Стенд Дагиса для сборки коленчатых валов Советский патент 1993 года по МПК B23P6/00 

Изобретение относится к оборудованию для сборки сварочных конструкций, в частности к восстановлению коленчатых валов автотракторных двигателей способом установки ремонтных полуколец и закреплении их путем сварки на шейках, предназначено для использования на ремонтных предприятиях агропромышленного комплекса и на предприятиях других отраслей, например при восстановлении коленчатых валов.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей стенда, увеличение производительности труда и повышение безопасности выполнения сборочных и сварочных работ при восстановлении коленвалов,

На фиг.1 изображен общий вид стенда с установленным в нем коленчатым валом в вертикальном положении; на фиг.2 - поворотная рама; на фиг.З - быстродействующий зажим в положении, фиксирующем коленчатый вал, на фиг.4 -- быстродействующим зажим в положении, освобождающем коленчатый вал.

На чертежах и в тексте описания приняты следующие обозначения: 1 - основание, 2 - стойка, 3 - кронштейн стойки, 4 - растяжки, 5 и 6 - поворотная рама (5 и 6 (фиг.2) - брусья поворотной рамы), 7 - ось поворотной рамы, 8 и 9 - соединительные планки поворотной рамы, 10 - кронштейн поворотной рамы, снабженный центром, 11 - кронштейн поворотной рамы, снабженный быстродействующим зажимным механизмом, 12 и 13 - ловители коленвалов, 14 - коленчатый вал, 15 - корпус подшипника оси позоротной рамы, 16 и 17 - отверстия в . корпусе подшипников для фиксирующего «штифта, 18 - штифт, 19 - фиксатор штифта в нерабочем положении. 20 - тарельчатая пружина, 21 - штифт тарельчатой пружины, 22 - резьбовой хвостовик оси поворотной рамы, 23 - центр кронштейна, 24 - зажимной центр, 25 - резьбовой хвостовик зажимного центра, 26 - рукоятка, 27 - ручка. 28 - гайка резьбового хвостовика зажимного центра, 29 - ручка гайки, 30 - направляющая втулка зажимного стержня, 31 - кулачок- фиксатор, 32 - ограничитель положения

Ј

00

ю со

00

о ел

00

ручки гайки, 33 и 34 - отверстия в оси поворотной рамы для ее механической фиксации при помощи, например,штифта.

Стенд для сборки коленчатых валов с ремонтными полукольцами рассмотрим на примере конструкции стенда, предназначенного для сборки коленчатых валов автотракторных двигателей с ремонтными полукольцами при их восстановлении.

Стенд состоит из основания, вертикальной стойки, поворотной вокруг горизонтальной оси рамы, подшипника поворотной рамы, фрикционного устройства, кронштейнов поворотной рамы и зажимного механизма для сварочных конструкций.

Основание 1 сварено из труб прямоугольного сечения. На основании 1 закреплена при помощи шпилек вертикальная стойка 2, выполненная из стальной трубы, к стойке 2 прикреплен кронштейн 3, предназначенный для навешивания вспомогательных приспособлений.

Повышенная жесткость соединения стойки 2 и основания 1 обеспечивается растяжками 4.

Поворотная рама выполнена из двух параллельных брусьев 5 и 6 (фиг.2). В средней части брусья 5 и 6 соединены осью 7, а по концам соединительными планками 8 и 9.

Параллельные брусья 5 и 6 могут быть изготовлены из прямоугольных труб и между ними задан зазор, образующий необходимый для размещения шпилек, присоединяющих кронштейны 10 и 11. Предложенная конструкция поворотной рамы отличается тем, что паз для присоединительных шпилек кронштейнов 10 и 11. как показано на фиг.2, имеет длину практически на всю поворотную раму и он образуется в процессе изготовления поворотной рамы стенда при ее сборке, без применения каких либо дополнительных операций обработки. Предложенная конструкция поворотной рамы позволяет упростить ее изготовление и эксплуатацию.

