专利名称：用来对套箍进行模锻的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用来把套箍模锻到圆柱形件比如管端的外壁上的设备。更具体地说，本发明涉及一种模锻设备，在该设备中，液压驱动部段是隔离开的，并且，该部段可以与一个尺寸适配器工具分开，该液压驱动部段包括一个驱动件，该驱动件通过把一个轴向作用力施加到一个连接螺母上对套箍进行模锻。本申请请求保护美国的权益。
背景技术：
套箍类型的管道配件是众所周知的，其特征为包括一个带螺纹的连接螺母、一个带螺纹的连接本体以及一个或多个套箍，这些套箍配装在连接螺母的里面。连接本体典型地包括一个凸轮带动表面，该凸轮带动表面与套箍上的凸轮带动相接合。把一个圆柱形件比如一个管端与紧密围绕管端的外壁的套箍一起滑进该连接本体中。当把连接螺母装进连接本体的带螺纹的端部上时，把一个轴向作用力施加到那些套箍上，这些套箍产生模锻作用，从而使得每个套箍本体的一些部分产生径向的位移，使得套箍紧密地夹紧管端的外壁。
在许多应用中，可以通过使用简单的手动工具比如扳手组装配件。然而，对于较大的管道尺寸以及对于用较硬的材料制成的管道，常常必须使用液压施加足够的作用力，把套箍适合地模锻到管道上。还有，在某些应用中，希望能够以方便的方式组装多个配件。
一些年以来，已经发展了多种类型的用动力帮助的模锻设备。一种这样类型的工具是液压模锻设备，在这种设备中，用液压在轴向上驱动一个活塞。该活塞进而使一个驱动件或者一个砧座移动，此驱动件把轴向作用力施加到套箍上。在美国专利No.3722064；3810296；3728771；4873755和5027489中描述了这样的设备，在这里把这些专利的整个内容结合进来作为参考。
已知的模锻设备的特点在于用来把轴向作用力施加到套箍上的驱动件与液压活塞为一个整体。如果将，总是使用相同尺寸的套箍或管道，这样没有什么不便，但是，更经常的情况是该设备必须能够对不同尺寸的套箍进行模锻。因此，尺寸的改变可能也需要把液压部段拆开。另外，使驱动部段与活塞分开是已知的，但是，即使在这样的设计中仍可以使用该驱动件把活塞保持在该设备壳体中，使得如果需要实现尺寸改变时，也许将要把液压部段拆开，或者泄漏为最少。
因此，本发明的目的是提供使用液压把套箍模锻到圆柱形件上的设备，该设备在实现尺寸改变时有相当大的可变能力，而不需要做出牺牲，也不需要把该设备的液压驱动部段拆开。本发明的另一个目的是提供一种更紧凑的对使用者有利的模锻工具，该工具比较容易使用，并且可以提供一个可见的显示，表明已经成功地完成了模锻的操作。
发明内容
为了实现上述目的和其它目的，按照本发明的一个实施例，用来把一个或多个套箍模锻到一个圆柱形件的外壁上的设备包括一个液压动力部段和一个适配器工具。液压部段设置在一个壳体中，把适配器工具至少部分地保持在该壳体中，并且也可以完全由该壳体移开，而不会影响设备的液压动力部段。液压部段包括一个活塞，在来自可以连接到该装置上的一个液压源的施加到活塞上的液压作用力的作用下此活塞运动。适配器工具包括一个被驱动的模锻件或砧座，它可以响应于活塞的运动由第一位置，即缩回位置，运动到第二位置，即或伸展位置。适配器工具也包括一个带螺纹的套筒，可以把一个连接螺母安装到此套筒上。最好，但不是必须，把套筒和砧座可脱开地紧固在一起，使得可以把适配器工具作为一个整体组件由壳体移开。通过移开有给定尺寸的一个适配器工具并用尺寸不同的另一个适配器工具替代它，可以适应尺寸的改变。不用对液压部段作任何拆卸或者有任何牺牲就可以完成这种转换。
按照本发明的另一方面，该设备包括一个可见的显示装置，表明一模锻操作已经完成。在一个优选实施例中，以一个显示器按钮的形式实现这种可见的显示，当完成一模锻操作时，该按钮在轴向上由壳体的背部端突然弹出。在开始下一模锻操作之前，用手动的方式重新设定该按钮。
