RU206896U1

RU206896U1 - Tool for removing damaged threaded products

Info

Publication number: RU206896U1
Application number: RU2021111310U
Authority: RU
Inventors: Наталия Владимировна Водолазская; Ольга Александровна Шарая; Ирина Шамилиевна Бережная; Евгения Викторовна Сухомлинова
Priority date: 2021-04-20
Filing date: 2021-04-20
Publication date: 2021-09-30

Abstract

Полезная модель относится к приспособлениям, используемым в процессе удаления поврежденных резьбовых изделий, например, шпилек или винтов, из отверстий ответственных базовых деталей, и может быть использована в судостроении и в различных отраслях машиностроения при восстановительных работах в ремонтном производстве.Извлечение дефектного резьбового элемента производится последовательно в несколько этапов. А именно: путем выполнения продольного резьбового отверстия в поврежденном изделии, с последующим ввинчиванием в него сменного винта, причем направление резьбы винта противоположно направлению резьбы поврежденного резьбового изделия и с дальнейшим использованием различных инструментов, передающих крутящий момент в направлении вывинчивания.Возможность расширения области применения и повышения эффективности полезной модели достигается за счет того, что винт снабжен центральным осевым сквозным отверстием и полостью, выполненной в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вверх к головке винта, причем диаметр этого меньшего основания равен диаметру центрального осевого отверстия, а диаметр большего основания конуса равен диаметру винта за вычетом удвоенного значения ширины фаски на торце стержня сменного винта, причем вывинчивание осуществляется после введение в заранее подготовленное продольное резьбовое отверстие жидкого азота из размещенных на корпусе приспособления дополнительных узлов.The utility model refers to devices used in the process of removing damaged threaded products, for example, pins or screws, from the holes of critical basic parts, and can be used in shipbuilding and in various branches of mechanical engineering during restoration work in repair production. in several stages. Namely: by making a longitudinal threaded hole in a damaged product, followed by screwing a replaceable screw into it, and the direction of the screw thread is opposite to the direction of the thread of the damaged threaded product and with the further use of various tools transmitting torque in the direction of unscrewing. The efficiency of the utility model is achieved due to the fact that the screw is equipped with a central axial through hole and a cavity made in the form of a truncated cone, with the smaller base facing upward to the screw head, and the diameter of this smaller base is equal to the diameter of the central axial hole, and the diameter of the larger base of the cone is equal to the diameter screw minus the doubled value of the chamfer width at the end of the rod of the replaceable screw, and the unscrewing is carried out after the introduction of liquid nitrogen into the previously prepared longitudinal threaded hole from the additional body nodes.

Description

Полезная модель относится к приспособлениям, используемым в процессе удаления поврежденных резьбовых изделий, например, шпилек или винтов, из отверстий ответственных базовых деталей, и может быть использована в судостроении и в различных отраслях машиностроения при восстановительных работах в ремонтном производстве для облегчения разборки механических узлов, которые крепятся резьбовыми соединениями, и без повреждения целостности поверхности соединяемых деталей.The utility model refers to devices used in the process of removing damaged threaded products, for example, studs or screws, from the holes of critical basic parts, and can be used in shipbuilding and in various branches of mechanical engineering during restoration work in repair production to facilitate the disassembly of mechanical assemblies that fastened with threaded connections, and without damaging the integrity of the surface of the connected parts.

Известны различные устройства и способы демонтажа поврежденных резьбовых элементов соединений с помощью соответствующих инструментов и приспособлений [1, 2]. Например, когда в предварительно просверленном в резьбовом стержне отверстии формируют кольцевые ребра, канавки между которыми заполняют огнеупорным теплоизолирующим материалом, а внутреннюю поверхность ребер нагревают с последующим принудительным охлаждением [3, 4]. Недостатком таких приспособлений является технологическая сложность осуществления процесса демонтажа, так как в сравнительно небольших по диаметру резьбовых деталях затруднительно выполнение операции набивки, теплоизоляции в канавки между ребрами, что сужает область применения известного устройства.There are various devices and methods for dismantling damaged threaded connections using appropriate tools and devices [1, 2]. For example, when annular ribs are formed in a hole pre-drilled in a threaded rod, the grooves between which are filled with refractory heat-insulating material, and the inner surface of the ribs is heated, followed by forced cooling [3, 4]. The disadvantage of such devices is the technological complexity of the dismantling process, since in relatively small diameter threaded parts it is difficult to perform the operation of stuffing, heat insulation in the grooves between the ribs, which narrows the field of application of the known device.