К поворотной раме прикреплены кронштейны 10 и 11, предназначенные для непосредственного крепления колен валов.

Продольные пазы в поворотной раме позволяют переустанавливать кронштейны на раме и использовать стенд для установки коленвалов разной длины.

Таким образом расширены технологические возможности стенда. Переустанавливаемые кронштейны 10 и 11 поворотной рамы снабжены ловителями 12 и 13 коленчатых валов 14 при их установке и снятии со стенда. Это повышает безопасность выполнения работ на стенде.

Подшипник поворотной рамы включает подшипниковую втулку-корпус 15, закрепленную на стойке 2. В подшипниковой втулке 15 изготовлены отверстия 16 и 17, в

которые устанавливают штифт 18, фиксирующий поворотную раму в вертикальной или горизонтальной плоскости. На корпусе 15 закреплен фиксатор 19 штифта 18 для установки его в нерабочее положение.

Отверстия 16 и 17, предназначенные для установки штифта 18 во втулке подшипника 15 и в оси 7, выполнены в разных диаметральных плоскостях. Это позволяет упростить процесс поиска и фиксации по5 воротной рамы в заданных позициях при

помощи переустанавливаемого штифта 18.

Например, после извлечения штифта 18

из отверстия 17 и установки его в отверстие

16 поворотная рама 5 может быть переведе0 на в горизонтальное положение и зафиксирована штифтом 18 автоматически, который при повороте рамы и совпадения отверстия оси со штифтом войдет под действием силы тяжести в отверстие оси и зафиксирует ее.

5 При эксплуатации стенда штифт 18 размещают в фиксаторе 19, в случае, когда нужно при сборке располагать поворотную раму в разных нефиксированных положениях или повернуть более чем на 180°.

0 Для создания регулируемого момента трения в подшипнике поворотной рамы применено упрощенной конструкции регулируемое фрикционное приспособление, содержащее тарельчатую пружину 20, за5 фиксированную относительно оси штифтом 21. Тарельчатая пружина 20 установлена на резьбовом хвостовике 22 оси 7. Фрикционный момент регулируют затяжкой гаек, установленных на резьбовом хвостовике 22 оси

0 7 поворотной рамы.

При затяжке гаек на резьбовом хвостовике 22 корпус 15 с торцов зажимается между тарельчатой пружиной 20 и фланцем оси 7, к которому прикреплена поворотная рама

5 5.

Использование в качестве фрикционных поверхностей в подшипниковом узле торцевых поверхностей корпуса 15 дает возможность упростить конструкцию стен0 да, повысить его надежность и безопасность выполнения работ на стенде. Новым в фрикционной муфте подшипника является использование в качестве поверхностей трения торцевых поверхностей его корпуса.

5 Конструкция кронштейнов 10 и 11 поворотной рамы позволит крепить коленвалы автотракторных двигателей, используя их центровые отверстия.

Кронштейн 10 поворотной рамы 5 снабжен центром 23, предназначенным для фиксации коленвала 14. к которому крепится маховик.

Кронштейн 11 поворотной рамы снабжен быстродействующим зажимным механизмом для переднего конца коленвала 14.

Зажимной механизм состоит из зажимного стержня 24. который при фиксации свободно входит в резьбовое отверстие переднего конца коленвала. Зажимной центр 24 снабжен резьбовым хвостовиком 25. К хвостовику 25 прикреплена рукоятка 26 с ручкой 27, и на резьбовом хвостовике 25 установлена упорная гайка 28 зажимного центра,снабженная двумя радиальными ручками- 29. Нажимной центр 24 размещен в направляющей втулке 30, которая прикреплена к кронштейну 11. Направляющая втулка 30 зажимного центра снабжена кулачками 31, предназначенными для крепления упорной гайки 28 путем введения в зацепление с ними ручек 29 гайки 28, как это показано на фиг.1 и 3. К кулачкам 31 и направляющей втулке зажимного центра 30 прикреплены петлеобразные направляющие 32 для ручек 29 упорной гайки 28. Кулачки 31 направляющие 32 могут иметь другое конструктивное исполнение.

