ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СЪЕМНИК Российский патент 1999 года по МПК B25B27/02 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к разборочно-сборочным устройствам.

Известен съемник, снабженный для увеличения усилия съема рычагами, соединенными между собой, с упором и крестовиной посредством шарниров и образующими силовой параллелограмм [1].

Недостатком известного устройства является невозможность последовательного сочетания начального сдвига демонтируемой детали многократно увеличенным тяговым усилием с дальнейшей стадией ее съема, требующей относительно большего хода тягового привода. Обусловливается это тем, что многократное увеличение тягового усилия может быть достигнуто только при относительно малых углах между рычагами и продольной осью съемки. Но при этом сдвиг демонтируемой детали будет сравнительно малым, а дальнейший съем детали станет невозможным по причине исчерпанности хода тягового привода.

Известен гидравлический съемник (прототип), содержащий гидроцилиндр со шток-поршнем, на конце которого закреплены толкатель с клиновидным усилителем и шток, совмещенный с основанием с большим основанием клиновидного усилителя. А также содержит шарнирно сочлененные с корпусом гидроцилиндра двуплечие рычаги, на нижних плечах которых выполнены захваты, а на верхних смонтированы ролики, периодически взаимодействующие с усилителем и со штоком. При этом съемник содержит корпус, соединенный с корпусом гидроцилиндра, для упора в выпрессовываемую деталь, в котором выполнено отверстие, периодически взаимодействующее с толкателем [2].

Недостатком известного устройства является ненадежность демонтажа детали, у которой радиальная ширина доступной для захвата тыльной поверхности относительно мала. Обусловливается это тем, что рабочие концы захватов при действии усилителя радиально перемещаются по тыльной поверхности, радиальная ширина которой для такого перемещения может оказаться недостаточной.

Задача изобретения - повышение надежности демонтажа детали с относительно малой радиальной шириной ее доступной тыльной поверхности.

Задача решается следующей совокупностью признаков предлагаемого устройства.

Предлагаемый гидравлический съемник, как и известный, содержит гидроцилиндр со шток-поршнем, на конце которого закреплены толкатель с клиновидным усилителем и шток, совмещенный основанием с большим основанием усилителя. А также содержит шарнирно сочлененные с корпусом гидроцилиндра двуплечие рычаги, на нижних плечах которых выполнены захваты, а на верхних - кулачки, периодически взаимодействующие с усилителем и со штоком. В отличие от известного предлагаемый съемник снабжен крестовиной, на которой выполнено центральное резьбовое отверстие, и втулка для опоры на распрессовываемый объект, сопряженный с резьбовым отверстием крестовины. При этом съемник снабжен тягами, сочлененными попарно шарнирами, на осях которых смонтированы ролики, размещенные на нижнем относительно кулачков уровне, периодически взаимодействующие с усилителем, причем верхние тяги шарнирно сочленены с корпусом гидроцилиндра, а нижние - с концами крестовины, при этом торец толкателя установлен с возможностью выдвижения из втулки.

Совокупность признаков предлагаемого устройства находится в следующей причинно-следственной связи с техническим результатом, решающим поставленную задачу.

Признаки, сходные с признаками прототипа, обусловливают, как и в известном устройстве, следующие технические результаты:
- клиновидный усилитель обуславливает передачу усилия шток-поршня гидроцилиндра на элементы съемки, с целью повышения тягового усилия на демонтируемой детали;
- двуплечие рычаги с захватами на нижних плечах, и кулачками на верхних плечах периодически взаимодействующие с усилителем, при выдвижении шток-поршня обеспечивают заведение рабочих концов захватов за тыльную поверхность демонтируемой детали, а периодическое взаимодействие кулачков со штоком запирает захваты на детали;
- толкатель в совокупности с захватами обеспечивает прямую передачу тягового усилия шток-поршня на демонтируемую деталь.

