Соединение типа вал-втулка и способ его гидропрессовой разблокировки

(21) 4812270 г 27: .:, .:ющая деталь имеет различную радиальную (22) 09,01.90 .;,: ; жесткость по периметру сопряжения, а нэ- (46) 15.08.92. Бюл. М 30"-; тяг распределен по периметру сопряжения (71) Производственное объединение "Брян- .:неравномерно преимущественно с симметский машиностроительный завод"ричным расположением зон натяга повыим.В.И.Ленина .,: ; :-:,:, шенного уровня, Сущность изобретения. на (72) И.В.Сычев и И.В.Меньшенин.:, " посадочной поверхйости охватывающей де- (56) Дизель судовой ВКРН. Техническое: тали помимо периметрических кольцевых описание ДБ 21-ТО, с.44. рис.21, ": .,;-.:.:, распределительных канавок дополнительноДизельсудовойДКРН.Инструкция повыполненысегментныераспределительные . техническому обслуживанию ДБ 21-40, канавки, расположенйые в зонах натяга пьс.123, рис,67 .,: :, вышенногоуровня, а при разблокировкесо- (54) СОЕДИНЕНИЕ ТИПА ВАЛ-ВТУЛКА И единения рабочую среду подводят к этим СПОСОБ ЕГО ГИДРОПРЕССОВОЙ РАЗ-. сегментным канавкам обособленно поддав- БЛОКИРОВКИ- , :.,- . ,: .лением, превышающим давление рабочей (57) Использование: для разблокировки, .: среды; подводимой к кольцевым распредепрессовых соединений, в которых охватыва-: . . лительнйм канавкам. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 4 ил. 3Изобретение относится к машинострое- .давления при гидропрессовой разблокировнию и может быть примененодля регули-:. ке соединения,ровки расположения установленной на валус геометрическим натягом охватывающей;:;В таком соедйненйи зоны пониженнодетали с неравномерным распределениемгб натяга образуются на участках посадочмасс в окружномнаправлении,;: ной поверхности, Расположенных в местахИзвестно соединение с натягомвала и; пересечения ее йяоскостью диаметральнойохватывающей детали, выполненной в виде . симметриикулачка: на одной стороне - каккулачка подковообразной (или сердцевид- : результатповышеннойподатливостикулачной) конфигурации, повышенная неравно-ка в месте минимальной радиальной жестмерность распределения массы которой в кости его, на противоположной стороне - вокружном направленйи приводит к образо-.: результате существующего баланса сил,ванию по периметру сопряжения парнйх - действующих на периметре сопряжения взон натяга относительноповышенйогои йо-.:. направлении по указанной плоскости симниженного уровней При этом на посадоч- метрии. Зоны повышенного натяга образуной поверхности кулачка выполнены . ются на участках посадочной поверхности,. чередующиеся в продольном валу направ- расположенных в местах пересечения еелении кольцевые распределительные ка- плоскостью, перпендикулярной плоскостинавки для подвода рабочей среды высокогодиаметральной симметрии кулачка, что175439934обусловлено относйтельно высокой жестко- сртедй при гидропрессовой разблокировке стью скул кулачка,стью с у, у а,соединения, дополнительно на посадочнойВ процессе разблокировки такого ку поверхности охватывающей детали на учзлачка и и подводе рабочей среды по коль-стках ее, располокжейниых в зонах натяга паевым канавкзмусловия образования 5 вышенного: -уровня, . выполнены пленки рабочей среды на посадочной по-гидравлически изолированные от кольцеве хйости оказываются неодйнаковыми " вых распределительных канавок дополниля разных участков ее,:. :, . . тельные канавки:, рПо мере повышения давления рабочей протяженйостки-в окружном направлени, среды образование жидкостной пленки и 10: Приразблокировкесоединенияукаэанб и оисходят в первую оче- ная цель может быть частично достигнута в редь на участках, расположенныхв зонах способе, предусматривающем подвод ра опониженного натяга. При дальйейтшем по- " чей среды под одинаковым уровнем давлевышении давления, рабочей среды возрз- ния одновременно к кольцевым и стают утечки ее с торцов указанных 15 сегментйырм распределительным канавкам, участков, что при ограниченной мощности В этом случае увеличивается площадь подисточника управляющего давления может, вода рабочей среды на участках с повышен- привести к невозможности поднять давле- ным натягом, что улучшает делает олее ние до уровня, достаточного для зффектйв-полным) профиль зпюры распределения ной разблокировки зон повышенного 20 гидростатического давления в жидкостной натяга. пленке и соответственно увеличивает радиКроме того,максимально допустимый: альную деформацию охватывающей детали уровень давления разблокировки, как пра- на этих участках,вило, огрзнйчен прочностными характери-, При ограниченных ресурсах гидравлистйками наиболее податливого участка,25 ческой системы при ограниченной мощно- кулачка с минимальной радиальной жестко- сти источника .