КОНЦЕВАЯ ГАЙКА Российский патент 1998 года по МПК F16B37/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам соединения деталей, таким как гайки.

Известна гайка, содержащая корпус профилированной формы с отверстием по центру, на поверхности которого выполнена резьба (Суворов С.Г., Суворова Н. С. Машиностроительное черчение в вопросах и ответах. Справочник. - М.: Машиностроение, 1984, с. 162).

Известна гайка для фиксации жесткого разъемного конического соединения посадки прессовой посадки охватывающей детали на вал, содержащая корпус профилированной формы с резьбовым отверстием по центру и выступом на корпусе вдоль торца, контактирующего с фиксируемой деталью. Выступ выполнен коническим в направлении к фиксируемой детали (ОСТ5.9648-76, с. 7). После запрессовки детали на вал гайка устанавливается в целях фиксации прессового соединения.

Известна концевая гайка для фиксации жесткого разъемного конического прессового соединения вала с фланцевой полумуфтой (ГОСТ 8838-81, с. 19-23). Гайка имеет профилированный корпус для навинчивания и затяжки, центральное резьбовое отверстие, опорный бурт на корпусе, который контактирует с фиксируемой деталью.

Установка концевой гайки путем навинчивания и затяжки позволяет сохранять посадку деталей надежно вплоть до разборки соединения, которая осуществляется приспособлением для распрессовки, например, гидравлическим прессом.

В том случае, когда габариты разбираемого соединения велики, а доступ к нему ограничен, что имеет место в такой конструкции, как валопровод судна, корабля, а особенно подводного транспортного средства, разборка прессового соединения сопряжена с трудностью по загрузке и размещению дополнительного оборудования и приспособления для распрессовки, имеющего, как правило, большие массогабаритные характеристики.

Задача, решаемая изобретением, заключается в упрощении распрессовки и напрессовки жесткого разъемного конического соединения деталей преимущественно в условиях малого оперативного пространства и в расширении арсенала средств монтажа путем исключения дополнительного оборудования для распрессовки и напрессовки.

Задача решена тем, что в известной концевой гайке для фиксации жесткого разъемного конического прессового соединения охватываемой детали с валом, содержащей профилированный корпус с опорным буртом и центральным резьбовым отверстием, в соответствии с изобретением, в корпусе выполнены две кольцевые осесимметричные цилиндрические полости, одна из которых выполнена на торце корпуса, контактирующем с фиксируемой деталью, а другая - в опорном бурте противоположно первой полости, а также два сквозных отверстия, входы которых расположены на свободном торце гайки, выходы - в соответствующих осесимметричных полостях, при этом гайка снабжена двумя поршнями, выполненными в виде колец и размещенными в соответствующих полостях с зазором. На каждом поршне на внутреннем и наружном диаметрах в кольцевых проточках установлены уплотнительные элементы из упругого материала.

Сущность изобретения заключается в следующем. При выполнении сквозных отверстий в корпусе гайки появляется возможность подачи рабочей среды в каждую из полостей, выполненных на торцах опорною) бурта гайки. Подачей под давлением рабочей среды (например, масла) через одно из сквозных отверстий в полость, у которой поршень контактирует с напрессовываемой деталью, осуществляют напрессовку.

При подаче под давлением рабочей среды через другое сквозное отверстие в другую полость; поршень, установленный в этой полости, начинает перемещаться и, уперевшись в опорное кольцо на напрессованной детали, будет перемещать ее, т.е. происходит распрессовка.

Корпус гайки и поршни выполняют из материала, обеспечивающего требуемые механические характеристики прессового соединения, например, металла, а именно стали, титанового сплава, бронзы и т.п.

Уплотнительные элементы, размещаемые на поршнях, выполняют из упругого материала, а именно эластомерные уплотнения в виде каучуковых (резиновых) колец или манжет, резинотканных манжет, также пластмассовые уплотнения из фторопласта, полиамида, капролона.

Выполнение полостей кольцевой формы обусловлено требованием равномерной, без перекосов, напрессовки детали, кроме того, осесимметричное выполнение полостей технологично.

Установка двух уплотнений на каждом поршне, по внутреннему и наружному диаметрам обеспечивает герметизацию областей подачи рабочей среды (полостей) в цикле монтажа-демонтажа.

