комплект губок опрессовочного инструмента

Формула изобретения

1. Способ опрессовки посредством опрессовочного инструмента с комплектом губок, имеющим пружинный фиксатор, с индикацией разрушения плеча губки в месте расположения пружинного фиксатора, при этом комплект губок содержит пару боковых пластин, пару плечей губок с отверстиями под шарнирные пальцы для их размещения между указанными пластинами, каждое плечо губки имеет внутреннюю и внешнюю кромки, смещенные в боковом направлении от соответствующего отверстия под шарнирный палец и расположенные в переднем и заднем направлении от него, указанные внутренние кромки имеют открытые внутрь в боковом направлении противоположные выемки зева, расположенные впереди от отверстий под шарнирные пальцы и обращенные внутрь кулачковые поверхности, расположенные позади от отверстий, плечи губок имеют возможность поворота при использовании опрессовочного инструмента относительно шарнирных пальцев в ответ на воздействие в боковом направлении наружу на кулачковые поверхности для смещения выемок зева в боковом направлении внутрь в направлении закрывания с зажатием объекта между ними для обеспечения работы на растяжение области каждого плеча губки между соответствующим отверстием под шарнирный палец и внутренней кромкой плеча губки и между кулачковой поверхностью и выемкой зева, причем отверстие для пружинного фиксатора образовано противоположными выемками для упомянутого пружинного фиксатора, каждая из которых находится в указанной области соответствующего плеча губки, выемки для пружинного фиксатора имеют противоположные передние концы и противоположные задние концы, пружинный фиксатор выполнен с заданными длиной и диаметром и размещен в указанном отверстии, которое обеспечивает удерживание пружинного фиксатора в рабочем положении, а пружина размещена вокруг указанного фиксатора с возможностью смещения выемки зева в направлении закрывания, а ее выводы расположены вдоль внутренней кромки соответствующего плеча губок, отличающийся тем, что используют комплект губок с отверстием для пружинного фиксатора и/или пружинным фиксатором, которые изменены с обеспечением смещения пружинного фиксатора под действием пружины из рабочего положения при достижении допустимой степени деформации плеча губки, которую определяют по результатам анализа по меньшей мере одного из плечей губок для определения наличия созданной напряжением у выемки пружинного фиксатора усталостной трещины, зарождающейся во время использования комплекта губок у упомянутой выемки, и трещины плеча губки, идущей от усталостной трещины до точки, смещенной от нее в направлении внешней кромки плеча губки, при этом определяют допустимую степень деформации плеча губки вдоль трещины плеча губки при достижении ее указанной точки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют комплект губок с измененным пружинным фиксатором.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что пружинный фиксатор изменен путем уменьшения его указанной заданной длины.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что пружинный фиксатор изменен путем преобразования поверхностей его противоположных в осевом направлении концов из плоских поверхностей, перпендикулярных оси, в поверхности конического или куполовидного профиля.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что противоположным концам пружинного фиксатора придают профиль в виде усеченного конуса.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что противоположным концам пружинного фиксатора придают куполовидный профиль.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что куполовидный профиль имеет радиус, соответствующий радиусу указанного заданного диаметра.

8. Способ по п.2, отличающийся тем, что пружинный фиксатор изменен путем уменьшения его указанного заданного диаметра.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют комплект губок с измененным отверстием для пружинного фиксатора.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что отверстие для пружинного фиксатора изменено путем удаления материала с заднего конца выемки для фиксатора по меньшей мере на одном из плечей губок.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что материал удаляют с заднего конца каждой выемки для пружинного фиксатора.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что после анализа по меньшей мере одного из плечей губок для определения напряжения у выемки для фиксатора, создающего усталостную трещину, зарождающуюся во время использования комплекта губок у выемки для пружинного фиксатора, и трещину плеча губки, идущую от усталостной трещины до точки, смещенной от нее в направлении внешней кромки плеча губки, и до определения степени допустимой деформации плеча губки вдоль трещины при достижении ее указанной точки определяют наличие деформации в материале плеча губки между указанной точкой и внешней кромкой плеча губки.