В качестве прототипа выбрано устройство для вывертывания шпилек [5], которое включает в себя полый цилиндрический корпус с отверстиями на концах, имеющими левую и правую резьбу, и поперечным сквозным отверстием. Корпус навинчивается на выворачиваемую шпильку. В поперечное отверстие вставляется быстроразъемное соединение из промежуточной опоры, клина и шайбы. В оставшееся резьбовое отверстие ввинчивается болт, упирающийся в быстроразъемное соединение. При дальнейшем вворачивании болта происходит выворачивание шпильки.A device for screwing out pins [5] was selected as a prototype, which includes a hollow cylindrical body with holes at the ends having left and right threads and a transverse through hole. The body is screwed onto a reversible stud. A quick-release connection from an intermediate support, a wedge and a washer is inserted into the transverse hole. A bolt is screwed into the remaining threaded hole, abutting against the quick-release connection. When the bolt is screwed in further, the stud is turned out.

Общим существенным признаком известного и заявляемого приспособлений для демонтажа поврежденных резьбовых изделий является процесс, предусматривающий поэтапное удаление сломанных элементов. А именно путем выполнения продольного резьбового отверстия в извлекаемой детали с последующим ввинчиванием в это отверстие сменного болта, направление резьбы которого противоположно направлению резьбы поврежденного резьбового изделия, а также дальнейшим использованием различных дополнительных узлов и соответствующих инструментов, передающих крутящий момент в направлении вывинчивания извлекаемого элемента.A common essential feature of the known and claimed devices for dismantling damaged threaded products is a process involving the step-by-step removal of broken elements. Namely, by making a longitudinal threaded hole in the extracted part, followed by screwing a replaceable bolt into this hole, the thread direction of which is opposite to the thread direction of the damaged threaded product, and also by further using various additional assemblies and corresponding tools that transmit torque in the direction of unscrewing the extracted element.

Однако известное устройство, выбранное в качестве прототипа, недостаточно эффективно в тех случаях, когда, например, резьбовое соединение выполнено с тугой резьбой, подвергнуто коррозии, в соединении был применен герметик или имеет место «прикипание» резьбового элемента по резьбе в отверстии базовой детали. Для вывинчивания элементов в этом случае необходимо приложить более значительные крутящие моменты или осевые усилия. Кроме того, известное техническое решение ограничено в применении во время ремонта в тех случаях, когда надо извлекать из отверстия труднообрабатываемые закаленные штифты, болты и винты из габаритных и корпусных деталей, например, при демонтаже коленчатых валов с противовесами двигателей внутреннего сгорания. Отмеченные недостатки значительно сужают область применения и эффективность данного устройства для демонтажа.However, the known device, selected as a prototype, is not effective enough in cases where, for example, the threaded connection is made with a tight thread, corroded, a sealant was used in the connection, or there is a "sticking" of the threaded element along the thread in the hole of the base part. In this case, to unscrew the elements, it is necessary to apply more significant torques or axial forces. In addition, the known technical solution is limited in use during repairs in cases when it is necessary to remove from the hole hard-to-machine hardened pins, bolts and screws from overall and body parts, for example, when dismantling crankshafts with counterweights of internal combustion engines. The noted disadvantages significantly narrow the scope and effectiveness of this dismantling device.

В основу предлагаемой полезной модели поставлена задача расширения области применения и повышение эффективности известного устройства для вывертывания шпилек.The proposed utility model is based on the task of expanding the scope and increasing the efficiency of the known device for unscrewing studs.

