УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЪЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ВАЛ-ВТУЛКА
DEVICE FOR UNCOUPLING OF SHAFT-SLEEVE-LIKE PARTS

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для разъединения и удаления деталей типа вал-втулка, расположенных в глубоком отверстии корпуса изделия в условиях ограниченного доступа.
Известно компактное устройство для удаления изношенных кольцевых деталей в труднодоступных местах. Устройство содержит насадку в виде разрезной цанги и разжимной винт. Устройство надежно фиксирует по внутреннему диаметру изношенные детали при их извлечении из корпуса изделия в труднодоступных местах, но не обеспечивает совмещение, извлечение деталей типа вала при ограниченном доступе в осевом направлении (патент RU 2307014) [1].
Известно устройство для выпрессовки вала из отверстия деталей, установленных в труднодоступном месте, которое содержит захваты в виде лепестков цанги, винт, траверсу с резьбовой втулкой и винтом, стакан. Свободные концы лепестков цанги выполнены в виде зацепов, толщина которых не превышает величины зазора между стенкой корпуса изделия и наружной поверхностью удаляемой детали. Устройство обеспечивает извлечение расположенных в труднодоступных местах изношенных деталей с выступающими частями, например, с буртиками, но не обеспечивает зажим деталей с гладкой поверхностью без буртиков или углублений и их извлечение из глубоких отверстий корпуса изделия в условиях ограниченного доступа в осевом направлении (патент RU 2391199) [2].
Известно малогабаритное приспособление, обеспечивающее выполнение в труднодоступном месте операции сборки деталей типа вал-втулка, включая захват детали, ориентацию, соединение, фиксацию с минимальными затратами времени, а также извлечение приспособления из корпуса в условиях ограниченного доступа без повреждения выступающей части установленного вала. Применение в приспособлении корпуса с базовыми поверхностями и направляющей, в которой расположен полый подпружиненный ползун со штоком внутри, а внутри штока выполнено гнездо для вала, позволяет выполнить операции точного ориентирования вала относительно втулки корпуса. Приспособление обеспечивает установку вала во втулку в условиях ограниченного доступа с минимальными затратами времени, но не обеспечивает его извлечение (заявка RU 2010123098) [3].
Известен съемник для запрессовки или выпрессовки деталей. Съемник состоит из узла зажима детали, включающего в себя траверсу, шарнирно закрепленные на ней захваты с зубчатыми секторами, шарнирно закрепленные на захватах лапы, выполненные в виде двуплечего рычага, и силового реечного узла, включающего в себя несущий силовой винт, зубчатые рейки для взаимодействия с зубчатыми секторами захватов. Съемник создает усилие схватывания лап, достаточное для выпрессовки деталей с гладкой поверхностью без выступов или заглублений, но не обеспечивает совмещение, зажим, извлечение деталей из глубоких отверстий в корпусе изделия в труднодоступном месте в условиях ограниченного доступа в осевом направлении без повреждения выступающей части извлекаемой детали (патент RU 2050252) [4].
Известно устройство для удаления хрупких деталей, принятое за прототип, содержащее корпус с механизмом подъема в виде двух концентрических труб. Наружная труба снабжена реечным механизмом подъема, внутренняя труба снабжена дополнительным механизмом вертикального перемещения и выполнена в виде стакана с фланцем в верхней части, размеры которого соответствуют размерам удаляемой детали. Устройство позволяет удалять хрупкие незакрепленные детали из рабочей зоны пресса без их повреждения, но не позволяет разъединять детали типа вал-втулка в труднодоступных местах (патент RU 2426616 - прототип) [5].
Предлагаемым изобретением решается задача создания малогабаритного устройства, обеспечивающего в условиях ограниченного доступа извлечение детали типа длинный вал из глубоко расположенных отверстий корпуса за счет минимизации осевых размеров устройства.
Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в возможности создания высокопроизводительного инструмента, применяемого для разъединения деталей в условиях ограниченного доступа.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус с двумя концентрично расположенными втулками, наружная из которых снабжена реечным механизмом осевого перемещения, а внутренняя, снабженная установленным на наружной втулке дополнительным механизмом осевого перемещения, состоит из двух частей, контактирующих между собой через пружину, при этом верхняя часть внутренней втулки выполнена в виде цанги, зажимаемой реечным механизмом осевого перемещения и механизмом дополнительного осевого перемещения, наружная втулка расположена в направляющей корпуса, а на корпусе выполнены базовые поверхности, относительно которых сцентрирована направляющая. Кроме того, для уменьшения осевого габаритного размера механизм дополнительного осевого перемещения может быть выполнен в виде резьбовой втулки, взаимодействующей с наружной втулкой, а привод реечного механизма осевого перемещения может быть выполнен в виде зубчатой рейки или зубчатого сектора.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 схематично показан продольный разрез устройства.
На фиг.2 схематично показан продольный разрез устройства в положении совмещения цанги устройства с цилиндрической поверхностью извлекаемой детали.
На фиг.3 схематично показан продольный разрез устройства в положении сжимания цангой цилиндрической поверхности извлекаемой детали.
На фиг.4 схематично показан продольный разрез устройства в положении извлечения детали из корпуса изделия.
На фиг.5 схематично показан продольный разрез устройства в положении извлечения его из корпуса изделия.
