приспособление для установки блокируемых шпонкой вставок и комплект, включающий в себя такое приспособление

Формула изобретения

1. Приспособление (10) для затяжки вставки (300) и блокировки ее шпонкой, при этом приспособление выполнено с возможностью установки на силовую головку (100) и с возможностью соединения с пневматическим приводом, причем приспособление включает в себя устройство (14, 52) передачи момента затяжки, обеспечивающее затяжку вставки по оси затяжки при передаче момента затяжки на упомянутое устройство силовой головкой, а также ударное устройство (16) для забивания шпонки, размещенное в кожухе (12), обеспечивающее запрессовку шпонки на вставку при подаче давления запрессовки на указанную шпонку пневматическим приводом, отличающееся тем, что ударное устройство (16) имеет множество пластин (18A, 18B, 18C), которые расположены по существу перпендикулярно оси затяжки, по меньшей мере частично наложены друг на друга вдоль нее и под воздействием резко поданного на них давления запрессовки выполнены с возможностью приведения в действие ударного устройства и обеспечения запрессовки шпонки.

2. Приспособление (10) для затяжки вставки (300) и блокировки ее шпонкой по п.1, в котором ударное устройство (16) выполнено из частей, являющихся стационарными относительно друг друга.

3. Приспособление (10) для затяжки вставки (300) и блокировки ее шпонкой по п.1, в котором ударное устройство имеет участок (22) в виде втулки, установленный с возможностью коаксиального скольжения по валу устройства (14) передачи момента затяжки, при этом в кожухе вокруг упомянутого участка (22) в виде втулки расположены пластины (18A, 18B, 18C) и по меньшей мере одна из пластин является съемной относительно упомянутого участка (22) в виде втулки.

4. Приспособление (10) для затяжки вставки (300) и блокировки ее шпонкой по п.1, дополнительно включающее в себя возвратное средство (44) для возвращения обратно ударного устройства, при этом возвратное средство обеспечивает возвращение после удара ударного устройства в начальное положение, обеспечивая выполнение следующего удара.

5. Приспособление (10) для затяжки вставки (300) и блокировки ее шпонкой по п.4, в котором возвратное средство для возвращения обратно ударного устройства содержит по меньшей мере одну пружину (44).

6. Приспособление (10) для затяжки вставки (300) и блокировки ее шпонкой по п.1, в котором по меньшей мере один воздуховод (35), выполненный в одной или более стенках корпуса, обеспечивает подачу давления на пластины (18A, 18B, 18C) во время удара.

7. Приспособление (10) для затяжки вставки (300) и блокировки ее шпонкой по п.1, в котором ударное устройство имеет ровно три пластины (18A, 18B, 18C).

8. Комплект для затяжки вставки и блокировки ее шпонкой, содержащий силовую головку (100) и приспособление (10) по одному из пп.1-7.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области приспособлений для установки блокируемых шпонкой вставок или "блокируемых шпонкой втулок".

Такая блокируемая шпонкой вставка 300 показана на фиг.1 и 2. Она содержит корпус 310 вставки или "корпус втулки", который устанавливается путем завинчивания, и одну или несколько шпонок 320 (четыре шпонки в показанном примере), которые запрессовываются при установке с целью предотвращения ослабления или отвинчивания вставки. Шпонка запрессовывается при ударе по ней вдоль продольной оси (вдоль оси корпуса вставки, как это показано стрелками) так, чтобы шпонка с усилием вошла между вставкой и отверстием, в которое упомянутая вставка была завинчена.

Для установки блокируемых шпонкой вставок, обычно используется установочное приспособление, установленное на силовую головку. Пример такого приспособления 400 приведен на фиг.3, где оно показано установленным на пистолетообразную силовую головку 500.

Чтобы обеспечить завинчивание вставки, установочное приспособление 400 имеет вал 410, один конец которого приспособлен для приведения во вращение силовой головкой 500 через адаптер 460 вала, а в другой конец вставляется установочный наконечник вставки (не показан), и с помощью упомянутого наконечника обеспечивается завинчивание вставки.

Чтобы обеспечить запрессовку шпонки, приспособление 400 может быть подключено к пневматическому приводу. При забивании шпонки, на пластину 420 резко подается воздушное давление (на правую поверхность 470 этой пластины на фиг.3). Под действием этого давления, упомянутая пластина 420 движется, тем самым приводя в движение коническую головку 430. При движении эта головка заставляет рычаги 440 раздвинуться, и посредством рычажного воздействия толкает ударник 450 таким образом, что упомянутый ударник наносит удар по шпонкам и обеспечивает их запрессовку.