13. Опрессовочный инструмент, содержащий две параллельные боковые пластины, размещенные на расстоянии друг от друга и имеющие передние и задние концы и противоположные в боковом направлении стороны, в каждой из которых выполнены совмещенные сквозные отверстия, пружинный фиксатор, два плеча губок, расположенных между пластинами, на каждом из которых выполнено сквозное отверстие, в котором размещен шарнирный палец, совмещенное с соответствующим отверстием на различных противоположных сторонах пластины, каждое плечо губки имеет внутреннюю и внешнюю кромки, смещенные в боковом направлении от соответствующего отверстия под шарнирный палец и расположенные в переднем и заднем направлениях от него, указанные внутренние кромки имеют открытые внутрь в боковом направлении противоположные выемки зева, расположенные впереди от отверстий под шарнирные пальцы и обращенные внутрь кулачковые поверхности, расположенные позади от указанных отверстий, плечи губок имеют возможность поворота относительно шарнирных пальцев в ответ на воздействие в боковом направлении наружу на кулачковые поверхности для смещения выемок зева в боковом направлении внутрь в направлении закрывания с зажатием объекта между ними для обеспечения работы на растяжение области каждого плеча губки между соответствующим отверстием под шарнирный палец и внутренней кромкой плеча губки и между кулачковой поверхностью и выемкой зева, причем в губках выполнено отверстие для пружинного фиксатора в виде противоположных дуговидных выемок, каждая из которых находится в области соответствующего плеча губки, выемки для пружинного фиксатора имеют противоположные передние концы и противоположные задние концы, пружинный фиксатор размещен в указанном отверстии в осевом положении между боковыми пластинами, которое обеспечивает его удерживание в рабочем положении, пружина размещена вокруг указанного фиксатора с возможностью смещения выемки зева в направлении закрывания, а ее выводы расположены вдоль внутренней кромки соответствующего плеча губок, противоположные задние концы дуговидных выемок размещены на расстоянии друг от друга, отличающийся тем, что пружинный фиксатор и/или отверстие для пружинного фиксатора выполнены с профилем фиксатора и расстоянием между выемками для фиксатора, обеспечивающими индикацию разрушения плеча губки в месте расположения пружинного фиксатора при появлении трещины по меньшей мере в одном из плечей губок снаружи от соответствующей дуговидной выемки, идущей в направлении внешней кромки плеча губки, за счет удаления материала в выемках губок и фиксатора.

14. Инструмент по п.13, отличающийся тем, что расстояние между дуговидными выемками увеличено посредством удаления материала заднего конца по меньшей мере одной из дуговидных выемок.

15. Инструмент по п.13, отличающийся тем, что расстояние между выемками увеличено посредством удаления материала заднего конца каждой дуговидной выемки.

16. Инструмент по п.13, отличающийся тем, что заданное расстояние между выемками для фиксатора увеличено посредством увеличения заданной длины профиля пружинного фиксатора.

17. Инструмент по п.13, отличающийся тем, что заданное расстояние между выемками для фиксатора увеличено посредством изменения профиля противоположных концов фиксатора из плоского в конический или куполовидный.

18. Инструмент по п.17, отличающийся тем, что профиль противоположных концов фиксатора выполнен в виде усеченного конуса.

19. Инструмент по п.17, отличающийся тем, что профиль противоположных концов фиксатора выполнен куполовидным.

20. Инструмент по п.19, отличающийся тем, что куполовидный профиль имеет радиус, соответствующий заданному диаметру фиксатора.

21. Инструмент по п.13, отличающийся тем, что заданное расстояние между выемками для фиксатора увеличено посредством уменьшения заданного диаметра фиксатора.

22. Способ опрессовки посредством опрессовочного инструмента с комплектом губок, имеющим пружинный фиксатор, с индикацией разрушения плеча губки в месте расположения пружинного фиксатора, при этом комплект губок содержит пару боковых пластин, пару плечей губок с отверстиями под шарнирные пальцы для их размещения между указанными пластинами, каждое плечо губки имеет внутреннюю и внешнюю кромки, смещенные в боковом направлении от соответствующего отверстия под шарнирный палец и расположенные в переднем и заднем направлении от него, указанные внутренние кромки имеют открытые внутрь в боковом направлении противоположные выемки зева, расположенные впереди от отверстий под шарнирные пальцы, и обращенные внутрь кулачковые поверхности, расположенные позади от отверстий, плечи губок имеют возможность поворота при использовании опрессовочного инструмента относительно шарнирных пальцев в ответ на воздействие в боковом направлении наружу на кулачковые поверхности для смещения выемок зева в боковом направлении внутрь в направлении закрывания с зажатием объекта между ними для обеспечения работы на растяжение каждого плеча губки между соответствующим отверстием под шарнирный палец и внутренней кромкой плеча губки и между кулачковой поверхностью и выемкой зева, причем губки выполнены с отверстием для пружинного фиксатора, образованным противоположными выемками для упомянутого фиксатора, каждая из которых находится в указанной области соответствующего плеча губки, выемки для пружинного фиксатора имеют противоположные передние концы и противоположные задние концы, пружинный фиксатор выполнен с заданными длиной и диаметром и размещен в указанном отверстии, которое обеспечивает удерживание пружинного фиксатора в рабочем положении, пружина размещена вокруг фиксатора с возможностью смещения выемки зева в направлении закрывания, а ее выводы расположены вдоль внутренней кромки соответствующего плеча губок, отличающийся тем, что используют комплект губок, в котором отверстие для пружинного фиксатора и/или пружинный фиксатор изменены для обеспечения его смещения под действием пружины из рабочего положения после разрушения плеча губки, приводящего к образованию трещины в плече губки, идущей наружу от соответствующей выемки для фиксатора в направлении внешней кромки плеча губки.

23. Способ по п.22, отличающийся тем, что пружинный фиксатор изменен путем уменьшения его заданной длины.