На фиг.6 схематично показан продольный разрез устройства с приводом реечного механизма осевого перемещения зубчатым сектором.
Устройство (Фиг.1) согласно предлагаемому изобретению содержит корпус 1 с цилиндрической 2 и торцевой 3 базовыми поверхностями. Концентрично базовой поверхности 2 в корпусе 1 выполнена направляющая 4. В направляющей 4 расположены концентрично детали реечного механизма осевого перемещения: наружная втулка 5 и цанга 6 внутри втулки 5. С одной стороны втулки 5 выполнено конусное отверстие 7, а с другой стороны - соосно резьбовое отверстие 8 и зубчатая поверхность 9. На наружной цилиндрической поверхности втулки 5 для создания осевого перемещения выполнен продольный паз 10, в котором расположен конец закрепленного в корпусе 1 штифта 11. В цанге 6 со стороны конусного отверстия 7 выполнен зажимной конус 12, и с другой стороны - стержень 13 с резьбой на конце. Для создания осевого перемещения цанги 6 на ее наружной поверхности выполнен продольный паз 14, в котором расположен конец закрепленного во втулке 5 штифта 15. Движение реечного механизма осевого перемещения осуществляет зубчатое колесо 16, установленное в корпусе 1. Механизм дополнительного осевого перемещения выполнен в виде внутренней втулки 17, взаимодействующей с цангой 6 через пружину 18 и гайку 19, закрепленную на стержне 13. В цанге 6 выполнено отверстие 20, имеющее размер и форму детали. Управление реечным механизмом осевого перемещения выполняется перемещением зубчатой рейки 21 или зубчатым сектором 22 (Фиг.6), управление дополнительным механизмом осевого перемещения выполняется вращением внутренней втулки 17.
Устройство работает следующим образом.
Исходное положение устройства представлено на фиг.1. В исходном положении устройство имеет минимальный осевой размер, что позволяет выполнять операцию установки устройства в корпус изделия в труднодоступных местах. В исходном положении зубчатая рейка 21 (или зубчатый сектор 22) находится в крайнем верхнем положении, втулка 5 в крайнем нижнем положении, цанга 6 под действием пружины 18 находится в крайнем верхнем положении, определяемом гайкой 19 и внутренней втулкой 17. Под действием упругих сил цанги 6 отверстие 20 максимально раскрыто. Взаимодействие штифтов 11 и 15 с продольными пазами 10 и 14 соответственно обеспечивает осевое перемещение втулки 5 и цанги 9.
Устройство в исходном положении устанавливается в корпус изделия до совмещения базовых поверхностей 2 и 3 корпуса 1 с ответными поверхностями изделия (Фиг.2), что обеспечивает точную ориентацию устройства относительно оси детали. Вследствие осевого перемещения базовой поверхности 2 в корпусе изделия выступающая поверхность детали заходит в цангу 6 без повреждения. Для совмещения отверстия 20 цанги 6 с деталью зубчатую рейку 21 (или зубчатый сектор 22) перемещают в крайнее нижнее положение, при этом втулка 5 вместе с цангой 6 перемещается вверх до упора торца отверстия 20 цанги 6 в торец извлекаемой детали. При дальнейшем перемещении зубчатой рейки 21 перемещение цанги 6 прекращается, а втулка 5, сжимая пружину 18, продолжает перемещаться до совмещения конических поверхностей 7 и 12 втулки 5 и цанги 6 соответственно и последующего сжимания лепестками цанги 6 цилиндрической поверхности детали. Увеличение усилия сжатия и фиксация зажима цилиндрической поверхности детали цангой 6 выполняется вращением резьбовой втулки 17, упирающейся в гайку 19 (Фиг.3).
Для извлечения детали из корпуса изделия зубчатую рейку 21 или зубчатый сектор 22 перемещают в крайнее верхнее положение, при этом втулка 5 зубчатым колесом 16 вместе с внутренней втулкой 17, цангой 6, с зажатой в цанге 6 извлекаемой из корпуса деталью, пружиной 18 перемещается в крайнее нижнее положение, при этом повреждения детали не происходит вследствие выполнения осевого движения, обеспечиваемого взаимодействием штифтов 11 и 15 с продольными пазами 10 и 14 соответственно (Фиг.4).
В процессе извлечения детали выполняется центрирование устройства и детали, необходимое для совмещения цанги с цилиндрической поверхностью извлекаемой детали, зажим за гладкую поверхность, извлечение детали из отверстия корпуса без ее повреждения.
После завершения извлечения детали из корпуса изделия выполняется извлечение устройства из изделия (Фиг.5, 6). При извлечении устройства из изделия деталь также не получает повреждений своей выступающей части вследствие осевого перемещения устройства.
Источники информации
1. Приспособление для удаления изношенных деталей в труднодоступных местах. Патент RU 2307014 С2 от 25.01.2005, опубл. 27.09.2007.
2. Устройство для извлечения изношенных деталей. Патент RU 2391199 С1 от 30.10.2008, опубл. 10.06.2010.
3. Приспособление для сборки деталей. Заявка RU 2010123098 с решением от 15.06.2011 о выдаче патента.
4. Съемник. Патент RU 2050252 С1 от 25.02.1992, опубл. 20.12.1995.
5. Устройство для удаления хрупких деталей из рабочей зоны пресса. Патент RU 2426616 С1 от 13.05.2010, опубл. 20.08.2011 - прототип.