Результат интеллектуальной деятельности: СЪЕМНИК КОЛЬЦЕВОЙ ПРОКЛАДКИ ИЗ ТРУБЫ

Изобретение относится к устройствам для монтажно-ремонтных работ с использованием кольцевой прокладки и может применяться при техническом обслуживании газовых трубопроводов или трубопроводов, транспортирующих жидкую среду (например, воду), связанном с разборкой узлов или изделий с деформацией.

Известно устройство для запрессовки и извлечения сальников (авторское свидетельство СССР №1227453 от 25.07.83, опубликовано 30.04.86), содержащее корпус, охватывающую его и установленную на нем с возможностью осевого перемещения втулку. Устройство снабжено шарнирно установленной на втулке рукояткой, одним концом соединенной с ней тягой, жестко связанной с другим концом последней и размещенной в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, соосно с ним вилкой со съемным захватом, выполненным в виде пары размещенных между собой под тупым углом стержней с зазубренными заостренными концами, а корпус выполнен из двух шарнирно соединенных полостей.

Недостатками данного устройства является сложность конструкции, приводящая к удорожанию его стоимости и снижению надежности, а также такое конструктивное исполнение элементов, которое не предназначено для извлечения твердых (например, медных) прокладок.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является съемник (патент РФ №2081742 от 25.06.91, опубликован 20.06.97), содержащий полый корпус с радиальными пазами, соединенный с ним с возможностью осевого перемещения силовой элемент, имеющий коническую поверхность, и предназначенные для взаимодействия с ней штыри-зацепы, размещенные в радиальных пазах с возможностью перемещения, силовой элемент выполнен в виде охватывающего корпус пуансона с внутренней конической поверхностью, радиальные пазы выполнены на торце корпуса, обращенном к снимаемой детали, штыри-зацепы подпружинены относительно корпуса в радиальном направлении, а на их рабочей поверхности выполнены зубцы, выступающие из пазов корпуса. Пуансон подпружинен относительно корпуса в осевом направлении. Съемник снабжен связанным с пуансоном захватным элементом с рабочей поверхностью, обращенной к рабочей поверхности штырей-зацепов. Съемник снабжен размещенной в полости корпуса тягой, концы которой закреплены соответственно на захватном элементе и пуансоне, и штифтом, установленным в выполненных в пуансоне, корпусе и тяге радиальных отверстиях и предназначенным для ограничения перемещения пуансона и тяги относительно корпуса. Захватный элемент съемника выполнен кольцеобразной формы, а его рабочая поверхность выполнена зубчатой.

Недостатком этого устройства является большая номенклатура деталей, которые для обеспечения надежной работы съемника должны обладать высокой точностью изготовления и хорошей чистотой сопрягаемых поверхностей. Кроме того, ударный принцип извлечения прокладки, используемый в данном съемнике, приводит к необходимости применения в конструкции дорогостоящих высокопрочных материалов, способных выдерживать высокие динамические нагрузки. Все это удорожает стоимость съемника, снижает технологичность конструкции, уменьшает срок эксплуатации. Следует также отметить, что производимая при извлечении прокладки ударная нагрузка передается на элементы конструкции трубы, в которой размещается прокладка, вследствие чего они (элементы конструкции) могут деформироваться и разрушаться.

Задачей заявляемого устройства является извлечение запрессованной прокладки из трубы, содержащей внешнюю или внутреннюю резьбу, наиболее простым и надежным устройством, обеспечивающим низкую стоимость работ.

Техническим результатом является увеличение надежности работы съемника, повышение сроков эксплуатации трубы и съемника, упрощение конструкции съемника и методики извлечения прокладки, снижение расходов на изготовление.

Технический результат достигается тем, что у съемника кольцевой прокладки из трубы, содержащего корпус с полостью, силовой элемент, установленный с возможностью осевого перемещения, захватный элемент и элемент, деформирующий кольцевую прокладку, корпус и труба выполнены с резьбой для совместного свинчивания, силовой элемент имеет контактирующий с торцевой поверхностью корпуса буртик и проходящий через полость корпуса с возможностью вращения в нем цилиндрический хвостовик по меньшей мере с одной гайкой, фиксирующей силовой элемент от проворачивания относительно корпуса при свинчивании его с трубой во время деформации прокладки, элемент, деформирующий прокладку, выполнен за одно целое с силовым элементом и имеет пересекающиеся внутреннюю конусную и наружную цилиндрическую поверхности, образующие зуб с острой кромкой, направленный в сторону прокладки, при этом диаметр острой кромки зуба меньше внешнего диаметра прокладки, а высота зуба не превышает ее толщины, захватный элемент соединен с помощью разборного соединения с силовым элементом и выполнен в виде ступенчатого вала с диаметром наибольшей ступеньки, содержащей рабочую поверхность, обращенную в сторону зуба, соизмеримым с внутренним диаметром прокладки.

Внешняя поверхность корпуса съемника может содержать элементы под гаечный ключ.

Гайка на цилиндрическом хвостовике может быть выполнена в виде гайки-барашка.

Выполнение резьбы на трубе и корпусе съемника позволит создать при их свинчивании контролируемое, плавно регулируемое усилие на извлекаемую прокладку, что обеспечивает проведение работ с минимальными нагрузками на элементы конструкции трубы и съемника. В результате повысится срок эксплуатации трубы и съемника, снизится стоимость их изготовления.