对于熟悉本技术的任何人来说，本发明的这些和其它方面和优点将由下面考虑到附图的对优选实施例的描述看清楚。
本发明可以为某些部件和部件的布置的具体形式，在本文件中将详细地描述本发明的优选实施例和方法，并在附图中示出了本发明的优选实施例和方法，这些附图形成本发明的一部分，在附图中图1为按照本发明用来对套箍进行模锻的装置，以在进行模锻操作之前在初始位置的纵向剖面图示出；图2为图1所示设备的部件分解图；图3为组装起来与液压源一起使用的图1所示设备的示意图；图4为图1所示的设备，示出了在重新设定之前处于在模锻操作结束时的第二位置；图5为图1所示设备的部件分解图，示出了适配器工具的安装特点；图6为图1所示的设备，示出了为了进行模锻操作安装的流体连接；以及图7A和7B示出了使用在模锻工具与套箍之间的预留空间，用于配装尺寸，而不是用于最大模锻行程的配装。
具体实施例方式
参见图1和4，在这里将以示例的方式描述本发明，本发明用于把传统的管配件的两个套箍模锻到一个管端上，然而，这是为了说明和解释的目的，不应该把它认作为限制性的含义。熟悉本技术的人士将很容易地认识到，在这里描述的本发明可以用来把一个套箍模锻到管端上，还可以用来把套箍模锻到不只是管端的其它圆柱形件上，在这些圆柱形的件中比如在流动控制装置上的管道延长部分就是一个例子。此外，在这里与示例性的实施例一起描述了本发明的各方面，示出了本发明各方面结合在一起的使用。然而，熟悉本技术的人士将很容易地认识到，可以单独地使用本发明的各个方面，或者在特定的模锻操作或工具的操作要求的基础上以任何种类的组合使用本发明的各个方面。
按照本发明，模锻设备整体地用附图标号10表示。该模锻设备在一个壳体12中基本上是独立的，但是，它可以连接到高压液压流体源上，下面将进一步描述。也可以使用其它的流体，例如，这包括使用液压泵的水，或者压力气体。
可以看到，壳体12在功能上包括两个基本部段，即一个液压动力部段14和一个模锻部段16。液压动力部段14包括一个驱动活塞18、一个液压接头组件20以及一个模锻完成显示器组件22。一个致动器轴24穿过壳体伸展，并沿着设备10的纵向中心轴线X设置。活塞18是一个大致圆柱形的件，把它以位于中心的方式设置在活塞孔30内，在其缩回或返回的位置(如在图1中所示)，它座靠在壳体12的一个沉头孔32上。该活塞18包括一个中心轴孔34，致动器轴24穿过该孔伸展。在一个密封凹进部分37中设有一个传统的活塞密封环36，作为第一活塞密封装置，以将活塞18抵靠壳体孔30密封，来防止液压流体损失。在这一示例中，密封件36包括一个弹性的O形环36a和一个TeflonTM衬环36b，衬环的功能是防止在压力下密封件36a伸出。可以如所要求的那样使用不同的密封装置。在轴24上设有类似的密封装置，如在图中所示出的那样。
把活塞18的尺寸大致确定并加工成使得可以沿着中心轴线X摩擦力很低地平移。活塞18还包括一个液压流体凹进部分38，此凹进部分在径向上由轴孔34伸展，并与在致动器轴24中的一个横向孔40流体连通。该凹进部分38形成一个小的流体腔室，液压流体进入该腔室对活塞18的背面18a施加压力。当把高压下的液压流体供应给该腔室38时，对活塞18的背面18a施加作用力，使此背面如在图1所看到的向前或者向左被迫压或移动。
纵向中心孔42由致动器轴24a的背部端或入口端一直伸展到越过横向孔40的位置。纵向孔42与凹进部分38连通。靠这样的设置供应液压流体，驱动活塞18。