Отличительные признаки предлагаемого устройства в совокупности с признаками прототипа обусловливает требуемые для решения поставленной задачи технические результаты:
- тяги, сочлененные попарно шарнирами, на осях которых смонтированы ролики, периодически взаимодействующие с усилителем, причем верхние из которых сочленены с корпусом гидроцилиндра, а нижние - с концами крестовины, на которой выполнено центральное отверстие, обеспечивают передачу через установленную в отверстии крестовины втулку и через захват тягового усилия на распрессовываемый объект, причем усилия, превышающего усилие выдвигаемого шток-поршня. Причем при кинематически независимых от рабочего хода усилителя захватах, т. к. размещение роликов на нижнем относительно кулачков уровне обусловливает передачу повышенного тягового усилия после того, как захваты будут заперты штоком на демонтируемой детали. Такой технический результат обусловливает надежность демонтажа детали с относительно малой радиальной шириной тыльной поверхности;
- установка втулки в отверстие крестовины на резьбе обусловливает возможность регулировки положения втулки в осевом направлении относительно крестовины. Если повышенное тяговое усилие недостаточно для первоначального сдвига детали ввертыванием втулки в нижнюю сторону крестовины на величину, обеспечивающую роликам начало силового взаимодействие с усилителем на средней его части, а значит, при уменьшенном угле между продольной осью съемника и тягами увеличивают тяговое усилие. А если после начального сдвига детали для продолжения ее демонтажа прямого усилия штока-поршня окажется недостаточно, втулку вывертывают на величину осуществленного сдвига детали и повторяют сдвиг детали за счет действия усилителя. Такое сопряжение втулки с отверстием крестовины повышает надежность демонтажа.

В частном варианте исполнения предлагаемого съемника на конце толкателя выполнен фланец, а в отверстии крестовины - внутренний буртик, охватывающий толкатель и опирающийся на фланец последнего. Эти признаки обеспечивают устойчивое исходное положение элементов устройства (при втянутом шток-поршне), что обусловливает удобство применения, повышает производительность, не требуя дополнительной подналадки элементов при установке устройства на распрессовываемом объекте. При этом варианте на шарнирных сочленениях верхних тяг с корпусом гидроцилиндра выполнены ограничители угла расхождения тяг относительно продольной оси съемника. А эти признаки исключают чрезмерное расхождение сочлененных концов тяг после демонтажа детали, что обусловливает их возврат в исходное положение при сближении крестовины с корпусом гидроцилиндра.

В частном варианте съемник снабжен тарелкой, опирающейся на кулачки, подпружиненной относительно корпуса гидроцилиндра пружиной сжатия. Эти признаки обеспечивают постоянную опору кулачков на усилитель при втянутом шток-поршне, а значит, устойчивое разведенное положение захватов при установке устройства на распрессовываемом объекте. Это обусловливает удобство применения, повышение производительности, не требуя ручной подналадки рычагов при заведении захватов за тыльный торец детали.

На чертеже изображен съемник, продольный разрез.

Съемник содержит гидроцилиндр 1 со шток-поршнем 2 (на чертеже показана их нижняя часть), на котором закреплены толкатель 3, клиновидный усилитель 4, например, в форме усеченного конуса, и шток 5. На крышке 6 гидроцилиндра 1 закреплен фланец 7, а на последнем - кронштейны 8 и чередующиеся и ними проушины 9. На кронштейнах 8 выполнены пружины 10, с которыми шарнирно сочленены двуплечие рычаги 11. На нижних плечах 12 рычагов выполнены захваты 13, а на верхних плечах 14 кулачки 15, опирающиеся на усилитель 4. На кулачки 15 опирается тарелка 16, подпружиненная относительно корпуса гидроцилиндра 1 пружиной сжатия 17. Боковой поверхностью тарелка 16 базируется на участках 18 общей цилиндрической поверхности, выполненных на кронштейнах 8. С гидроцилиндром 1 через проушины 9 шарнирно сочленены верхние тяги 19, попарно сочлененные шарнирами с нижними тягами 20. На осях 21 шарниров, спаривающих тяги 19, 20, смонтированы ролики 22. Нижние тяги 20 шарнирно сочленены с концами крестовины 23, в которой выполнено центральное сквозное отверстие, а в нем резьба. С резьбой отверстия крестовины 23 сопряжена втулка 24, на выступающем конце 25 которой выполнен опорный торец 26. В отверстии крестовины 23 выполнен буртик 27, охватывающий толкатель 3, опирающийся на фланец 28, образованный на конце толкателя. На верхних концах верхних тяг 19 выполнены скошенные торцы 29.