управляющего давления) стью. некотброе дойолнительное улучшение разПри повышении давления рабочей сре- блокировки может быть достигнуто спосоды сверх уровня; соответствующего разбло-, бом,и редусматрива ю щим кировке в зонах пониженного натяга, 30 предварительную подачу управляющегопосадочной поверхности, располо- давлейия только к дополнительным распреженные в этих зонах, дополнительно нагру- делительным канавкам с по л ду щ жаются избыточным гидростатическим дачей давленйя уже ко всем давлением, действующим в жидкостной распределительным канавкам.. П зт м кулачок дополнительно 35 Поставленная цель может быть достиг- деФормируется, растягиваясь в плоскости нута в способе гидропрессовой раэ локидиаметральной симметрии, что сопровож-розки соединения типа вал - втулка, дается некоторым дополнительным повы- заключаюцемся в радиальном упругом дешением натяга на участках посадочной формировании охватывающей детали по- поверхности,.и без того находящихся в зо средством подвода рабочей среды высокого нах повышенного натяга.шенного натяга., давления базового уровтня к ее посадочнойПоэтому в рассматриваемом соедине-поверхности, когда к участкам посадочной нии невозможно достичь одинакового каче- поверхности, расположенным в зонах повыства разблокировки на разных участках по шенного натяга, допблниттельно подводят периметрусопряжения.сопряжения.,. 45 рабочую среду под давлением верхнегоЦелью изобретения ятвляептскязвысрзвни- уровня, превышающего базовый,вание качества разблокировки по перимет- Это позволяет повысить степень разру сопряжения. блокировки в зонах повышенного натяга доуказанная цель достигается тем, что внужного уровня йритподдержании давления соединении типа вал - втулка с существен-. 50 базового уровня впределах, допускаемых но неравномерным распределением масс . поусловиямобеспеченияпрочностинаибоохватывающей детали в окружном направ-лее податливого участка охватывающей делении и соответствейно неравномерным на- тали.:тягам по периметру сопряжения ее с йалом: - Разблокировку можно вести, ограничис наличием вцраженвц аженных зон натяга позы вая давление базового уровня величиной, шенногоуровня, при той, что йапосадочной :достаточной для появленйя капельных утер ности охватывающей диеттзли или ва- - чек у краевых участков сопряжения, распола по периметру сопряжейия выиполнейа . ложенных в зонах пониженно оодна или несколько кольцевыхп" расйреде- Этопозволяет минимизировать утечки питепьнык канавок дпп подвода рабочей рабочей среды через указанные участки итем самым повысить эффективность исполь-повышеннотогидростатического давлениязования источника управляющего давлейияв жидкостной пленке на этихучастках.: для генерации давления верхнего "уровня, :, Более эффективным является способчто обусловлено неидеальной расходйо-на-.: двухуровневой разблокировкй, при которомпорной характеристикой источника при ограбочую среду к сегментным распределираниченной его мощности. :, .".,:. тельным канавкам 4 подводят от ИсточникаНа фиг.1 показано соединение кулачка9 управляющего давления по магистрали 11с валом, разрез по плоскости вращения;.на . под давлением верхйегоурбвня соответстфиг,2-этожесоединениевразрезедиамет-.вующим наступлению разблокйровки наральной плоскостью симметрии и гидравли участках, находящихся в зонах Х, У повыческая системадля реализации,: шенного натяга, а рабочую среду к кольце; .