Способ изготовления соединений концентрично установленных деталей и устройство для соединения концентрично установленных деталей

 

Назначение: для соединения частей труб, входящих друг в друга, элементов, размещенных на трубах, для наращивания пустотелых валов как коленчатых, так и валов редукторов. Сущность: способ изготовления соединений с силовым замыканием между вставленными друг в друга частями труб за счет радиальной деформации внутренней детали предусматривает установку внутри нее нескольких последовательно расположенных гильз с полостями для рабочей жидкости и соосными отверстиями, в которых размещены концы последовательно установленных вдоль оси детали поршней. При этом один из крайних поршней устанавливают неподвижно, а остальные - с возможностью аксиального перемещения друг относительно друга. Максимальное увеличение объема гильз, приводящее к радиальной деформации внутренней датали, осуществляется за счет увеличения объема в их полостях, обеспечиваемое перемещением поршней - одного крайнего за счет создания давления в цилиндре и среднего, соединяющего обе гильзы. Устройство для соединения концентрично установленных деталей предусматривает наличие приспособления, выполненного в виде корпуса с глухим отверстием и центровочными элементами, установленными в корпусе и предназначенными для установки на них и фиксации деталей, охватывающих трубу, с которой они соединяются. Внутри трубы в местах соединения ее с охватывающими деталями установлены средства радиальной деформации трубы, выполненные в виде последовательно установленных полых гильз и взаимодействующих с ними поршней. 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности для соединения входящих друг в друга частей труб или для фиксации деталей, установленных на трубы посредством радиального расширения введенных в полость деталей нескольких гильз с поршнями. Предложенным способом можно изготавливать валы, например коленчатые или валы редукторов.

Известен способ изготовления соединений концентрично установленных деталей, включающий установку соединяемых деталей концентрично друг относительно друга, размещение во внутренней детали средства ее радиальной деформации с полостью для рабочей жидкости, создание в полости рабочего давления для силового замыкания соединяемых деталей.

Известный способ предусматривает наличие устройства для соединения концентрично установленных деталей, содержащее установленное во внутренней детали средство радиальной деформации ее с полостью для рабочей жидкости, а также средство создания рабочего давления, связанное с силовым приводом.

Недостатком известного устройства является дорогая стоимость конструкций зондов рабочей жидкости, подключаемых к соответствующим устройствам, создающим рабочее давление жидкости, а также непродолжительный срок службы большого количества уплотнителей.

Целью изобретения является упрощение способа изготовления соединения деталей за счет облегчения создания рабочего давления, а также повышение надежности и долговечности устройства, осуществляющего указанный способ.

Это достигается тем, что в способе изготовления соединений концентрично установленных деталей, включающем размещение во внутренней детали средства ее радиальной деформации с полостью для рабочей жидкости, создание в полости рабочего давления для силового замыкания соединяемых деталей, согласно изобретению во внутреннюю деталь устанавливают последовательно несколько средств радиальной деформации, а рабочее давление создают с помощью поршней, которые размещают вдоль оси детали, и вводят в полости для жидкости средства радиальной деформации, при этом один из крайних поршней устанавливают неподвижно, а остальные - с возможностью аксиального перемещения друг относительно друга.

Предлагаемое устройство снабжено корпусом с гладким отверстием и центровочными элементами, размещенными между наружной и внутренней соединяемыми деталями, средство радиальной деформации выполнено в виде нескольких последовательно установленных гильз с соосными осевыми отверстиями, а средство создания рабочего давления - в виде нескольких последовательно установленных поршней с диаметрами, соответствующими диаметрам отверстий гильз, причем один крайний поршень установлен в корпусе с упором одного его конца в дно глухого отверстия, в то время как другой размещен в отверстии гильзы, по меньшей мере один следующий поршень размещен концами в отверстиях двух соседних гильз, при этом последний - одним концом в отверстии последней гильзы, а другим контактирует с силовым приводом.