Демонтируемая деталь 30 типа втулки, например внутреннее кольцо конического подшипника, напрессована на вал 31, имея доступный тыльный торец 32.

Съемник работает следующим образом.

В исходном положении шток-поршень 2 предельно втянут в гидроцилиндр 1. Ставят опорный торец 26 втулки 24 на торец вала 31 рабочие концы захватов 13 оказываются за уровнем тыльного торца 32 демонтируемой детали 30 (позиция на чертеже). Пусковым устройством (на чертеже не показано) включают шток-поршень 2 на выдвижение. Усилитель 4, скользя по кулачкам 15, разводит верхние плечи 14 рычагов 11, при этом кулачки, скользя по тарелке 16, приподнимают последнюю, сжимая пружину 17. Толкатель 3 при этом продвигается в крестовине 23 и втулке 24 книзу, боковая поверхность усилителя 4 приближается к роликам 22, а захваты 13 сходятся. При несоосности съемника и вала 31 один из захватов 13 вступит первым во взаимодействие с боковой поверхностью 33 вала 31, вызывая боковое смещение опорного торца 26 по торцу вала в сторону обеспечения соосности съемника с валом. Как только кулачки 15 выйдут на шток 5, захваты 13 закончат схождение, после чего ролики 22 вступят во взаимодействие с усилителем 4 и начинают расходиться, вызывая поворот тяг 19, 20. В результате корпус гидроцилиндра 1 начнет отделяться от крестовины 23, установочный зазор между опорными поверхностями рабочих концов захватов 13 и тыльным торцем 32 выберется. Торец 26 и рабочие концы захватов 13 сближаются, при этом шток 5, скользя по кулачкам 15, предотвращать расхождение захватов 13. Происходит начальный сдвиг детали 30 относительно вала 31. При этом ход штока-поршня 2 превышает ход крестовины 23 относительно корпуса гидроцилиндра 1, что соответственно превышает развиваемое на втулке 24 и захватах 13 тяговое усилие по сравнению с усилием шток-поршня. Таким образом обеспечивается начальная стадия распрессовки объекта, требующего относительно большего тягового усилия, например, из-за необходимости разрушения диффузионного сцепления детали 30 с валом 31 в результате их длительной эксплуатации. При этом нарастающее уменьшение угла между тягами 19, 20 и продольной осью съемника обусловливает нарастание тягового усилия на втулке 24 и захватах 13. Это обеспечивает надежность завершения начального сдвига детали 30 относительно вала 31. При выходе роликов 22 на большее основание усилителя 4 (а практически может быть и несколько ранее или позднее) торец толкателя 3 опрется на торец вала 31 и, выдвигаясь из втулки 24, начинает завершающую стадию демонтажа детали 30 с вала 31 за счет тягового усилия, развиваемого напрямую шток-поршнем 2. Нагружение роликов 22 и тяг 19, 20 при этом прекратится. После демонтажа детали 30 пусковым устройством включают шток-поршень 2 на втягивание в корпус гидроцилиндра 1. Фланец 28 толкателя 3 опирается на буртик 27 и сближает крестовину 23 с корпусом гидроцилиндра 1. Скошенные торцы 29 при непроизвольном расхождении тяг 19, 20 после демонтажа опрутся на основания 34 пазов проушин 9 и ограничат угол поворота тяг. Этим предотвратится чрезмерное расхождение тяг 19, 20 и переход осей 21 шарниров через "мертвую точку", что обеспечивает схождение тяг при подъеме крестовины 23. После исчерпания хода втягивания шток-поршня 2 кулачки 15 под действием пружины 17 и тарелки 16 опрутся на усилитель 4 и захваты 13 разойдутся, освободив демонтируемую деталь 30. В случае недостаточности тягового усилия для начального сдвига детали 30 относительно вала 31 возвращают шток-поршень 2 в исходное положение. Ввертывают втулку 24 в крестовину 23, уменьшив высоту выступающего конца 25 втулки настолько, чтобы при повторной попытке сдвига детали 30 на валу 31 рабочие концы захватов 13 оперлись на тыльный торец 32, когда ролики 22 будут находиться на средней части усилителя 4. А это значит, что развитие тягового усилия на захватах 13 и опорном торце 26 начнется при уменьшенном угле между тягами 19, 20 и продольной осью съемника (относительно нормального, расчетного угла, который был при первоначальной попытке сдвига деталей). В результате и усилие тяги в начале относительного сдвига детали 30 и вала 31 при повторной попытке увеличится.