упрощенного способа разблокировки; на вым распределительнымкайавкам 3 подаютфиг.3 - соединение вала с кулачком умерен- .; от источника 9 управляющего давленйя че ной ширины и гидравлическая система срез регулируемый редукционный 12 илиредукционным клапаном для реализации 15 дифференциальный 13 клапан по магистрадвухуровневой разблокировки; на фиг,4 - ли 10 подотносительно пониженнымдавлесоединение вала с уширенным кулачком и - вием базового уровня; соответствующим,гидравлическая система с дифференциаль-наступлению разблокировки йа участках, .ным клапаном для реализацйи двухуровне- .: находящихся в зонах Я, Е пониженного навой разблокировки.:, ,":20 тяга (фиг.3 и 4), Как и в способе-прототипеСоединение образовано валом 1 и ку- давление разблокировки базового уровнялачком 2; сопряженными с геометрическим .:. может находиться в диапазоне 850 - 1000натягом по посадочной поверхности Н ку-кг/см, что соответствуеттиповым значенилачка, Фактическое же распределение си- - ям для современной технологии гидропрес лоаого натяга по поверхности Н 25 совой разблокировки, 0 наступлениихарактеризуется наличием.зон Х, У павы-разблокировки судят по йоявленмю протешенного натяга и зон ЯТ пониженного: чек рабочей среды с торцовых краевуказан: натяга, ,:.,.;.ных участков, а о"степени разблокиоовкиНа посадочной поверхности Н кулачка : предварительно судят по интенсивностивыполнены кольцевые распределительные 30 этих протечек.канавки 3 и сегментные распределйтельнце При этом степень разблокировки по пеканавки 4, расположенные в зонах Х и У риметру сопряжения вала 1 и кулачка 2 выповышеннаго натяга:;,;, .: . равнивается и в то же время исключаютсяВ кулачке 2 выполнены каналы 5.подво-:опасные перегрузки наиболее слабого месдящие рабочую среду к кольцевым распре та кулачка, расположенного в зоне Е. Паделительным канавкам 3. Каналы 6, 7 или 8; следнее обусловлено тем, что отток рабочейвыполненные соответственно в валу 1 или . среды из зон Х, У повышенного давления вкулачке 2,предназначены для подвода ра-продольном валунаправлении(фиг.3) не побочей среды к сегментным распределитель- : зволяет высокому гидростатическому дав-,ным канавкам 4., -; 40 лению, возникающему в жидкостноВГидравлическая система для раэблоки-.пленке, образующейся на поверхности Н вровки соединения. содержит источник 9 уп-этих зонах при разблокировке, распростраравляющего давления, магистраль 10 ниться в зоны Е.и Я в окружном направдавления базового уровня, магистраль 11:. лении. При этом назначение. - , давления верхнего уровня, редукЦионный 45 предохранительйого клапана 14 состоитклапан 12, дифференциальный клапан 13 и:в страховке кулачка 2 отопасной перегрузкипредохранительный клапан 14, -:. ,",в результате ошибочной настройки регулиГидропрессовую раэблокировку соеди,.руемого клапана. 12 или 13 с чрезмерным. нения мсиуг осуществить одним из ниже-.: повышением давленйя вмагйстрали 10 баописаннйх способов: . -:.:.:;-; 50 зового уровня или в результате неправиль,При упрощенной реализации рабочую ного подключения гидравличеСкой системысреду от источника 9 управляющего давле- :к каналам 5,ния к распределительным канавкам 3 и.4 При необходимости перепад давления"- подводят одновременно под одинаковымнадифференциальномклапане 13 регулиру-:давлейием (фиг,2). При этом степень раз ют в процессе разблокировки так,чтобыблокировки йа участках Х, У повышенного: обеспечить нужное согласование во време натяга повышается за счет увеличенияпло- - ни (по мере повышения давления, подводищади подвода рабочей среды на этих учась-мого от источника) начала разблокировки поках и соответственно создания более участкам, расположенным в зонах разногоблагоприятнйх условий для поддержанйя натяга (например, одновременндеили с упреждением разблокировки в зонах Х, У с При этом улучшается качество разблопоследующей подрегулировкой для обеспе- кировки по периметру сопряжения, уменьчения дальнейшей эффективной разблоки- шается износ сопрягаемых поверхностей и ровки по всему периметру сопряжейия, что вероятность образования задиров, умень- может быть целесообразным в случае 5 шается необходимое для регулировки усиограниченной мощности источника управ- лие и сокращается время регулировки, Эти ляющего давления;преимущества в наибольшей степени проРазблбкировку можно вести, ограничи-являются при ограничении давления разная давление базового уровня величиной, блокировки по условиям прочности достаточной для появления утечек капель, наиболее ослабленного радиального сеченого характера у краевых участков сопряже- .