Инструмент для ремонта внутренней резьбы
INTERNAL THREAD REPAIR TOOL

Заявляемое изобретение относится к средствам для ремонта (восстановления) внутренней резьбы.
Известно, что ремонт именно мелкой внутренней резьбы или гаечной резьбы является более сложной задачей, чем ремонт наружной резьбы. Не всегда деталь с поврежденной, т.е. имеющей дефекты, внутренней резьбой можно заменить на новую из-за длительных сроков изготовления или высоких суммарных затрат. С другой стороны, уже известные инструменты для ремонта внутренней резьбы достаточно сложны в использовании и обычно применимы для восстановления внутренней резьбы одного заданного диаметра.
Другая проблема известных инструментов для ремонта заключается в том, что они не выполняют ремонт поврежденной резьбы как таковой. Вместо этого поврежденная резьба нарезается указанными инструментами, чтобы снова сделать резьбу пригодной для использования. Очевидно, что нарезание поврежденной резьбы приводит к удалению части материала, из которого сделана резьба, что приводит к ослаблению восстановленной резьбы, особенно с малым шагом.
ЕР 3337642 А1 раскрывает простой инструмент для ремонта резьбы, применимый для внутренней резьбы и содержащий единственный ролик, установленный на валу. При ремонте опрокидывающий момент, действующий на инструмент, слишком велик, и поврежденный профиль резьбы не формируется должным образом. Это особенно важно для металлической резьбы, материала, из которого изготавливается большинство резьб. Выявлено, что для надлежащего формирования поврежденной резьбы указанным известным инструментом требуется не менее двух таких роликов. В противном случае ролик наклоняется на угол подъема резьбы, что приводит к срезанию резьбы вместо ее накатывания.
Ближайшим аналогом настоящего изобретения является инструмент для накатывания внутренней резьбы согласно US 3069939 A, устраняющий некоторые недостатки упомянутого выше простого инструмента для ремонта резьбы. Ближайший аналог содержит держатель и по меньшей мере два штифта, закрепленные на указанном держателе. Ролик для накатывания резьбы установлен с возможностью вращения на каждом штифте. Оси роликов отстоят от оси держателя и являются параллельными ей в одной плоскости и находятся под углом к ней в другой плоскости. Штифт может перемещаться в продольном направлении для регулировки продольного положения этого штифта на держателе с целью регулировки продольного положения роликов относительно друг друга. Поскольку штифты не могут перемещаться к друг другу и/или друг от друга (то есть в направлении, по существу перпендикулярном штифтам), известный инструмент выполнен для одного определенного диаметра, т.е. не является регулируемым. Из-за этого ремонт затруднен или невозможен. Кроме того, первоначальное зацепление роликов с поврежденной резьбой по той же причине несколько затруднено, поэтому целесообразно использовать специфическую криволинейную форму профиля резьбы, чтобы уменьшить, но не исключить полностью, срезание ремонтируемой резьбы. Выполнение одного штифта подвижным для регулировки продольного положения этого штифта на держателе не очень помогает точному первоначальному совмещению ролика с ремонтируемой резьбой.
Задачей настоящего изобретения является создание универсального инструмента для ремонта резьбы для ремонта внутренней резьбы, который устраняет недостатки известных инструментов, а именно позволяет осуществлять точную регулировку диаметра ремонтируемой резьбы при осуществлении по сути накатывания резьбы, а не ее срезания.
Техническим результатом изобретения является ремонт внутренней резьбы, даже сильно поврежденной внутренней резьбы, в результате накатки (прокатки) материала резьбы и недопущения ее срезания, при этом обеспечивается возможность ремонта внутренней резьбы различного диаметра.
Для достижения указанной цели и технического результата инструмент для ремонта внутренней резьбы содержит корпус, первую балку с установленным на ней с возможностью вращения и перемещения формующим роликом, имеющую ось первой балки, вторую балку с установленным на ней средством профилирования шага и имеющую ось второй балки, и средство регулировки для перемещения друг к другу и друг от друга и фиксации первой балки и второй балки.
Выполнение первой балки и второй балки с возможностью перемещения к друг другу и от друг друга и фиксация их в заданном положении с помощью средств регулировки позволяет производить ремонт внутренней резьбы разного диаметра при сохранении взаимного положения первой и второй балок практически постоянным и параллельным друг другу. В результате ремонтируемая резьба накатывается, а не срезается.
Из-за допусков внутренней резьбы первая балка и вторая балка в фиксированном положении могут оказаться не точно параллельными друг другу. Однако угол между осью первой балки и осью второй балки не должен превышать значение угла подъема указанной внутренней резьбы. Таким образом, допускается, хотя и нежелателен, небольшой угол между осью первой балки и осью второй балки, и этот угол ограничивается указанным углом подъема ремонтируемой внутренней резьбы.
Чтобы облегчить процесс ремонта и сделать его безопасным, особенно на этапе зацепления инструмента с резьбой, формующий ролик должен быть выполнен с возможностью перемещения вдоль оси первой балки на расстояние не менее половины шага внутренней резьбы.
В совокупности это позволяет сделать инструмент регулируемым по диаметру резьбы, сделать зацепление инструмента с резьбой простым и безопасным, использовать ремонтный ролик простой формы и полностью или почти полностью избежать срезания резьбы при ее ремонте.
Средство профилирования шага может представлять собой винтообразное средство профилирования, закрепленное на второй балке, или, в частности, роликовое средство, выполненное с возможностью вращения вокруг оси второй балки и перемещения вдоль нее. Все эти варианты обеспечивают более качественное и правильное зацепление формующего ролика с ремонтируемой внутренней резьбой.