На чертеже представлено прессовое соединение с применением предлагаемой гайки.

Гайка содержит профилированный корпус 1 с опорным буртом 2 и центральным резьбовым отверстием 3. В корпусе 1 выполнены кольцевые осесимметричные полости 4 и 5. В полость 4 выходит сквозное отверстие 7, а в полость 5 -сквозное отверстие 6. Входы сквозных отверстий лежат на свободном торце гайки. В полостях 4 и 5 размещены поршни 8 и 9 соответственно. На каждом поршне по внутреннему и наружному диаметрам размещены уплотнительные элементы 10 и 11 (поршень 8) и 12 и 13 (поршень 9). Подвод рабочей среды в полости 4 и 5 осуществляется через гнезда под ввертные штуцерные соединения 15 и 14 соответственно.

Гайка используется следующим образом. Для напрессовки охватывающей конической детали, например фланцевой полумуфты валопровода, на хвостовике вала 16 размещают гайку, плотно поджав ее корпус 1 к торцу полумуфты 17. Через гнездо под штуцерное соединение 15 и сквозное отверстие 7 подводят под давлением рабочую среду в полость 4. Давление рабочей среды действует на поршень 8, который, уперевшись в полумуфту, заставляет последнюю перемещаться по валу в направлении посадки.

После окончания напрессовки полумуфты на вал снимают давление рабочей среды, разбирают штуцерное соединение. Затем фиксируют посадку полумуфты на вал гайкой, путем плотного поджатия опорного бурта 2 к торцу полумуфты 17. Потом заглушают гнездо под штуцерное соединение 15 пробкой.

Съем полумуфты производят следующим образом. Отворачивают гайку до упора опорного бурта 2 в опорное кольцо 18, установленное в полумуфте на сухарях 19. Через гнездо под штуцерное соединение 14 и сквозное отверстие 6 подводят рабочую среду под давлением в полость 5. Давление рабочей среды действует на поршень 9, который, уперевшись в опорное кольцо 18, заставляет полумуфту перемещаться по валу в направлении съема.

После окончания распрессовки снимают давление рабочей среды, разбирают штуцерное соединение, заглушают гнездо под штуцерное соединение 14 пробкой, демонтируют опорное кольцо 18 и сухари 19, отвинчивают и снимают гайку, снимают полумуфту с вала.

Габариты гайки зависят от размеров вала и полумуфты. Применение предлагаемой концевой гайки не ведет к увеличению размеров соединяемых деталей.

Давление рабочей среды, подаваемой в полости, зависит от площади поршней, на которые воздействует рабочая среда, и определяется при расчете параметров насадки.

Использование: в машиностроении, в частности относится к средствам соединения деталей, таким как гайка. Сущность изобретения: концевая гайка для фиксации жесткого разъемного конического прессового соединения охватывающей детали с валом содержит профилированный корпус 1 с центральным резьбовым отверстием 3 и с опорным буртом 2 в котором выполнены две кольцевые полости 4 и 5, соединенные сквозными отверстиями 7 и 6 со свободным торцом гайки. В каждой из полостей 4 и 5 размещены кольцевые поршни 8 и 9 с уплотнительными элементами. При напрессовке подают рабочую среду под давлением в полость 4, поршень которой, контактируя с напрессовываемой охватывающей деталью, заставляет последнюю перемещаться по валу в направлении посадки. При съеме подают рабочую среду по давлением в противоположную полость, поршень которой, контактируя с опорным кольцом охватывающей детали, заставляет последнюю перемещаться в направлении съема. 1 ил.

Концевая гайка для фиксации жесткого разъемного конического прессового соединения охватывающей детали с валом, содержащая профилированный корпус с опорным буртом и центральным резьбовым отверстием, отличающаяся тем, что в корпусе выполнены две кольцевые осесимметричные цилиндрические полости, одна - на торце корпуса, контактирующем с фиксируемой деталью, а другая - на опорном бурте и противоположно первой полости, а также два сквозных отверстия, входы которых расположены на свободном торце гайки, выходы - в соответствующих осесимметричных цилиндрических полостях, при этом гайка снабжена двумя поршнями, выполненными в виде цилиндрических колец, и размещенными в соответствующих полостях с зазором, а на поршнях по их внутренним и наружным диаметрам установлены уплотнительные элементы из упругого материала.