мере двух из числа указанных по меньшей мере четырех формующих кулачков в сторону друг от друга.
После вставки заявленного инструмента в поврежденную внутреннюю резьбу и приведения зубчатых частей в первоначальный контакт с резьбой вследствие перевода разжимной оправки во второе положение взаимное вращение основания и разжимной оправки инициирует вхождение зубчатых частей, отходящих друг от друга за счет действия разжимных частей, в более плотный контакт с резьбой, оказывая на нее подобие ударного воздействия. При необходимости дальнейшее осторожное смещение разжимной оправки поможет точно и почти полностью отремонтировать резьбу, предотвращая при этом срезание материала, из которого выполнена резьба.
Как было указано выше, форма поперечного сечения разжимной части отличается от круглой. Указанное поперечное сечение может быть овальной формы, эллипсоидной формы, ромбовидной формы, например, со скругленными углами, или иной формы, обеспечивающей возможность толкания противоположных зубчатых частей таким образом, чтобы они отходили друг от друга при вращении основания и разжимной оправки относительно друг друга, т.е. при их взаимном вращении.
Предпочтительно, хотя и не строго обязательно, чтобы количество формующих кулачков было четным, что способствует более точному ремонту резьбы. Вследствие этого формующие кулачки могут равномерно отходить от основания парами, расположенными друг напротив друга.
Кроме того, в предпочтительном варианте формующие кулачки проходят параллельно друг другу или слегка наклонены друг к другу своими свободными концами, когда разжимная оправка находится в первом положении. Это способствует тому, что при ремонте резьбы противоположные зубчатые части будут проходить по существу параллельно друг другу.
Первое положение разжимной оправки может представлять собой выдвинутое положение, и тогда второе положение будет представлять собой убранное положение. В альтернативном варианте первое положение может представлять собой убранное положение, а второе положение - выдвинутое положение.
Для облегчения управления заявленным инструментом для ремонта резьбы корпус может быть снабжен ручкой.
Предпочтительно, чтобы разжимная оправка могла перемещаться вдоль оси инструмента для ремонта резьбы с частотой до 400 Гц.
Также предпочтительно, чтобы частота взаимно-обратимого вращения основания и разжимной оправки составляла до 400 об/мин.
Краткое описание чертежа
Ниже по тексту настоящее изобретение подробно описано в привязке к прилагаемому чертежу, на котором представлен общий вид одного из возможных вариантов осуществления заявленного инструмента для ремонта резьбы.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
Заявленный инструмент 1 для ремонта резьбы, предназначенный для ремонта поврежденной внутренней резьбы, содержит корпус 2, который может быть снабжен ручкой 3 и вмещает в себя основание 4 с отходящими от него формующими кулачками 5.
Корпус 2 и основание 4 могут быть выполнены в виде цельного узла или же они могут быть соединены друг с другом.
Каждый формующий кулачок 5 имеет удлиненную форму и отходит от основания 4 вдоль оси инструмента 1 для ремонта резьбы (это направление не показано на чертеже, но оно по существу совпадает со стрелкой А). По причинам, изложенным ниже, предпочтительно использовать четыре формующих кулачка 5, хотя также возможно и их большее количество, предпочтительно четное, чтобы формующие кулачки 5 равномерно отходили от основания 4 парами будучи расположенными друг напротив друга, обеспечивая более точное регулирование усилий, прикладываемых к поврежденной резьбе.
На свободном конце каждого формующего кулачка 5 сформирована или размещена зубчатая часть 6. Зубчатые части 6 предназначены для вхождения в зацепление с поверхностью ремонтируемой внутренней резьбы с целью восстановления последней. Профиль зубчатых частей 6 может соответствовать профилю внутренней резьбы в ее исходной форме. Кроме того, профиль зубчатых частей 6 может быть полностью развернут или лишь частично развернут по окружности зубчатой части 6. Указанный частично развернутый профиль является более предпочтительным, поскольку при этом сокращается площадь поверхности, входящая в соприкосновение с материалом восстанавливаемой внутренней резьбы, вследствие чего увеличивается оказываемое на нее давление.
Между формующими кулачками 5 вдоль указанной оси инструмента 1 для ремонта резьбы проходит разжимная оправка 7. Разжимная оправка 7 на одном из своих концов, который примыкает к свободным концам формующих кулачков 5, снабжена разжимной частью 8, причем поперечное сечение указанной разжимной части 8 выполнено отличным от круглого. Например, указанное поперечное сечение может иметь овальную форму, или эллипсоидную форму, или ромбовидную форму со скругленными углами, или любую иную форму, которая станет понятной специалисту в данной области техники после ознакомления с последующим описанием.
Разжимная оправка 7 выполнена подвижной с возможностью перемещения вперед и назад в направлениях, схематически обозначенных стрелкой А, для выдвижения из инструмента 1 для ремонта резьбы или втягивания в него, так что она занимает выдвинутое положение или убранное положение. Например, на чертеже показано выдвинутое положение разжимной оправки 7.