Также предпочтительно, если средство регулировки содержит передвижной конус (то есть выполненный с возможностью смещения), что делает заявляемый инструмент не только простым в использовании, но и надежным, позволяющим сохранять угол между осью первой балки и осью второй балки под требуемым утлом при любом взаимном положении первой балки и второй балки.
Изобретение далее описано более подробно со ссылкой на прилагаемую фигуру, на которой показаны возможные варианты выполнения заявляемого инструмента, которые, однако, не ограничивают изобретение только этими вариантами.
Заявленный инструмент (1) для ремонта резьбы, используемый для ремонта (восстановления) поврежденной внутренней резьбы (2), содержит корпус (3), первую балку (4), имеющую ось первой балки (на фигуре не показана), вторую балку (5), имеющую ось второй балки (на фигуре не показана), формующий ролик (6), установленный с возможностью вращения и перемещения на первой балке (4), средство (7) профилирования шага, установленное на второй балке (5), и средство регулировки для взаимного перемещения и фиксации первой балки (4) и второй балки (5).
Для ремонта внутренней резьбы (2) первую балку (4) и вторую балку (5) перемещают в направлении друг к другу с помощью средства регулировки так, чтобы можно было легко вставить инструмент для ремонта резьбы (1) в отверстие с указанной внутренней резьбой (2).
Затем, при необходимости, расстояние между первой балкой (4) и второй балкой (5) увеличивают с помощью средства регулировки, чтобы привести в плотный или требуемый контакт формующий ролик (6) и, с противоположной стороны, средство (7) профилирования шага с соответствующими участками внутренней резьбы (2).
После того, как требуемое положение первой балки (4) и второй балки (5) установлено, инструмент (1) для ремонта резьбы вращается вокруг своей оси, чтобы восстановить внутреннюю резьбу (2) путем накатывания (прокатывания) материала, который был смещен из-за повреждения внутренней резьбы (2). При вращении указанное расстояние между первой балкой (4) и второй балкой (5) может дополнительно регулироваться с помощью средства регулировки, чтобы эффективно, но точно накатывать материал, из которого сделана внутренняя резьба (2).
После того, как внутренняя резьба (2) отремонтирована, инструмент (1) для ремонта резьбы извлекается из отверстия с внутренней резьбой (2). При необходимости предварительно расстояние между первой балкой (4) и второй балкой (5) может быть уменьшено с помощью средства регулировки.
Для удобного, точного и безопасного позиционирования формующего ролика (3) при зацеплении с соответствующим ремонтируемым участком внутренней резьбы (2) формующий ролик (3) выполнен с возможностью перемещения вдоль оси первой балки, как показано на фигуре соответствующей стрелкой. Предпочтительно, чтобы расстояние указанного перемещения формующего ролика (3) вдоль оси первой балки составляло по меньшей мере половину шага внутренней резьбы (2).
Во избежание срезания материала внутренней резьбы (2) первая балка (4) и вторая балка (5) должны перемещаться и фиксироваться в любом их рабочем положении по существу параллельно друг другу. В настоящем документе термин «по существу параллельный» означает, что угол между осью первой балки и осью второй балки должен быть достаточно мал, чтобы полностью или почти полностью избежать срезания материала. Установлено, что наиболее предпочтительным является угол, приблизительно не превышающий угол подъема ремонтируемой внутренней резьбы (2).
Формующий ролик (6) может иметь винтообразный профиль или профиль без витков. Геометрия формующего ролика (6) соответствует профилю внутренней резьбы (2), подлежащей ремонту. Профиль формующего ролика (6) может быть нанесен в виде спирали на поверхность формующего ролика (6) или в виде параллельных колец в количестве от одного до пяти колец, причем небольшое количество колец является предпочтительным.
Средство (7) профилирования шага имеет профиль, соответствующий шагу внутренней резьбы (2), подлежащей ремонту. Он может различаться по высоте и ширине, чтобы уменьшить поверхность, касающуюся внутренней резьбы (2) во время ремонта. Указанный профиль может быть винтообразным или просто параллельным.
Средство (7) профилирования шага может быть выполнено неподвижным или подвижным. Например, средство (7) профилирования шага может быть выполнено в виде винтообразного средства профилирования, как показано на фигуре. В качестве альтернативы средство (7) профилирования шага может быть выполнено в виде роликового средства, т.е. представлять собой ролик. В последнем случае предпочтительно, если указанные роликовые средства выполнены с возможностью вращения вокруг оси второй балки и дополнительно, но не обязательно, с возможностью перемещения вдоль оси второй балки.
Средство регулировки может быть любого известного типа, подходящего для обеспечения надежной фиксации и по существу параллельного возвратно-поступательного перемещения первой балки (4) и второй балки (5). Установлено, что одним из возможных вариантов является средство регулировки, содержащее передвижной конус (8), как показано на фигуре. В этом случае перемещение первой балки (4) вперед и назад вдоль оси первой балки, т.е. от корпуса (3) и к нему, вызывает перемещение свободного конца первой балки (4), где установлен или образован передвижной конус (8), ко второй балке (5) или от нее, удерживая при этом первую балку (4) и вторую балку (5) по существу параллельными друг другу.
Таким образом, изобретение предлагает универсальный надежный инструмент для ремонта внутренней резьбы, позволяющий подстраиваться под диаметр ремонтируемой резьбы, при этом по существу накатывая резьбу, но не срезая ее.