ния охватывающей детали или при ограниния, оасположенных в зонах 2, Я ценной мощности источника управляющего пониженного натяга давления.Это позволяет минимизировать утечки . Предлагаемая конструкциясоедийения рабочей среды через указанные участки и 15 позволяетоптимизироватьформуохватыватемсамымповыситьэффективностьисполь- ющей детали в раСширенном диапазоне зования источника управляющего давления соотношений максимального и минидля генераций давления верхнего уровня,мального радиальйых размеров ее при что обусловлено неидеальностью Расход-: .Сохранении, возможности эффективной но-напорной характеристики источника при .20 разблокировки соединения.ограниченной его мощности.При реализации способа по варианту,Ф о р м у л а и з о б р е т е н й я представленному на фиг.4 (с заглушенным: 1. Соединение типа вал - втулка с неравсредним каналом 5), протечки рабочей сре- номерным натягом по периметру сопряжеды из жидкостного слоя, образующегося в 25 ния, в котором на посадочной поверхности зонах Х, У повышенного натяга в районе втулки или вала выполнены кольцевые расрасположения сегментных распределитель-пределительные канавки для подвода рабоных канавок 4, частично аккумулируют в чей среды, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с средней кольцевойраспределительйой ка- . целью выравнивания качества разблокинавке 3, Благодаря этому в среднем сечении ЗО ровки по периметру сопряжения, на участ.кулачка в районе расположения этой кайав- ках посадочной поверхности втулки, ки на посадочной поверхности Н образуется расположенных в зонах повышенного натя-, кольцевая эона давления среднего уровня, га, выполнены гидравлически изолирован- меньшего давления верхнего уровня, но ные от распределительных канавок. большего давления базового уровня 35 дополнительные канавки ограниченнойПри таком способе разблокировки осу- протяженности в окружном направлении. ществляется дополнительная оптимизация 2. Способ гидропрессовой разблокиэпюры гидростатических давлений в жидко-. ровки соединения .типа вал - втулка, стной пленке в продольном валу напрзвле- включающий радиальное упругое дефорнии путем некоторой добавочной 40 мирование втулки посредством подвода к овализации этой эпюры. При этом погреш- ее посадочной поверхности рабочей среды ности геометрии посадочных поверхностейвысокого давления базового уровня, о т л и: в меньшей степени сказываютсяна качест- ч а ю щ и й с я тем, что, с целью выравниваве разблокировки, а утечки рабочей среды ния качества разблокировки по периметру уменьшаются;45 сопряженияк участкам посадочной поверСоединение и способ его раэблокиров- хности втулки, расположенным в зонах поки позволяют повысить эффективность ре- вышенного йатяга, дополнительно гулировки положения на валу . подводят рабочую среду под давлением, . охватывающей детали с существенно не-превыаающимбазовыйуровень.равномерным распределением масс в ок 3. Способ по п,2, отл и чаю щ и йс я ружном направлении, При такой: гем;что,сцелью повышенияэффективности разблокировке возможны как регулйровки использованйя йсточника управляющего углового расположения охватывающей де-: давления, давление базового уровня огра-тали;так и ее продольного расположения на: . ничивают величиной, достаточйой для появвалу(последнее - в случае выполнения всех 55 ления капельных утечек у краевых участков распределительных канавок и подводящих сопряжения, расположенных в зонах пони- каналов в теле охватывающей детали),женного натяга.1754399 . еда кг аказ 2 мбинат "Патент ственно-изда од, ул, Гагарина, 101 ьски 1 роиз Составитель И,Сычев: .: ФУГ 4А,Лежнина Техред М.Моргентал " . Корректор Л.филь 851 Тираж Подписное ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5