В случае недостаточности прямого тягового усилия штока-поршня 2 для продолжения демонтажа детали 30 после ее начального сдвига втулку 24 вывертывают из крестовины 23 (предварительно втянут шток-поршень 2 в корпус гидроцилиндра 1), увеличив высоту выступающего конца 25 втулки. Увеличивают высоту настолько, чтобы расстояние между опорным торцем 26 и уровнем опорных поверхностей рабочих концов захватов 13 стало равным (практически несколько большим) расстоянию между торцем вала 31 и уровнем тыльного торца 32 детали 30, подвергшейся начальному сдвигу относительно вала. В результате при повторном выдвижении шток-поршня 2 повторится и сдвиг детали 30 относительно вала 31 тем же, что и при предыдущем сдвиге детали, повышенным тяговым усилием.

Нормативную высоту выступающего конца 25 втулки 24 устанавливают совмещением верхнего заплечика выполненной на конце втулки проточки с основанием крестовины 23 (позиция на чертеже).

Съемник обеспечивает надежный демонтаж детали, в том числе с малой радиальной шириной доступной для захватов тыльной поверхности и подвергшейся диффузионному сцеплению с сопряженным валом, удобен в применении.

Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР N 369001, B 25 B 27/02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР N 776910, B 25 B 27/02, 1980.

Изобретение относится к разборочно-сборочным устройствам. При выдвижении шток-поршня (2) усилитель (4) разводит кулачки (15) и заводит рабочие концы захватов (13) за торец (32) детали (30), напрессованной на вал (31). Затем усилитель (4) разводит ролики (22), поворачивая тяги (19, 20), что создает тяговое усилие, превышающее усилие шток-поршня (2). На деталь (30) тяговое усилие передается через захваты (13), а на вал (31) через втулку (24). Кулачки (15), опираясь на шток (5), предотвращают срыв захватов (13) с детали (30) Происходит начальный сдвиг детали (30) на валу (31), требующий относительно большого усилия, например, для разрушения диффузионного сцепления. Толкатель (3), достигнув торца вала (31), завершает демонтаж прямым усилием шток-поршня (2). При уменьшенной высоте выступающего конца (25) развитие тягового усилия на втулке (24) и захватах (13) начнется при роликах (22), достигших средней части усилителя (4), что увеличит кратность развиваемого им тягового усилия относительно усилия шток-поршня (2). При увеличенной высоте конца (25) повторяют действие усилителя (4), если прямого усилия шток-поршня недостаточно для продолжения демонтажа. В результате повышается надежность процесса демонтажа детали с относительно малой радиальной шириной ее доступной тыльной поверхности. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Гидравлический съемник, содержащий гидроцилиндр с шток-поршнем, на конце которого закреплены толкатель с клиновидным усилителем и шток, совмещенный основанием с большим основанием усилителя, и шарнирно сочленные с корпусом гидроцилиндра двуплечие рычаги, на нижних плечах которых выполнены захваты, а на верхних - кулачки, периодически взаимодействующие с усилителем и штоком, отличающийся тем, что съемник снабжен крестовиной, на которой выполнено центральное резьбовое отверстие, втулкой для опоры на распрессовываемый объект, сопряженной с резьбовым отверстием крестовины, и тягами, сочлененными попарно шарнирами, на осях которых смонтированы ролики, размещенные на нижнем относительно кулачков уровне, периодически взаимодействующие с усилителем, причем верхние тяги шарнирно сочленены с корпусом гидроцилиндра, а нижние - с концами крестовины, при этом торец толкателя установлен с возможностью выдвижения из втулки. 2. Съемник по п. 1, отличающийся тем, что на конце толкателя выполнен фланец, а в отверстии крестовины - буртик, охватывающий толкатель и опирающийся на фланец последнего, при этом на шарнирных сочленениях верхних тяг с корпусом гидроцилиндра выполнены ограничители угла расхождения тяг относительно продольной оси съемника. 3. Съемник по п.1, отличающийся тем, что съемник снабжен тарелкой, опирающейся на кулачки, подпружиненной относительно корпуса гидроцилиндра пружиной сжатия.