Направляющие 32 ручек 29 упорной гайки 28 образуют продольные пазы, которые обеспечивают возможность быстрого извлечения нажимного центра 24 из отверстия переднего конца коленвала 14 и его установку.

Пользуются зажимным механизмом следующим образом.

Для снятия коленвала вращают резьбовой хвостовик 25 ручкой 27 в направлении вывинчивания его нажимного стержня 29 из коленвала и уменьшают усилие осевого зажима центром 24 коленвала. Затем за ручку 29 поворачивают гайку 28 и устанавливают ручку 29 гайки напротив направляющего паза скобы 32. Затем прикладывают к ручке 29 в осевом направлении усилие и извлекают зажимной центр 24 из отверстия коленвала. При этом происходит освобождение переднего конца коленвала, и он удерживается в кронштейне 11 ловителем 13, а зажимной центр принимает положение, изображенное на фиг.4. После этого коленвал может быть снят со стенда.

При установке и фиксации коленвала операции выполняют в обратном порядке, а именно устанавливают коленвал одним концом на центр 13, а другой размещают в ловителе 13 кронштейна 11. За рукоятку 29 упорной гайки 28 перемещают зажимной центр 24 в осевом направлении и вводят его в отверстие коленвала до упора. Поворачивают ручку 29 упорной гайки 28 и вводят в

зацеплениз с кулачками 31. Затем вращают резьбовой хвостовик 25 за рукоятку 27 в направлении завинчивания зажимного стержня в коленвал. Зажимной центр выхо- 5 дит из гайки и упирается в дно отверстия коленвала. В результате происходит зажим коленвала в осевом направлении. При этом усилие зажима задают такой величины, чтобы обеспечить возможность вращения ко0 ленвала вокруг оси коренных шеек.

Быстродействующие зажимные механизмы поворотной рамы могут быть выполнены с пневматическими электромагнитными другими приводами.

5 Согласно изобретению для обеспечения наилучших условий для сборки и сварки стыков ремонтных полуколец на шейках расстояние между общей осью центра 23 кронштейна 10. нажимного центра 24 и по0 воротной рамы 5 выбирают таким, чтобы коленвал в сборе с приспособлением для поджима ремонтных полуколец к шейкам мог быть повернут не менее чем на 180° в любую сторону и обеспечивать удобное для

5 сварки положение.

Рассмотрим работу стенда на примере сборки коленчатых валов автотракторных двигателей с ремонтными полукольцами и при сварке их стыков в процессе восстанов0 ления. Поворотную раму 5 располагают в горизонтальной плоскости, а зажимной центр 24 располагают в положение, изображенное на фиг.4.

Вручную или при помощи электротель5 фера коленчатый вял 14 задним концом устанавливают на центр 23 кронштейна 10, а передний конец опускают в ловитель 13 кронштейна 11. Совмещают отверстие переднего конца коленвала с зажимным цент0 ром и перемещают его в осевом направлении, прилагая усилие к ручке 29 и гайке 28, вводят центр 24 в осевое отверстие коленвэла.

Поворачивают ручку 29 гайки 28 в на5 правлении кулачков 31 и вводят их в зацепление с кулачками 31. Затем за ручку 27 вращают зажимной центр 24 и его резьбовой хвостовик 25 в гайке 28 и завертывают центр 24 окончательно в отверстие коленва0 ла до упора. При этом усилие осевого зажима коленвала по величине задают таким, чтобы коленвал мог достаточно легко вращаться вокруг оси коренных шеек.

Устанавливают штифт 18 и фиксатор 19,

5 а поворотную раму с коленчатым валом переводят в вертикальную плоскость, как это изображено на фиг.1. На шатунные и коренные шайки устанавливают ремонтные полукольца. Совмещают отверстия в полукольцах с отверстиями масляных каналов в шейках. Выравниваю зазоры в стыках и располагают полукольца симметрично по отношению к галтелям. При помощи электросварки один стык полуколец прихватывают в точке к шейке.