Указанная задача достигается тем, что подготовленное в поврежденном изделии продольное резьбовое отверстие выполнено с возможностью заполнения и взаимодействия его с жидким азотом из размещенных на корпусе дополнительных узлов, а сменный винт снабжен сквозным центральным отверстием, которое представляет собой цилиндрическую и коническую полости для выхода паров отработанного жидкого азота. Диаметр цилиндрической полости равен диаметру меньшего основания усеченного конуса, а диаметр большего основания конуса равен диаметру винта минус удвоенное значение ширины фаски на торце стержня сменного винта, причем направление резьбы винта обратное направлению в шпильке.This task is achieved by the fact that the longitudinal threaded hole prepared in the damaged product is made with the possibility of filling and interacting with liquid nitrogen from additional units located on the body, and the replaceable screw is equipped with a through central hole, which is a cylindrical and conical cavity for the outlet of spent liquid vapors nitrogen. The diameter of the cylindrical cavity is equal to the diameter of the smaller base of the truncated cone, and the diameter of the larger base of the cone is equal to the screw diameter minus twice the width of the chamfer at the end of the replaceable screw rod, and the direction of the screw thread is opposite to the direction in the stud.

При этом приспособление для демонтажа поврежденных резьбовых изделий состоит из быстросъемного сменного винта с возможностью завинчивания его в заранее подготовленное продольное резьбовое отверстие, выполненное в поврежденном изделии. Направление резьбы винта противоположно направлению резьбы поврежденного резьбового изделия. Винт снабжен центральным осевым сквозным отверстием для выхода паров отработанного жидкого азота, представляющим собой цилиндрическую полость и полость, выполненную в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вверх к головке винта. Диаметр этого меньшего основания равен диаметру центрального осевого отверстия, а диаметр большего основания конуса равен диаметру винта за вычетом удвоенного значения ширины фаски на торце стержня сменного винта.In this case, the device for dismantling damaged threaded products consists of a quick-detachable replaceable screw with the possibility of screwing it into a pre-prepared longitudinal threaded hole made in the damaged product. The thread direction of the screw is opposite to the thread direction of the damaged threaded product. The screw is equipped with a central axial through hole for the outlet of vapors of the spent liquid nitrogen, which is a cylindrical cavity and a cavity made in the form of a truncated cone, with its smaller base facing upward to the screw head. The diameter of this smaller base is equal to the diameter of the central axial hole, and the diameter of the larger base of the cone is equal to the screw diameter minus twice the width of the chamfer at the end of the replacement screw shaft.

На фиг. 1 представлен общий вид приспособления для демонтажа поврежденных резьбовых изделий.FIG. 1 shows a general view of a device for dismantling damaged threaded products.

Последовательность операций при использовании полезной модели следующая. В сломанном резьбовом элементе 1, находящемся в базовой детали 2, выполняют осевое отверстие, в котором нарезают резьбу, противоположно направлению резьбы поврежденного резьбового изделия. Полученное отверстие заполняют жидким азотом 3 на 0,4 глубины отверстия из размещенных на корпусе дополнительных узлов. Затем в отверстие ввинчивают сменный винт 4 с центральным отверстием, которое представляет собой полость 5, выполненную в виде усеченного конуса и цилиндрическую полость 6 для выхода паров отработанного жидкого азота, выполненным по всей длине его стержня. При завинчивании винта жидкий азот заполняет конусообразную и цилиндрические полости винта. В результате распределения азота охлаждение идет по всей длине винта и шпильки, что нарушает связь шпильки с деталью по всей длине. При дальнейшем завинчивании винта происходит вывинчивание шпильки.The sequence of operations when using the utility model is as follows. In the broken threaded element 1 located in the base part 2, an axial hole is made, in which the threads are cut, opposite to the thread direction of the damaged threaded product. The resulting hole is filled with liquid nitrogen 3 at 0.4 hole depth from additional units located on the housing. Then a replaceable screw 4 with a central hole is screwed into the hole, which is a cavity 5 made in the form of a truncated cone and a cylindrical cavity 6 for the outlet of vapors of spent liquid nitrogen made along the entire length of its rod. When screwing in the screw, liquid nitrogen fills the tapered and cylindrical cavities of the screw. As a result of nitrogen distribution, cooling occurs along the entire length of the screw and stud, which breaks the connection of the stud with the part along the entire length. When screwing in the screw further, the stud is unscrewed.