24. Способ по п.22, отличающийся тем, что пружинный фиксатор изменен путем преобразования поверхностей его противоположных в осевом направлении концов из плоских поверхностей, перпендикулярных оси, в поверхности конического профиля или куполовидного профиля.

25. Способ по п.24, отличающийся тем, что противоположным концам придают профиль в виде усеченного конуса.

26. Способ по п.24, отличающийся тем, что противоположным концам придают куполовидный профиль.

27. Способ по п.26, отличающийся тем, что куполовидный профиль имеет радиус, соответствующий заданному диаметру фиксатора.

28. Способ по п.22, отличающийся тем, что пружинный фиксатор изменен за счет уменьшения его заданного диаметра.

29. Способ по п.29, отличающийся тем, что используют комплект губок с измененным отверстием для пружинного фиксатора.

30. Способ по 29, отличающийся тем, что отверстие для пружинного фиксатора изменено за счет удаления материала с заднего конца выемки для фиксатора по меньшей мере в одном из плечей губок.

31. Способ по п.30, отличающийся тем, что материал удаляют с заднего конца каждой выемки для фиксатора.

Описание изобретения к патенту

Предпосылки к созданию изобретения

Настоящее изобретение в общем имеет отношение к созданию опрессовочного инструмента для соединения труб и соединительных муфт, а более конкретно к усовершенствованию, позволяющему пользователю иметь информацию о разрушении одного или двух поворотных плечей губок опрессовочного инструмента.

Опрессовочный инструмент такого вида, к которому относится настоящее изобретение, раскрыт в патенте США 6434998. Такой инструмент содержит комплект губок, установленный, с возможностью отсоединения, на приводном механизме, при помощи которого плечи губок комплекта смещаются для сжатия вокруг трубы и соединительной муфты, чтобы их соединить. Комплект губок содержит пару плечей губок, выполненных с возможностью поворота между парой боковых пластин и имеющих открытые внутрь в боковом направлении противоположные выемки зева на одном конце и обращенные внутрь в боковом направлении кулачковые поверхности на противоположных концах. Плечи губок выполнены с возможностью поворота относительно пальцев, расположенных в сквозных отверстиях плечей губок между их противоположными концами, причем плечи губок имеют в боковом направлении внутреннюю и внешнюю кромки между их противоположными концами. Внутренние кромки плечей губок имеют открытые внутрь противоположные выемки для установки пружинного фиксатора и пружины, идущей поперек переднего конца фиксатора и имеющей выводы, идущие назад вдоль внутренней поверхности соответствующего плеча губки, в результате чего плечи губок смещены в направлении закрывания вокруг соединяемых вместе заготовок. Комплект губок установлен на приводном механизме при помощи боковых пластин в местоположении, которое находится сбоку от шарнирных пальцев и кулачковых поверхностей плечей губок. Приводной механизм содержит кулачковые ролики, которые могут перемещаться по оси вперед и назад вдоль кулачковых поверхностей плечей губок, причем при перемещении вперед вдоль кулачковых поверхностей кулачковые ролики входят в зацепление с ними и смещают противоположные выемки зева в направлении друг к другу, так что они сжимаются вокруг трубы и соединительной муфты, введенных между ними. Во время операции сжатия комплекта губок вокруг трубы и соединительной муфты, область каждого из плечей губок между отверстием под шарнирный палец и внутренней кромкой плеча губки и вдоль внутренней кромки между выемкой зева и кулачковой поверхностью плеча губки работает на растяжение, а область плеча губки сбоку снаружи от отверстия под шарнирный палец работает на сжатие. Боковые пластины также испытывают напряжение во время работы комплекта губок, так как поворот плечей губок относительно шарнирных пальцев, который создает компрессионное зацепление между выемками зева, создает направленные вбок наружу силы, приложенные через шарнирные пальцы к боковым пластинам.

В некоторый момент во время работы комплекта губок может происходить разрушение. Такое разрушение может быть локализовано в боковой пластине комплекта губок или в плече губки. Что касается разрушения в плече губки, то оно начинается с образования усталостной трещины вдоль внутренней кромки, причем трещина в плече губки от усталостной трещины распространяется в направлении внешней кромки плеча губки. При отсутствии специально предназначенных структур для контроля местоположения усталостной трещины и направления разрушения от нее, как это показано, например, в заявке No.10/364,008 от 12 февраля 2003 г. на имя авторов настоящего изобретения, местоположение усталостной трещины и направление разрушения являются непредсказуемыми. При испытании 38 плечей губок различного размера и конструкции, как это показано в патенте США 6434998, было обнаружено, что большинство плечей губок каждого размера разрушается на участке плеча губки от выемки под пружинный фиксатор до отверстия под шарнирный палец или от выемки под пружинный фиксатор до внешней кромки плеча губки. Более того, такие трещины снаружи от отверстия для пружинного фиксатора не видны пользователю опрессовочного инструмента, так как пружинный фиксатор, выемки для фиксатора и области плеча губки снаружи от них закрыты боковыми пластинами комплекта губок. Таким образом, за время, когда пользователю опрессовочного инструмента станет известно о таком разрушении, может быть сделан ряд неприемлемых опрессовок с превышением допусков, причем их исправление является дорогостоящей операцией и занимает много времени. Пружина фиксатора смещает фиксатор в заднем направлении из отверстия для фиксатора, образованного противоположными выемками для фиксатора, причем деформация плеча губки после образования трещины может быть такой, что эти выемки расходятся друг от друга в достаточной степени для того, чтобы пружина выталкивала фиксатор из отверстия для фиксатора. Несмотря на то, что это дает пользователю опрессовочного инструмента визуальную индикацию о разрушении, все же ранее момента, когда такая деформация достигнет степени, необходимой для выталкивания фиксатора, может быть произведен ряд неприемлемых опрессовок с превышением допусков.