Такие блокируемые шпонкой вставки используются, в частности, в авиационной промышленности для сборки частей самолетов, например, частей авиационных двигателей. Трудностью, которая часто возникает при такой сборке, является отсутствие пространства, что может осложнить установку вставки или, в некоторых ситуациях, даже помешать установке вставки.

Таким образом, чтобы сделать приспособление компактным, диаметр приспособления не может превышать определенный размер. Соответственно, площадь поверхности пластины ограничена, и прикладываемая к ней сила давления также ограничена. По этой причине, чтобы сообщить ударнику воздействие, достаточное для запрессовки шпонки, используется вышеупомянутая система рычагов 440 для активации перемещения вниз пластины 420. С помощью этой системы, для данного хода (перемещения) пластины 420, ударник 450 совершает перемещение, которое является лишь частью упомянутого данного перемещения. Таким образом, увеличивается усилие удара, и шпонка может быть запрессована при надлежащих условиях.

Вместе с тем, эта система имеет тот недостаток, что рычаги 440, которые подвергаются значительным механическим нагрузкам, быстро изнашиваются. Соответственно, это приспособление для установки блокируемых шпонками вставок ненадежно, и рычаги часто необходимо менять или ремонтировать.

Первой задачей изобретения является создание приспособления для установки блокируемой шпонкой вставки, которая предназначена для блокировки шпонкой, при этом приспособление должно быть приспособлено для установки на силовую головку и приспособлено для подключения к пневматическому приводу, причем приспособление включает в себя устройство передачи момента затяжки, обеспечивающее затяжку вставки по оси затяжки при передаче момента затяжки на упомянутое устройство силовой головкой, а также ударное устройство для забивания шпонки, размещенное в кожухе, обеспечивающее запрессовку шпонки на вставку при подаче давления запрессовки на шпонку пневматическим приводом, при том приспособление отличается высокой надежностью и компактностью.

Эта задача решается посредством того, что ударное устройство имеет множество пластин, которые расположены по существу перпендикулярно оси затяжки и, по меньшей мере, частично накладываются друг на друга вдоль нее, и которые под воздействием резко поданного на них давления запрессовки выполнены с возможностью приведения в действие ударного устройства и обеспечения запрессовки шпонки.

Хотя приведенное выше определение приспособления изобретения дано со ссылкой на одну шпонку, естественно понимать, что такое приспособление предназначено для установки вставки либо с одной шпонкой, либо с множеством шпонок. Если она имеет множество шпонок, ударное устройство шпонки позволяет забить все шпонки в ходе одной операции.

При использовании множества пластин (например, двух, трех или четырех пластин), вместо прилагаемого к одной поверхности давления запрессовки, площадь которого не может превышать площади сечения приспособления, упомянутое давление запрессовки подается на множество поверхностей (поверхностей пластин). Таким образом, можно удвоить, утроить, или увеличить в еще большей степени площадь поверхности, на которую подается давление запрессовки и, таким образом, приложить к ударному устройству усилие, достаточное для того, чтобы оно эффективно запрессовало шпонку(и).

Преимуществом является то, что поскольку пластины накладываются, по меньшей мере, частично, друг на друга вдоль оси затяжки, радиальная компактность приспособления больше, чем при наличии только одной пластины. В силу этого приспособление остается относительно компактным. На практике, обычно установлены пластины одного размера, последовательно расположенные вдоль оси затяжки/оси забивания, и выступающие от нее в перпендикулярном направлении. Внешняя периферия кожуха по существу совпадает с внешней периферией пластин.

Согласно варианту осуществления, ударное устройство выполнено из частей, которые являются стационарными относительно друг друга. Использование множества пластин позволяет применить системы механического привода, например, рычажные системы. Таким образом, ударное устройство может преимущественно состоять из стационарных частей, без движущихся участков, что обеспечивает ему отличную надежность.

Однако использование множества пластин для увеличения силы давления, приложенной к ударному устройству, не исключает использования механических устройств (в частности, для передачи), рычажного типа или другого типа, в зависимости от конкретных ограничений по установке блокируемой шпонкой вставки.

Согласно варианту осуществления, для выполнения затяжки устройство передачи момента затяжки имеет натяжной вал, один конец которой приспособлен для приведения во вращение силовой головкой, а другой конец приспособлен для соединения с натяжным адаптером.