Наличие у силового элемента буртика, контактирующего с торцевой поверхностью корпуса, обеспечивает наиболее простым способом передачу усилия от корпуса, при его навинчивании на трубу, к зубу силового элемента, деформирующего извлекаемую прокладку. Проходящий через полость корпуса с возможностью вращения в нем цилиндрический хвостовик с гайкой позволяют исключить проворачивание силового элемента относительно корпуса (а значит, зуба относительно прокладки), вследствие чего деформация прокладки, требуемая для ее извлечения, произойдет при меньших усилиях. Таким образом, при достаточно небольшом количестве простых в изготовлении элементов достигается высокая надежность извлечения прокладки, упрощается методика извлечения.

Выполнение элемента, деформирующего прокладку, за одно целое с силовым элементом повышает прочность и жесткость конструкции, а его форма в виде зуба с внутренней конусной и наружной цилиндрической поверхностями, при пересечении которых образуется направленная в сторону прокладки острая кромка, диаметр которой меньше внешнего диаметра прокладки, обеспечивает при минимальных усилиях деформацию прокладки с уменьшением ее внутреннего диаметра до величины, меньшей диаметра наибольшей ступеньки захватного элемента. Меньшая, чем толщина прокладки, высота зуба исключает разрезание прокладки и деформацию зуба в случае приложения больших, чем требуются для снятия прокладки, усилий. Сообразно этому повышаются сроки эксплуатации трубы и съемника, надежность его работы.

Выполнение соединения захватного элемента с силовым элементом разборным и изготовление захватного элемента в виде ступенчатого вала с диаметром наибольшей ступеньки, содержащей рабочую поверхность, обращенную в сторону зуба, соизмеримым с внутренним диаметром прокладки, позволяет надежно извлечь прокладку из трубы, а затем и из съемника.

Наличие элементов под гаечный ключ на внешней поверхности корпуса позволит проводить работы по свинчиванию трубы и съемника стандартным (а, значит, относительно дешевым) инструментом.

Выполнение гайки на цилиндрическом хвостовике в виде гайки-барашка позволит рукой удерживать силовой элемент от проворачивания при свинчивании корпуса с трубой, что существенно упрощает методику работы со съемником.

Итак, выполнение съемника с указанными признаками позволяет упростить конструкцию съемника и методику извлечения прокладки, увеличить надежность работы, повысить сроки эксплуатации трубы и съемника, снизить расходы на его изготовление.

На фиг.1 приведен пример конкретного исполнения заявляемого съемника для извлечения прокладки из трубы с внешней резьбой, на фиг.2 - с внутренней. На фиг.3 показано положение съемника после деформации извлекаемой прокладки. На фигурах:

1 - корпус;

2 - силовой элемент;

3 - захватный элемент;

4 - цилиндрический хвостовик;

5 - гайка;

6 - гайка-барашек;

7 - зуб;

8 - рабочая поверхность захватного элемента;

9 - прокладка;

10 - труба;

11 - буртик.

В качестве примера конкретного исполнения можно рассмотреть съемник, который установлен на трубе поз.10 (фиг.1) с внешней метрической резьбой М14 с запрессованной в ней медной прокладкой поз.9, имеющей следующие размеры: внешний диаметр 9 мм, внутренний 6 мм, толщина 1,5 мм. Корпус поз.1 съемника имеет резьбовую часть с метрической резьбой М14 и поверхность, обработанную для манипулирования гаечным ключом. В корпусе поз.1 выполнена полость в виде цилиндрического отверстия, через которое проходит цилиндрический хвостовик поз.4 силового элемента поз.2 с навернутыми на него гайкой поз.5 и гайкой-барашком поз.6. На хвостовике поз.4 и гайках поз.5 и 6 выполнена резьба Мб. Наличие двух гаек поз.5 и 6 позволяет надежно фиксировать силовой элемент поз.2 от проворачивания относительно корпуса поз.1 во время извлечения прокладки поз.9. Корпус поз.1 контактирует с силовым элементом поз.2 по поверхности, расположенной на буртике поз.11 силового элемента поз.2. Силовой элемент поз.2 содержит зуб поз.7 с диаметром внешней цилиндрической поверхности 8,5 мм, что на 0,5 мм меньше внешнего диаметра медной прокладки поз.9. Угол конусной поверхности зуба 60°, высота зуба - 1 мм, что на 0,5 мм меньше толщины медной прокладки поз.9. Захватный элемент поз.3 ввернут по резьбе МЗ в силовой элемент поз.2. Диаметр рабочей поверхности 8 захватного элемента равен 5,9 мм.

Работает съемник следующим образом. При свинчивании корпуса поз.1 и трубы поз.10 создается осевое усилие на силовом элементе поз.2, в результате чего зуб поз.7 внедряется в прокладку поз.9, деформируя ее с уменьшением внутреннего диаметра (см. фиг.3) до величины, меньшей диаметра рабочей поверхности захватного элемента поз.8. Следует отметить, что при свинчивании корпуса поз.1 с трубой поз.10 исключается при помощи гаек поз.5 и 6, навинченных на цилиндрический хвостовик поз.4, проворачивание силового элемента поз.2 относительно корпуса поз.1 (а значит зуба поз.7 относительно прокладки поз.9), что уменьшает усилие, необходимое для деформации прокладки. После этого корпус поз.1 снимается с трубы поз.10, при этом захватный элемент поз 3 отрывает прокладку поз.9 от посадочной поверхности трубы. Прокладка вместе со съемником извлекается из трубы поз.10. Затем захватный элемент поз.3 отворачивается из силового элемента поз.4, прокладка удаляется, после чего захватный элемент поз.4 устанавливается на место.

Проведенная лабораторно-конструкторская отработка показала, что для надежного извлечения прокладки съемниками, с приведенными выше параметрами, достаточно к корпусу приложить момент около 20 Н·м, что позволяет сохранить работоспособность съемников и качество посадочной поверхности в трубе под прокладку после более 100 циклов извлечений.