Краткое изложение изобретения

В соответствии с настоящим изобретением предлагается модифицировать отверстие для пружинного фиксатора и/или пружинный фиксатор так, чтобы после образования трещины, идущей наружу от отверстия для пружинного фиксатора, и ранее проведения ряда неприемлемых опрессовок с превышением допусков, пружинный фиксатор был вытолкнут из отверстия при помощи пружины или положение пружинного фиксатора в отверстии было скошено относительно оси отверстия, так чтобы заклинить относительное перемещение плечей губок в направлении открывания выемок зева. Наличие любого из этих событий дает немедленную индикацию о разрушении оператору опрессовочного инструмента. Модификация или модификации основаны на приемлемой степени относительной деформации между плечами губок ранее момента, когда трещина достигнет точки, смещенной наружу от отверстия для фиксатора, и когда деформация станет такой, что могут быть сделаны неприемлемые опрессовки с превышением допусков.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается модифицировать отверстие для пружинного фиксатора за счет удаления материала с заднего конца одной или двух противоположных выемок для фиксатора, в результате чего, когда разрушение станет таким, что могут быть сделаны неприемлемые опрессовки с превышением допусков, пружина выталкивает фиксатор из отверстия для фиксатора, что дает визуальную и тактильную индикацию пользователю относительно разрушения.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается модифицировать пружинный фиксатор, так чтобы он смещался из его рабочего положения относительно отверстия для пружинного фиксатора, в ответ на достижение трещиной точки снаружи от отверстия для фиксатора, в результате чего относительное перемещение плечей губок в направлении открывания будет заклинено, что дает индикацию оператору относительно разрушения. Более конкретно, в соответствии с этим вариантом, фиксатор, который является цилиндрическим и имеет заданные длину и диаметр ранее модификации, может быть модифицирован за счет уменьшения его заданной длины. После образования трещины и последующей деформации, приводящей к увеличению расстояния между выемками для фиксатора, состояние устойчивого равновесия фиксатора в отверстии нарушается, и пружина смещает фиксатор в скошенное положение в отверстии, в результате чего заклинивается относительное смещение плечей губок в направлении открывания выемок зева. Наклон пружинного фиксатора и, следовательно, заклинивание плечей губок можно также активизировать путем изменения профиля фиксатора на его противоположных концах. В этом отношении, например, противоположные концы фиксатора, которые первоначально имеют плоские поверхности, перпендикулярные к оси фиксатора, могут быть модифицированы так, чтобы придать им конический профиль, профиль в виде усеченного конуса или куполовидный профиль. Другой возможной модификацией пружинного фиксатора является уменьшение его заданного диаметра, отдельно или в сочетании с удалением материала с заднего конца одной или обеих противоположных выемок под пружинный фиксатор, причем пружина будет выталкивать фиксатор из отверстия ранее момента, когда трещина достигнет опорной точки, смещенной наружу от выемок для фиксатора.

Как это обсуждается далее более подробно, индикацию разрушения указанным здесь выше образом обеспечивают за счет анализа плеча губки, чтобы определить, что напряжение у выемки под пружинный фиксатор будет приводить к образованию трещины в плече губки, идущей от выемки нагружу и, преимущественно, за счет анализа отверстия под шарнирный палец, чтобы определить приемлемую степень деформации плеча губки при образовании трещины, когда последняя доходит до внешней или опорной точки, и за счет модификации отверстия для пружинного фиксатора и/или пружинного фиксатора, чтобы последний смещался из своего рабочего положения, когда достигнута приемлемая степень деформации.

Таким образом, основной задачей настоящего изобретения является предоставление пользователю опрессовочного инструмента индикации о разрушении по меньшей мере одного из плечей губок, ранее момента, когда за счет работы опрессовочного инструмента могут быть сделаны неприемлемые опрессовки с превышением допусков.