Разжимная оправка 7 выполнена подвижной, и она может занимать первое положение или второе положение. В первом положении разжимная часть 8 не контактирует или по существу не контактирует с формующими кулачками 5, в частности, с внутренними поверхностями их свободных концов, где по существу сформированы или располагаются резьбовые части 6. Во втором положении разжимная часть 8 приводится в контакт с формующими кулачками 5, в частности, с указанными внутренними поверхностями их свободных концов, инициируя смещение зубчатых частей 6 по меньшей мере двух формующих кулачков 5, предпочтительно противолежащих, в сторону друг от друга, как это схематически обозначено стрелками В.
Первое положение разжимной оправки 7 может соответствовать его выдвинутому положению, как это показано на чертеже. Соответственно, второе положение будет соответствовать убранному положению. Эти положения отчасти напоминают положения разжимной оправки в указанных выше инструментах для ремонта резьбы согласно документам JPS 5040844 U и US 5281059 A. Специалисту в данной области техники очевидно, что возможен также и обратный вариант, т.е. когда первое положение разжимной оправки 7 соответствует его убранному положению, а второе положение соответствует его выдвинутому положению, аналогично тому, как это раскрыто в документе AU 612587 B2.
Таким образом, при вставке инструмента 1 для ремонта резьбы в ремонтируемую внутреннюю резьбу переход разжимной оправки 7 из первого положения во второе положение инициирует расширение, или смещение, зубчатых частей 6, предпочтительно противолежащих, которые примыкают к выступающим поверхностям разжимной части 8, в сторону друг от друга и их вхождение в контакт с соответствующими участками поверхности поврежденной резьбы. Материал указанных соответствующих участков поверхности резьбы восстанавливается, или приводится в первоначальную форму, в соответствии с профилем зубчатых частей, и, как следствие, обеспечивается локальное восстановление резьбы, а не ее нарезка.
Для ремонта всей поверхности резьбы разжимная оправка 7 дополнительно выполнена с возможностью вращения относительно основания 4. Это вращение представляет собой тип относительное взаимное вращение, когда разжимная оправка 7 может оставаться неподвижной, а основание 4 вращается, или же, в альтернативном варианте, разжимная оправка 7 может вращаться, а основание 4 остается неподвижным.
Когда разжимная оправка 7 находится во втором положении, указанное относительное взаимное вращение инициирует последовательное вхождение разжимной части 8 в контакт с внутренними поверхностями свободных концов, предпочтительно противолежащих, соответствующих формующих кулачков 5. Следовательно, соответствующие зубчатые части 6 последовательно входит в контакт с соответствующими участками поверхности резьбы, и после совершения одного или нескольких полных оборотов вся площадь поверхности резьбы оказывается отремонтированной за счет восстановления материала резьбы в соответствии с профилем зубчатых частей.
Взаимное вращение основания 4 и разжимной оправки 7 может выполняться вручную, например, с использованием ручки 3, если корпус 2 жестко соединен с разжимной оправкой 7 и может свободно вращаться относительно основания 4. В альтернативном варианте разжимная оправка 7 может проворачиваться с помощью любого известного инструмента (ключа, привода и т.п.), если разжимная оправка 7 может свободно вращаться в корпусе 2. Специалисту в данной области техники будет понятно, что доступны также и иные варианты обеспечения взаимного вращения основания 4 и разжимной оправки 7.
В предпочтительном варианте формующие кулачки 5 проходят параллельно друг другу, когда разжимная оправка 7 находится в первом положении, т.е. когда формующие кулачки 5 находятся в ненагруженном состоянии. Это позволяет по существу восстановить внутреннюю резьбу, особенно мелкую резьбу, вместо ее нарезки.
Для крупной резьбы может быть предпочтительно, чтобы формующие кулачки 5 были слегка наклонены друг к другу своими свободными концами, когда разжимная оправка 7 находится в первом положении. В этом случае контур профиля зубчатой части 6 сходит на конус, благодаря чему зубцы зубчатой части 6 оказываются наклоненными на определенный угол относительно указанного контура, когда разжимная оправка 7 находится в первом положении (формующие кулачки 5 находятся в ненагруженном состоянии). Когда разжимная оправка 7 находится во втором положении, профиль зубчатой части 6 становится параллельным профилю ремонтируемой внутренней резьбы.
Оба варианта обеспечивают возможность обработки резьбы с широким спектром размеров, которая может быть эффективно отремонтирована без срезания материала, из которого выполнена эта резьба.
Еще одно важное усовершенствование заявленного инструмента 1 для ремонта резьбы состоит в том, что разжимной оправке 7 придана возможность смещения и/или вращения с определенной частотой. Например, разжимная оправка 7 может быть выполнена с возможностью вращения с частотой до 400 Гц и/или с возможностью смещения с частотой до 400 Гц. Обе эти возможности, особенно в их сочетании, продемонстрировали, что они не только обеспечивают более точный и аккуратный ремонт резьбы, даже выполненной из твердого материала, но также способствуют гомогенизации структуры материала внутренней резьбы за счет дробления крупных включений карбида, присутствующих в резьбе, на множество мелких включений.
Таким образом, заявленным изобретением предложен универсальный и надежный инструмент для ремонта поврежденной внутренней резьбы, обеспечивающий возможность применения для разных диаметров резьбы, инициируя при этом по существу восстановление резьбы, а не ее нарезку.