Согласно варианту осуществления, ударное устройство имеет участок в виде втулки, установленный с возможностью коаксиального скольжения по валу, передающему момент затяжки, при этом пластины расположены в кожухе вокруг упомянутого участка в виде втулки, причем, по меньшей мере, одна из пластин является съемной относительно упомянутого участка в виде втулки. В этой ситуации, вал является естественной частью устройства передачи момента затяжки. Соответственно, он также служит для того, чтобы направлять ударное устройство. Конструкция ударного устройства, по меньшей мере, с одной пластиной, которая может быть удалена из участка в виде втулки, позволяет при необходимости заменить только съемную пластину(ы), без замены всего ударного устройства.

Кроме того, согласно варианту осуществления, пластины и/или элементы корпуса не имеют прорезей по направлению затяжки, что облегчает их изготовление, в частности, их механическую обработку. Таким образом, кожух может представлять собой штабель частей кожуха, не имеющих никаких прорезей. Это дает возможность предусмотреть сборку последовательных элементов с помощью винтов, расположенных по направлению затяжки. Преимуществом является то, что винты могут одновременно скреплять вместе множество участков кожуха, например, четыре участка кожуха в варианте осуществления, показанном на фигурах.

Согласно варианту осуществления, приспособление дополнительно включает в себя возвратное средство для возвращения обратно ударного устройства, при этом возвратное средство обеспечивает после удара возврат ударного устройства в исходное положение, что делает возможным осуществление следующего удара.

Согласно варианту осуществления, возвратное средство, служащее для возврата обратно ударного устройства, содержит, по меньшей мере, одну пружину, например, набор пружин сжатия, равномерно разнесенных по окружности кожуха.

В другом варианте осуществления, по меньшей мере, один воздуховод, проделанный в одной или нескольких стенках кожуха, обеспечивает подачу пластин под давление воздуха. Таким образом, воздуховод может формироваться без добавления каких-либо дополнительных частей, и он защищен от ударов во время использования приспособления самой оболочкой кожуха.

Второй задачей изобретения является создание комплекта затяжки и установки шпонки, содержащего силовую головку и приспособление установки шпонки, отличающееся высокой надежностью и при этом высокой степенью компактности.

Эта задача решается посредством того, что комплект затяжки и установки шпонки включает в себя приспособление установки шпонки, описанное выше.

В таком комплекте силовая головка приспособлена к установке в нее приспособления для монтажа блокируемых шпонкой вставок. Это может быть обеспечено с помощью триггера для запуска резкого увеличения давления в приспособлении для монтажа блокируемых шпонкой вставок, что делает возможной запрессовку шпонки.

Изобретение может быть хорошо уяснено и его преимущества станут более очевидными из нижеследующего описания вариантов осуществления, приведенного в качестве неограничительного примера. Описание относится к сопровождающим чертежам, на которых:

- Фиг.1 и 2, описанные выше, представляют собой соответственно схематический вид сбоку и схематический вид с торца блокируемой шпонкой вставки;

- Фиг.3, описанная выше, представляет собой вид в осевом разрезе известной силовой головки и известного приспособления, позволяющих производить установку блокируемых шпонкой вставок;

- Фиг.4 представляет собой схематический вид в перспективе силовой головки и приспособления для установки вставок согласно изобретению;

- Фиг.5 представляет собой схематический вид сбоку силовой головки и приспособления, показанных на фиг.4, при этом приспособление показано в осевом разрезе в начальном, предударном положении; и

- Фиг.6 представляет собой развернутый вид в осевом разрезе приспособления установки вставки, показанного на фиг.4 и 5, в конечном, послеударном положении.

Силовая головка 100, оснащенная приспособлением 10 изобретения для установки блокируемых шпонкой вставок, описана ниже со ссылкой на фиг.4-6.

Силовая головка 100 представляет собой уголковое приводное устройство, позволяющее затягивать все типы болтов и тому подобное. Силовая головка 100 приводится от пневматического привода (не показан) через муфту 102. Она имеет удлиненный корпус 103, содержащий средство для использования давления сжатого воздуха таким образом, чтобы выдавать выходной момент затяжки (или ослабления). Муфта 102 подачи воздуха подсоединена к первому концу 104 силовой головки 100. На другом конце 106 упомянутой силовой головки, образующем прямой угол, силовая головка 100 имеет соединительный разъем 108, позволяющий подключать и приводить в действие коннектор затяжки или некоторые другие приспособления, выполненные с возможностью установки на силовую головку 100.