Другой задачей настоящего изобретения является создание плечей губок комплекта губок опрессовочного инструмента, имеющих пружинный фиксатор и отверстие для пружинного фиксатора между ними, со структурной модификацией отверстия для пружинного фиксатора и/или пружинного фиксатора, так чтобы пружинный фиксатор выталкивался из отверстия или смещался относительно отверстия, чтобы заклинивать относительное перемещение плечей губок в направлении открывания выемок зева, чтобы таким образом давать индикацию о разрушении оператору опрессовочного инструмента.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа изменения отверстия для пружинного фиксатора и/или пружинного фиксатора в комплекте губок опрессовочного инструмента, чтобы давать индикацию о разрушении в комплекте губок оператору, ранее момента, когда за счет работы комплекта губок могут быть сделаны неприемлемые опрессовки с превышением допусков.

Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания, данного в качестве примера, не имеющего ограничительного характера и приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан вид сверху комплекта губок, содержащего плечи губок, в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.2 показан разрез по линии 2-2 фиг.1.

На фиг.3 показан вид сверху комплекта губок, показанного на фиг.1, с удаленной верхней боковой пластиной, где можно видеть типичную линию излома в плече комплекта губок.

На фиг.4 показан вид сверху комплекта губок, показанного на фиг.1, с удаленными боковыми пластинами, пружинным фиксатором и пружиной, где можно видеть усталостную трещину в выемке фиксатора.

На фиг.5 показан вид сверху в увеличенном масштабе комплекта губок, показанного на фиг.4, где можно видеть деформацию плеча губки в результате образования трещины, начинающейся у выемки для пружинного фиксатора и доходящей до отверстия под шарнирный палец.

На фиг.6 показан вид сверху в увеличенном масштабе, где можно видеть деформацию выемок для пружинного фиксатора и смещение пружинного фиксатора относительно них в результате образования трещины.

На фиг.7 показан вид сверху в увеличенном масштабе выемок для пружинного фиксатора после модификации отверстия под шарнирный палец.

На фиг.8, 9 и 10 показаны модификации пружинного фиксатора в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.11 показан разрез по линии 11-11 фиг.6, где можно видеть модифицированный пружинный фиксатор в скошенном положении в отверстии под шарнирный палец.

Подробное описание изобретения

Обратимся теперь к более подробному рассмотрению чертежей, которые служат только для пояснения предпочтительных вариантов настоящего изобретения и не имеют ограничительного характера. На фиг.1-3 показан комплект 10 губок, который содержит пару плечей 12 губок, которые установлены в ориентации, показанной на фиг.1 и 2, между верхней и нижней боковыми пластинами 14 и 16, соответственно, при помощи соответствующего шарнирного пальца 18. Каждое плечо 12 губки имеет верхнюю сторону 20 и нижнюю сторону 22 и сквозное отверстие 24 под шарнирный палец, в которое вводят соответствующий палец 18. Боковые пластины 14 и 16 обычно имеют Т-образную форму и содержат боковые противоположные стороны 14а и 16а, соответственно, которые снабжены совмещенными отверстиями 26 для приема наружных концов соответствующего пальца 18. Боковые пластины 14 и 16 дополнительно содержат задние концы 14b и 16b, соответственно, которые снабжены сквозными совмещенными отверстиями 28 для приема установочного пальца, при помощи которого комплект губок устанавливают на узле привода хорошо известным образом. Плечи губок и боковые пластины удерживаются в собранном состоянии при помощи пружинных держателей 30 на противоположных концах каждого из пальцев 18.

Каждое плечо 12 губки имеет противоположные в продольном направлении передний и задний концы 12а и 12b, соответственно, причем каждое плечо губки дополнительно содержит противоположные в боковом направлении внешнюю и внутреннюю кромки 32 и 34, соответственно, которые смещены от отверстия 24 и идут в переднем и заднем направлении от отверстия. Внутренние кромки 34 плечей губок имеют открытые в направлении внутрь противоположные выемки 36 зева на передних концах 12а и впереди от боковых пластин 14 и 16, и обращенные в направлении внутрь противоположные кулачковые поверхности 38 на задних концах 12b и позади от боковых пластин. Внутренние кромки 34 плечей губок снабжены противоположными открытыми внутрь выемками 40 под пружинный фиксатор, которые совместно образуют отверстие для пружинного фиксатора 42, имеющего ось А. Для комплекта губок 1-1/4 дюйма, имеющего конструкцию в соответствии с патентом США 6434998, плечи губок имеют номинальную толщину 18 мм. Пружинный фиксатор имеет заданную номинальную длину 18 мм, выемки под пружинный фиксатор имеют номинальный радиус 5 мм, а фиксатор имеет заданный номинальный диаметр 10 мм, в результате чего фиксатор в боковом направлении установлен между боковыми пластинами и стоит по оси выемок для фиксатора, как это показано на фиг.2. Внутренние кромки 34 плечей губок дополнительно снабжены соответствующими выемками 44 для пружины фиксатора, имеющими дуговидные передние концы 46, в которые введена торсионная пружина (пружина растяжения) 48, имеющая закрытый конец 50, которая намотана на фиксатор 42 и идет вокруг переднего конца фиксатора в выемках 46. В выемках 44 дополнительно установлены выводы 52 пружины, которые идут назад от противоположных в боковом направлении сторон закрытого конца 50 и вдоль внутренней кромки 34 соответствующего плеча губки.