Установлено, что вертикальное положение коленвала упрощает процесс сборки полуколец с шейками и их ориентацию, так как шейки при этом более доступны осмотру с разных сторон по периметру.

Для сварки стыков полуколец и приварке их к шейкам поворотную раму 5 и колен- вал устанавливают в горизонтальное положение и в этом положении фиксируют штифтом 18.

Затем снимают с кронштейна 3 стойки 2 стенда устройство для поджима ремонтных полуколец к шейкам перед сваркой. Устанавливают устройство на шейку. Поджимают ремонтные полукольца к шейке с заданным усилием.

Устанавливают стык, имеющий прихватку в верхнем положении, и сваривают его. Повернув коленвал вокруг его оси, устанавливают второй стык в верхнем положении, сваривают его и приваривают к шейке. Снимают устройство для поджима полуколец с шейками и устанавливают на другую шейку. Операции повторяют для всех шеек коленвала. После сварки стыков ремонтных полуколец на всех шейках устройство навешивают на кронштейн 3 стойки 2.

При помощи электротельфера и схватки поднимают коленвал в стенде. Вращают резьбовой хвостовик 25 за рукоятку и снимают усилие сжатия коленвала. Поворачивают ручку 29 и выводят ее из зацепления с кулачками 31. Приложив к ручке усилие, параллельное оси коленвала, извлекают нажимной центр 24 из отверстия коленвала (см.фиг.4). При этом происходит освобождение переднего конца коленвала. Электротельфером приподнимают коленвал и одновременно выводят второй конец коленвала из зацепления с центром 23 стойки 10. Переносят вал на стеллаж.

Стенд является перестраиваемым и универсальным.

Для крепления в стенде коленвалов другой длины кронштейны 10 и 11 переустанавливают на поворотной раме 5 в заданное положение. Если центры 23 и зажимной центр 24 не входят в торцевые расточки коленвала другой марки двигателя, их заменяют сменными.

Конструкция стенда позволяет его перестраивать и применять для закрепления коленвалов и восстановления шеек разного конструктивного исполнения, т.е. расширены технологические возможности стенда.

Повышена безопасность эксплуатации и выполнения на нем сборочных и сварочных работ, упрощена установка и крепление коленвалов и уменьшена трудоемкость сборочных работ.

Стенд обеспечивает возможность проведения регулирования момента трения в подшипниковом узле поворотной рамы и при необходимости выполнить жесткую

фиксацию поворотной рамы в заданных положениях при помощи несложных дополнительных устройств.

В результате улучшаются эксплуатационные свойства стенда и сокращается трудоемкость сборочных работ.

Формула изобретения

1. Стенд для сборки коленчатых валов,

содержащий основание, вертикальную стойку с подшипником, в котором установлена рама, поворотная вокруг горизонтальной оси, кронштейны поворотной рамы с элементами крепления коленчатых валов,

отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей стенда, повышения производительности труда, также безопасности замены коленчатых валов, рама выполнена в виде

двух параллельных брусьев, кронштейны рамы установлены с возможностью перемещения вдоль брусьев и снабжены центрами и быстродействующими механизмами зажима.

2. Стенд по п. 1,отличающийся тем, что ось поворота рамы снабжена фрикционным и механическим фиксаторами, причем, фрикционный фиксатор установлен на торце корпуса подшипника поворотной

рамы.

J ind

Использование: оборудование для сборки конструкций, в частности стенд для сборки коленчатых валов при их восстановлении. Сущность изобретения: стенд имеет основание, стойку, поворотную вокруг горизонтальной оси раму, регулируемую фрикционную муфту подшипникового узла, кронштейны поворотной рамы, снабженные центрами и быстродействующими зажимными механизмами. Поворотная рама позволяет переустановить кронштейны и применять стенд для крепления коленвалов разных конструкций двигателей. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

S08C281