Наконец, силовая головка 100 имеет триггерное устройство (рычаг 110), обеспечивающее подачу давления воздуха на силовую головку 100 для выполнения затяжки.

На силовой головке 100 также имеется возвратная кнопка 112 для переведения ее в режим ослабления затяжки и при необходимости в режим обратного направления вращения.

Приспособление 10 для установки блокируемой шпонкой вставки крепится к соединительному разъему 108 силовой головки 100.

Упомянутое приспособление 10 образовано, в основном, кожухом 12 из четырех участков 12A, 12B, 12C и 12D, валом, и ударным устройством 16. Ударное устройство 16 содержит ударник 17, две внутренние пластины 18A и 18B, и установочный наконечник 20 вставки, прикрепленный к расположенному ниже по технологической линии относительно направления затяжки/забивания концу ударника 17.

Внутри кожуха 12, ударное устройство 16 (а точнее, ударник 17) имеет основной участок 22 в виде втулки и пластину 18C. Участок 22 в виде втулки имеет внутренний проход 24, диаметр которого по существу равен диаметру вала без учета допуска. Ударное устройство 16 установлено с возможностью скольжения на валу, расположенном в проходе 24 ударника 17.

Пластина 18B, имеющая круглую форму, расположена вокруг участка 22 в виде втулки ударника 17. На упомянутом участке в виде втулки имеется заплечик 26 для блокировки пластины 18B на участке 22 в виде втулки и предотвращения ее движения по направлению A затяжки/забивания.

Пластина 18A, которая также имеет круглую форму, расположена вокруг участка 22 в виде втулки на той же стороне пластины 18B, что и соединительный разъем 108. Упомянутая пластина 18A проходит в направлении затяжки за счет цилиндрического участка 28, который обжимает участок 22 в виде втулки, а его расположенный ниже по технологической линии относительно направления затяжки/забивания конец опирается на пластину 18B, тем самым предотвращая подъем упомянутой пластины 18B к соединительному разъему 108.

Наконец, этот конец 30 ударного устройства 16, расположенный лицевой стороной к соединительному разъему 108, имеет внешнюю резьбу, а гайка 31 с шайбой 34 затянуты вокруг упомянутого конца 30 так, чтобы блокировать пакет пластин 18A, 18B с целью предотвращения их подъема к соединительному разъему 108.

С помощью этой гайки 31, различные части ударного устройства 16, а именно, в частности, ударник 17, две пластины 18A и 18B, и наконечник 20 установки вставки, жестко скреплены вместе.

Следует отметить, что любая система, позволяющая прикрепить пластины 18A и 18B (и даже 18C) к участку 22 в виде втулки ударного устройства 16, может также быть использована в других вариантах осуществления изобретения.

Кожух 12 включает в себя четыре участка 12A-12D, прочно скрепленные установкой 38 винтов, пропущенных через проходы 40, проделанных в кожухе 12 по направлению A затяжки/забивания. Кожух в целом имеет цилиндрическую форму, концевые детали 12A и 12D образуют крышки на концах кожуха.

Участки 12B и 12C кожуха имеют также соответствующие стационарные разделительные пластины 42B и 42C, которые вытянуты к участку 22 в виде втулки и тем самым способствуют направлению и удержанию ударного устройства 16. Внутри кожуха концевая деталь 12A, разделительные пластины 42B и 42C, и концевая деталь 12D образуют и разделяют три независимых и по существу закрытых камеры 32A, 32B, и 32C, каждая из которых имеет форму цилиндрического сегмента.

Каждая из пластин 18A, 18B, 18C выступает в одну из соответствующих камер 32A, 32B, и 32C перпендикулярно направлению затяжки/забивания, и может перемещаться на расстояние ограниченного хода между начальным, предударным положением, в котором пластина находится в расположенном выше по технологической линии конце относительно направления затяжки/забивания, и окончательным, послеударным положением, в котором она упирается в ту стенку камеры, которая расположена на ее находящемся ниже по технологической линии конце по отношению к направлению затяжки/забивания (эти стенки представляют собой разделительные пластины 42B и 42C и концевую деталь 12D).