В рабочем состоянии комплект губок 10 устанавливают на приводном механизме хорошо известным образом при помощи пальца, который закреплен в приводном механизме и входит в отверстия 28 боковых пластин. Концы 12b плечей губок затем вручную смещают в направлении друг к другу, чтобы повернуть плечи губок относительно пальцев 18 с преодолением смещения пружины 48, чтобы открыть выемки 36 зева для приема трубы и соединительной муфты, подлежащих опрессовке, причем, после отпускания плечей губок, пружина 48 закрывает выемки зева с захватом трубы и соединительной муфты. Затем приводят в действие блок привода, так чтобы его кулачковые ролики перемещались по оси вперед относительно комплекта губок и одновременно входили в зацепление с кулачковыми поверхностями 38, чтобы поворачивать плечи 12 губок относительно пальцев 18, так чтобы выемки 36 зева опрессовывали вместе трубу и соединительную муфту. После этого приводят в действие блок привода, так чтобы отвести кулачковые ролики, после чего плечи губок опять смещают вручную с преодолением усилия смещения пружины 48, чтобы открыть выемки зева для снятия комплекта губок с опрессованной трубы и соединительной муфты.

Как уже было упомянуто выше, 38 плечей губок описанной выше конструкции, имеющих различные размеры, были подвергнуты испытанию для определения области разрушения, и было обнаружено, что от 75% до 86% разрушений происходят в области F, идущей от выемки 40 для фиксатора до отверстия 24 под шарнирный палец. Как уже было упомянуто выше, и как это можно понять из рассмотрения фиг.1, разрушения в этой области плечей губок не видны пользователю опрессовочного инструмента, так как вся эта область закрыта боковыми пластинами 14 и 16. Как это показано на фиг.4, разрушение начинается с усталостной трещины FC в выемке 40 фиксатора и, как это показано на фиг.5, продолжается как трещина FR до отверстия 24 под шарнирный палец. Как только трещина достигает отверстия 24 под шарнирный палец, продолжение работы опрессовочного инструмента деформирует имеющее трещину плечо губки и расширяет трещину так, что сделанные после этого опрессовки становятся неприемлемыми. Более конкретно в этом отношении, когда трещина FR достигает отверстия под шарнирный палец, участок 12 с плеча губки между отверстием под шарнирный палец и внешней кромкой плеча губки создает эффект шарнира, в результате чего смещение наружу в боковом направлении концов 12b плечей губок при помощи кулачковых роликов блока привода после этого приводит к смещению участка плеча губки сзади от трещины в направлении наружу относительно участка впереди от трещины и, поэтому, к потере способности осуществлять приемлемую опрессовку. Когда трещина сначала достигает отверстия под шарнирный палец, деформация плеча губки относительно области 12с не разделяет в боковом направлении выемки 40 под пружинный фиксатор в степени, необходимой для того, чтобы пружина вытолкнула фиксатор из отверстия для фиксатора. Более того, как уже было упомянуто выше, до момента, когда деформация будет достаточной для выталкивания пружинного фиксатора, могут быть сделаны неприемлемые опрессовки с превышением допусков.

В соответствии с настоящим изобретением отверстия для пружинного фиксатора и/или пружинный фиксатор конструктивно изменяют таким образом, чтобы пользователь опрессовочного инструмента был осведомлен о разрушении в области F плеча губки, когда достигнута приемлемая степень деформации плеча губки, после того, как трещина достигает отверстия 24 под шарнирный палец. Как это обсуждается далее более подробно, такая модификация или модификации приводят к тому, что пружина выталкивает пружинный фиксатор назад из отверстия для фиксатора, или же пружина смещает пружинный фиксатор относительно отверстия так, чтобы заклинить относительное перемещение плечей губок в направлении открывания выемок зева. Более конкретно, в том, что касается осуществления данного вида индикации разрушения, и со ссылкой на фиг.4 и 5, по меньшей мере одно из плечей 12 губок анализируют, чтобы определить, что напряжение у выемки под пружинный фиксатор этого плеча будет приводить к разрушению, которое начинается у выемки под пружинный фиксатор как усталостная трещина FC. Такой анализ может быть сделан при помощи вычислений вручную или, например, при помощи датчиков деформаций. Если анализ показывает, что разрушение может начинаться у выемки под пружинный фиксатор, такое разрушение может быть подтверждено при помощи физических испытаний. Результаты таких испытаний и образование начальной усталостной трещины можно наблюдать за счет удаления участков одной из боковых пластин, так что выемки под пружинный фиксатор и пружинный фиксатор становятся видны.