Технический результат от использования предлагаемой полезной модели заключается в том, что с ее помощью становится возможным извлечение из отверстий ответственных деталей труднообрабатываемых соединительных элементов, штифтов, болтов, винтов. Указанное обстоятельство базируется на использовании свойства жидкого азота охлаждать контактирующие с ним поверхности при его испарении. На основании этого свойства диаметр извлекаемой поврежденной делали (шпильки, винта и болта) уменьшается. В результате этого в резьбовом соединении образуется зазор, что, в свою очередь, приводит к уменьшению сил трения между шпилькой (винтом) и базовой деталью, причем жидкий азот, перешедший в газообразную форму, выходит наружу, по канавке, выполненной по длине боковой поверхности стержня болта. При этом исключается вероятность повреждения базовой детали, из которой извлекают сломанный резьбовой элемент.The technical result from the use of the proposed utility model is that it makes it possible to extract from the holes of critical parts of difficult-to-machine connecting elements, pins, bolts, screws. This circumstance is based on the use of the property of liquid nitrogen to cool the surfaces in contact with it during its evaporation. Based on this property, the diameter of the removed damaged part (stud, screw and bolt) is reduced. As a result of this, a gap is formed in the threaded joint, which, in turn, leads to a decrease in the friction forces between the pin (screw) and the base part, and the liquid nitrogen, which has passed into a gaseous form, comes out through a groove made along the length of the lateral surface of the rod bolt. This eliminates the possibility of damage to the base part, from which the broken threaded element is removed.

Таким образом, предложенная полезная модель позволяет расширить область применения и повысить эффективность известных устройств и приспособлений для демонтажа поврежденных резьбовых изделий.Thus, the proposed utility model makes it possible to expand the scope and increase the efficiency of known devices and devices for dismantling damaged threaded products.

Источники информацииSources of information

1. Семенов В.М. Нестандартный инструмент для разборочно-сборочных работ.- М.: Агропромиздат, 1975. - 303 с - С. 139-152.1. Semenov V.M. Non-standard tool for disassembly and assembly work. - M .: Agropromizdat, 1975. - 303 p. - P. 139-152.

2. Водолазская Н.В., Искрицкий В.М., Водолазская Е.Г. Сборка резьбовых соединений: проблемы и перспективы совершенствования технологии сборочных процессов: Монография. - Краматорск: ДГМА, 2014. - 192 с - С. 15-22.2. Vodolazskaya N.V., Iskritsky V.M., Vodolazskaya E.G. Assembly of threaded connections: problems and prospects for improving the technology of assembly processes: Monograph. - Kramatorsk: DSMA, 2014 .-- 192 s - S. 15-22.

3. RU 2716557 C1, В23Р 6/00 (2006.01), В23Р 19/06 (2006.01), В23Р 11/02 (2006.01), 12.03.2020.3. RU 2716557 C1, В23Р 6/00 (2006.01), В23Р 19/06 (2006.01), В23Р 11/02 (2006.01), 12.03.2020.

4. SU 870049 A1, В23Р 19/06 (2000.01), 07.10.1981.4. SU 870049 A1, В23Р 19/06 (2000.01), 07.10.1981.

5. RU 2098255 C1, В23Р 19/06 (1995.01), 10.12.1997.5. RU 2098255 C1, В23Р 19/06 (1995.01), 10.12.1997.

Claims

A device for dismantling damaged threaded products, consisting of a quick-release screw for screwing into a previously prepared longitudinal threaded hole made in a damaged product, while the thread direction of the said screw is opposite to the thread direction of the damaged threaded product, characterized in that the longitudinal threaded hole is made with the possibility of filling and interaction with liquid nitrogen, a central axial through hole is made in said screw for the outlet of vapors of spent liquid nitrogen, which is a cylindrical cavity and a cavity made in the form of a truncated cone facing the head of the said screw with a smaller base, and the diameter of this smaller base is equal to the diameter of the central axial hole, and the diameter of the larger base of the cone is equal to the diameter of the said screw minus twice the width of the chamfer at the end of the rod of the said screw.