Камеры 32A, 32B, и 32C соединены с воздуховодом 35 подачи сжатого воздуха через питающие отверстия 36A, 36B, 36C. Эти отверстия открываются на расположенные выше по технологической линии стороны пластин 18A, 18B, и 18C по отношению к направлению A затяжки/забивания. Таким образом, давление воздуха в камерах 32A-32C, поступающего из воздуховода 35, стремится подтолкнуть пластины 18A, 18B, 18C в направлении затяжки. Питающий воздуховод 35 проделан в самой стенке кожуха 12.

После забивания шпонок, и для обеспечения повторного уменьшения давления воздуха в камерах 32A, 32B, 32C, каждая из упомянутых камер имеет, по меньшей мере, одно отверстие (три отверстия 37 в этом примере, расположенных с интервалом 120°, если смотреть вдоль оси затяжки). Отверстия камер 32A-32C проделаны в стенках кожуха 12 и предназначены для сообщения камер 32A-32C с внешней средой за пределами кожуха, когда пластины 18A, 18B, 18C находятся по существу в нижнем конечном положении по отношению к направлению затяжки/забивания после выполнения удара. Пока пластины 18A 18B, 18C находятся по существу не в этом положении, отверстия 37 заперты пластинами, что предотвращает утечку воздуха через упомянутые отверстия и предотвращает падение давления внутри камер 32A-32C.

Наконец, ударное устройство 16 подвергается воздействию множества винтовых пружин 44, которые установлены в зенкованные отверстия, расположенные по направлению затяжки в нижней части кожуха 12 (участок 12D). Эти пружины возвращают ударное устройство 16 назад в направлении, противоположном направлению затяжки/забивания, толкая в обратном направлении пластину 18C ударного устройства 16.

По направлению затяжки ударник 17 заканчивается цилиндрическим участком 23, выходящим за пределы кожуха 12.

Упомянутый цилиндрический участок 23 на конце ударного устройства 16 направлен наружу во время движения забивания внутренним проходом 33, образованным в конце участка 12D корпуса, который представляет собой участок 46 в виде втулки. Наконечник 20 установки вставки крепится с помощью резьбы с внешней стороны участка 46 в виде втулки. Известным образом, упомянутый наконечник 20 установки содержит стационарный цилиндрический корпус 48, в котором прикрепленный к ударнику 17 молоток 50 установлен с возможностью скольжения. Кроме того, натяжной адаптер 52, ввинченный в зенкованное отверстие 54 вала, во время этапа затяжки упомянутой вставки обеспечивает передачу момента затяжки с вала на вставку.

Приспособление 10 крепится к силовой головке 100 в следующем порядке: кольцо 56 завинчивается в резьбу зенкованного отверстия, проделанного в соединительном разъеме 108 корпуса 103 силовой головки 100. Участок 12A кожуха навинчивается на кольцо 56. Для приведения вала во вращение, приводной квадрат силовой головки обеспечивает соединение с валом, что позволяет передать вращательное движение (затяжки/ослабления) упомянутого вала.

Кроме того, триггер 60 (фиг.4) позволяет подать давление воздуха в питающий тракт 35 и, таким образом, привести в действие ударное устройство, соединенное с участком 12A кожуха.

Приспособление 10 для установки блокируемых шпонкой вставок работает следующим образом:

Вставка доводится до места установки.

Вставка предварительно затягивается с помощью натяжного адаптера 35, приведенного во вращение силовой головкой 100 через вал.

Шпонки запрессовываются следующим образом: при нажатии на триггер 60, открывается доступ к питающему тракту 35 для подачи сжатого воздуха, поступающего из пневматического привода.

Участки камер 32A, 32B, 32C, расположенные вверх по технологической линии относительно направления завинчивания/забивания ставятся под давление (обычно под давление около 6 бар) почти мгновенно. При подаче этого давления, три пластины 18A, 18B, 18C резко толкаются по направлению затяжки/забивания. Пластина 18A приводит в движение пластину 18B через ее цилиндрический участок 28, а упомянутая пластина 18B приводит в движение участок 22 в виде втулки ударника 17 (с помощью заплечика 26). Таким образом, ударное устройство резко перемещается в направлении затяжки/забивания, а молоток 50 запрессовывает шпонки вокруг вставки.

Когда пластины 18A, 18B, 18C достигают своего нижнего конечного положения по отношению к направлению затяжки/забивания, отверстия 37 более не заблокированы. Сжатый воздух выходит через эти отверстия 37, в результате чего давление внутри камер 32A 32B, 32C возвращается к давлению окружающей среды, что дает возможность пластинам 18A, 18B, 18C вернуться обратно наверх.