После определения того факта, что плечо губки может или будет разрушаться из области отверстия для пружинного фиксатора, производят оценку вида разрушения. В этом отношении следует иметь в виду, что разрушение начинается как усталостная трещина FC, а затем в плече губки образуется трещина вдоль линии излома FR от усталостной трещины до точки, смещенной от усталостной трещины в направлении внешней кромки 32 плеча губки. Наиболее вероятно и преимущественно точкой, до которой идет трещина, является отверстие 24 под шарнирный палец, как это показано на фиг.5. Когда трещина достигает отверстия под шарнирный палец, необходимо определить деформацию треснувшего плеча губки. В этом отношении является желательной пластическая деформация конца 12b плеча губки относительно шарнирной области 12с, а не хрупкое разделение частей плеча губки в области 12с. Желательный шарнирный эффект показан на фиг.5, где положения конца 12b до и после образования трещины показаны соответственно сплошной линией и пунктиром. Напряжение в материале в области 12с плеча губки при осуществлении опрессовки может быть определено с использованием FEA (анализ с использованием метода конечных элементов) или вычислений вручную, или за счет осуществления опрессовки с имеющим трещину комплектом губок, чтобы наблюдать наличие деформации. Если детали не деформируются, то следует ввести изменения в конструкцию, например уменьшить предел текучести материала, так чтобы обеспечить пластическую деформацию деталей.

Как только будет определено, что происходит желательная деформация, определяют степень деформации, которая может происходить до момента, когда опрессовки становятся неприемлемыми. Это может быть осуществлено, например, за счет имитации трещины при помощи разреза пилой от выемки для пружинного фиксатора до отверстия под шарнирный палец в плече губки, и затем за счет использования этого плеча губки в комплекте губок, чтобы сделать одну или несколько опрессовок фитингов. Трещина будет расширяться во время последовательных операций опрессовки, и степень приемлемой деформации будет достигнута непосредственно перед попыткой проведения операции опрессовки, в которой невозможно создать усилие, которое требуется для обеспечения приемлемой опрессовки. Несмотря на то, что предпочтительнее определять степень деформации за счет использования деталей в виде плеча губки, для этого может быть использовано моделирование трещины в виде разреза от выемки под пружинный фиксатор до отверстия под шарнирный палец. При нахождении степени деформации возникает трудность, связанная с определением положения выемок зева поверх опрессуемых фитингов, так как это положение зависит от усилия, которое задний конец плеча губки может передавать к фитингу. Это усилие может быть определено с использованием предела текучести материала плеча губки и его преобразования в эквивалентное усилие, приложенное к фитингу, а затем путем сравнения этого усилия с кривой зависимости усилия от смещения для фитинга. Положение выемки зева определяют в тот момент, когда усилие, требующееся для опрессовки фитинга, превышает усилие, требующееся для достижения предела текучести материала плеча губки.

После того, как была определена степень приемлемой деформации, может быть сделана разметка детали для определения модификации отверстия для пружинного фиксатора и/или пружинного фиксатора, необходимой для достижения выталкивания пружинного фиксатора из отверстия для фиксатора, когда достигнут уровень допустимой деформации, или для скашивания фиксатора в отверстии для фиксатора при помощи торсионной пружины, чтобы заклинить перемещение плечей губок в направлении открывания выемок зева. Разметку делают с использованием одного сломанного и деформированного плеча губки и одного целого плеча губки, которые показаны на фиг.5 и 6. В частности, на фиг.6 показано, что выемки 40 под пружинный фиксатор имеют противоположные передние концы 54 и противоположные задние концы 56, и что расстояние между задними концами 56, когда достигнут уровень допустимой деформации плеча губки, позволяет произвести такую модификацию отверстия для пружинного фиксатора и/или пружинного фиксатора, которая позволяет выбрасывать пружинный фиксатор или заклинивать плечи губок, как уже было упомянуто выше. Предположим, со ссылкой на фиг.6, что принято решение произвести модификацию отверстия для пружинного фиксатора, чтобы обеспечить выталкивание пружинного фиксатора после разрушения комплекта губок; в этом случае удаляют материал, например, при помощи шлифования, из каждого из задних концов 56 в боковом направлении наружу, до положения пунктирных линий 58, расстояние между которыми позволяет произвести выталкивание пружинного фиксатора назад из отверстия для фиксатора, после достижения приемлемой степени деформации. Преимущественно, материал удаляют с задних концов обеих выемок для фиксатора, чтобы оптимизировать устойчивость пружинного фиксатора в отверстии для фиксатора ранее разрушения. Кроме того, несмотря на то, что материал может быть удален с задних концов выемок для фиксатора одновременно с уменьшением заданного диаметра фиксатора, чтобы облегчить выталкивание фиксатора, или же только диаметр фиксатора может быть уменьшен, чтобы облегчить выталкивание фиксатора, преимущественно сохраняют заданный диаметр фиксатора, чтобы обеспечить устойчивость фиксатора во время работы комплекта губок ранее разрушения. После того, как был определен объем материала, подлежащего удалению, два целых плеча губок с удаленным из них материалом раскладывают так, как это показано на фиг.7, чтобы убедиться, что пружинный фиксатор будет удерживаться в отверстии для фиксатора ранее разрушения.