Кроме того, по меньшей мере один из поршней, установленный между двумя соседними гильзами выполнен ступенчатым, а диаметры отверстий гильзы соответствуют диаметрам ступеней поршня.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для соединения концентрично установленных деталей.

Устройство состоит из корпуса 1 с глухим отверстием. Внутри корпуса установлены центровочные элементы 2, 3, 4, на которых фиксируются охватывающие соединяемые детали 5 и 6. Внутри последних установлена охватываемая деталь 7, в полости которой размещено средство радиальной деформации ее, выполненное в виде нескольких последовательно установленных полых гильз 8, 9 с соосными отверстиями, заполненных рабочей жидкостью, в которые вставлены поршни 10, 11, 12. Поршень 10 одним своим концом упирается в дно глухого отверстия корпуса 1, а другим установлен в отверстии гильзы 8.

В противоположном отверстии этой же гильзы размещен конец последующего ступенчатого поршня 11, другой конец которого установлен в отверстии следующей гильзы 9. В противоположном отверстии ее размещен конец поршня 12, перемещаемого в цилиндре 13 давлением Р₁ рабочей жидкости.

Соединение деталей осуществляется следующим образом.

При приложении давления Р₁ рабочей жидкости поршень 12 перемещается влево на величину S₁, создавая давление Р₂ рабочей жидкости в гильзе 9 и максимальное увеличение ее объема.

Увеличение давления рабочей жидкости Р₂ приводит к смещению влево поршня 11 и созданию давления Р₃ рабочей жидкости в гильзе, приводящего к максимальному увеличению ее объема. Для получения максимального увеличения объемов гильз 8 и 9 необходимо, чтобы свободное расстояние S₂ между поршнями 12 и 11, а также свободное расстояние S₃ между поршнями 11 и 10 должно быть по меньшей мере равно величине S₁ перемещения поршня 12. Максимальное увеличение объема гильз 8 и 9 приводит к радиальной деформации соответствующих участков охватываемой детали и соединения с установленными на них охватывающими деталями 5 и 6.

Соотношение давлений Р₂ и Р₃ определяется соотношением диаметров d₂ и d₃ ступенчатого поршня.

Формула изобретения

1. Способ изготовления соединений концентрично установленных деталей, включающий установку соединяемых деталей концентрично одна относительно другой, размещение во внутренней детали средства ее радиальной деформации с полостью для рабочей жидкости, создание в полости рабочего давления для силового замыкания соединяемых деталей, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа за счет облегчения создания рабочего давления, во внутреннюю деталь устанавливают последовательно несколько средств радиальной деформации, а рабочее давление создают с помощью поршней, которые размещают вдоль оси детали, и вводят в полости для жидкости средства радиальной деформации, при этом один из крайних поршней устанавливают неподвижно, а остальные с возможностью аксиального перемещения друг относительно друга.

2. Устройство для соединения концентрично установленных деталей, содержащее установленное во внутренней детали средство радиальной деформации ее с полостью для рабочей жидкости, а также средство создания рабочего давления, связанное с силовым приводом, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности и надежности в работе, оно снабжено корпусом с глухим отверстием и центровочными элементами, размещенными между наружной и внутренней соединяемыми деталями, средство радиальной деформации выполнено в виде нескольких последовательно установленных гильз с соосными осевыми отверстиями, а средство создания рабочего давления выполнено в виде нескольких последовательно установленных поршней с диаметрами, соответствующими диаметрам отверстий гильз, причем один крайний поршень установлен в корпусе с упором одного его конца в дно глухого отверстия, в то время как второй размещен в отверстии гильзы, по меньшей мере один следующий поршень размещен концами в отверстиях двух соседних гильз , при этом последний - одним концом в отверстии последней гильзы, а другим контактирует с силовым приводом.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что по меньшей мере один из поршней, установленный между двумя соседними гильзами, выполнен ступенчатым, а диаметры отверстий гильзы соответствуют диаметрам ступеней поршня.

РИСУНКИ

Рисунок 1