На фиг.8 показано, что пружинный фиксатор 42, предназначенный для использования в раскрытом комплекте губок, имеет заданную длину L между боковыми пластинами 14 и 16 и заданный диаметр D. Как уже было упомянуто выше со ссылкой на модификацию отверстия для пружинного фиксатора, заданный диаметр D фиксатора может быть уменьшен до размера D1, в сочетании с удалением материала с задних концов отверстий для пружинного фиксатора, чтобы обеспечить выталкивание фиксатора пружиной после разрушения. Можно также уменьшить заданный диаметр фиксатора до размера D2, который меньше размера D1, чтобы обеспечить выталкивание фиксатора из отверстия для фиксатора, когда происходит разрушение, без удаления материала с задних концов выемок для фиксатора. Однако преимущественно следует поддерживать заданный диаметр фиксатора, чтобы оптимизировать устойчивость фиксатора в отверстии для фиксатора во время использования комплекта губок и ранее разрушения.

На фиг.8, 9 и 10 показаны модификации пружинного фиксатора, при помощи которого, после достижения приемлемой степени деформации плеча губки после образования трещины, было обеспечено смещение пружиной фиксатора в скошенное положение в отверстии для фиксатора, когда фиксатор заклинивает относительно движения поворота плечей губок в направлении открывания выемок зева, как это показано на фиг.11. Такое скошенное положение и заклинивание плечей губок может быть достигнуто за счет уменьшения заданной длины фиксатора до длины L1, как это показано на фиг.8 и 11. Создание наклона фиксатора и заклинивание за счет этого плечей губок дополнительно облегчается при помощи модификации противоположных концов фиксатора, как это показано на фиг.9 и 10. Более конкретно, противоположные концы пружинного фиксатора, которые обычно имеют плоские поверхности, перпендикулярные к оси фиксатора, заменяют коническими концами, как это показано пунктирными линиями на фиг.9, или концами в виде усеченного конуса, как это показано сплошными линиями на фиг.9, или заменяют куполообразными концами, как это показано на фиг.10. Преимущественно, диаметр фиксаторов, показанных на фиг.9 и 10, равен заданному диаметру D, а куполообразные концы являются сферическими и имеют радиус кривизны, соответствующий диаметру фиксатора. В случае фиксатора 42, описанного выше со ссылкой на фиг.1-3 как имеющего заданную длину 18 мм и заданный диаметр 10 мм, укороченная длина L1 составляет 13.5 мм. В случае фиксатора с концами в виде усеченного конуса, показанного на фиг.9, длина L2 составляет 17.8 мм, длина L3 составляет 13.5 мм, а диаметр D3 составляет 2 мм. Длина L2 фиксатора с коническими концами, с концами в виде усеченного конуса и с куполообразными концами немного меньше заданной длины, чтобы обеспечивать достаточный зазор между боковыми пластинами и пружинным фиксатором, позволяющий ему занимать скошенное положение в отверстии для пружинного фиксатора. Кроме того, в случае фиксатора с коническими концами и с концами в виде усеченного конуса, кромки концов длины L3 могут иметь фаски.

Несмотря на то, что в приведенном описании значительное внимание было уделено конструкциям и конструктивным взаимозависимостям между компонентами предпочтительных вариантов устройства, следует иметь в виду, что могут быть использованы и другие варианты, причем множество изменений может быть введено в описанные предпочтительные варианты, что не выходит за рамки настоящего изобретения. В этом отношении, например, пружина смещения может иметь форму шпильки, закрытый конец которой идет поперек переднего конца пружинного фиксатора. Более того, если трещина в конкретной конструкции плеча губки идет от выемки под пружинный фиксатор до точки впереди или позади отверстия под шарнирный палец, следует иметь в виду, что плечо губки будет деформироваться относительно области материала между концевой точкой трещины и внешней кромкой плеча губки, что позволяет произвести модификацию отверстия для фиксатора и/или пружинного фиксатора, чтобы обеспечивать выталкивание пружинного фиксатора или его установку в наклонное положение в отверстии для пружинного фиксатора, чтобы дать информацию относительно разрушения в соответствии с настоящим изобретением. Кроме того, следует иметь в виду, что плечи губок опрессовочных инструментов того вида, к которым имеет отношение настоящее изобретение, и которые не имеют пружинного фиксатора и отверстия для пружинного фиксатора, могут быть модифицированы так, чтобы конструкция плечей губок позволяла индицировать разрушение в соответствии с настоящим изобретением. Более того, модифицированный пружинный фиксатор может быть получен за счет модификации исходного фиксатора или может быть изготовлен с модифицированным профилем. Таким образом, следует иметь в виду, что приведенное описание служит только для пояснения настоящего изобретения и не имеет ограничительного характера, причем в него специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят однако за рамки приведенной далее формулы изобретения.