致动器轴24包括一个沿圆周的凹槽44，其容纳并保持一个可移动的搭扣环46，作为第一塔扣环。当把该搭扣环46与位于致动器轴24上的活塞18装在一起时，把活塞18在轴向上卡在搭扣环46与壳体壁32之间。当迫使活塞18在轴向上向前时，该活塞压在该搭扣环46上，因此也驱动该轴24与它一起向前移动。当把液压压力由活塞24上移开时(轴弹簧160把轴24在图1中向后偏置，下面将进一步描述)，搭扣环46也使得活塞24返回到在图1中所示的重新设定位置。第二活塞密封装置48设置在致动器轴24中形成的一个密封凹槽50中，其位置在轴向上在活塞凹进部分38的前面，实现密封，防止流体沿着内部的活塞轴孔34损失。
活塞18包括一个直径减小的活塞驱动面52。与活塞18在它的背部端的直径相比驱动面52的这种直径的减小形成一个沿圆周的空间54，其边界由一个活塞止动表面56界定。第二且可移开的搭扣环58位于在壳体12中形成的一个凹槽60中，当活塞处于图1中所示的缩回位置时，在轴向上正好在活塞18的前面。当活塞向前移动一定距离时，该搭扣环58靠被止动表面56阻挡限制活塞18的最大轴向行程，该距离由止动表面56与搭扣环58的背部表面之间的轴向间隙确定。
活塞18的驱动面52与活塞的背面70a上的一个模锻模具或砧座70接触或接合，实现驱动。模锻模具70是一个大致圆柱形的结构，带有一个向前倾斜的嘴72。这个倾斜的嘴72与前套箍F1接合，并施加一个凸轮带动作用，把套箍模锻到管端上，如下面将进一步描述的那样。模锻模具70包括一个内部孔74，其紧密地容纳一个管端(在图1中未画出)。把该管端插入，直到它座在沉头孔76上为止。沉头孔76设有一个升高的脊或卷边78，在图1中以放大的尺寸示出此卷边。这个卷边78在适当的模锻操作之后在管端上形成一个小的刻痕，因此提供一个可靠的并且可得见的简单证实该管端在进行模锻操作之前被充分地插进模具70中。
模锻模具70包括一个中心轴孔80。致动器轴24的前端24b向前伸展进该模具孔80中。把一个阻挡插头84装进该孔80中。该插头84包括一个通孔86，使得当打开安全阀120时液压流体可以由模具70中流出。
把模锻模具70可滑动地保持在大致为圆柱形的适配器套筒90中。把适配器套筒90部分地保持在壳体12中，且它的前部90a在轴向上伸展越过壳体的前端12a。把适配器套筒90的尺寸做成可以通过一滑动配合装配进壳体12中。滑动配合安装使得安装比较容易，并且适配器90不容易损坏，比如对螺纹的损坏。适配器套筒的前端90a包括外螺纹部分92，可以把一个内螺纹连接螺母(在图1中未画出)安装到此部分上。端部90a的直径比主要的套筒本体部分的直径小一些，从而形成一个前保持面94。把形式为第三可移开的搭扣环96的保持装置装配进在壳体12的前部上形成的一个凹槽98中。使用该搭扣环98把适配器套筒90在轴向上牢固地保持在壳体12内的位置上。
适配器套筒90包括一个沉头孔100，它有比模锻模具70的外径更大的直径。因此，模锻模具70和适配器套筒90形成一个环形空间102。把一个弹簧104设置在该环形空间102中，并在沉头孔100与靠近模锻模具70的背部端70a形成的一个向外伸展的凸缘106之间把该弹簧保持成压缩状态。弹簧104在轴向上使模锻模具70和适配器套筒90偏置，彼此分开。适配器套筒90包括靠近套筒90的背部端形成的一个搭扣环凹槽108。形式为第四可移开的搭扣环110的保持装置与模具凸缘106的背面接合，以把适配器套筒90与模锻模具70固定在一起，作为单一的整体适配器工具组件112。也可以使用把套筒90与模具70固定在一起作为一个组件112的其它机构，如熟悉本技术的人士将很容易地理解的那样。例如，可以使用带螺纹的环圈代替第四搭扣环110，或者模具70可以与套筒90一起压花。
当被组装成如在图1中那样时，弹簧104没有被完全压缩，从而使得在模具70与套筒90之间可以有有限的但是是预定量的相对轴向运动。这使得可以在安装活塞18之后把适配器工具组件112装配进壳体12中，在活塞18与模具70之间形成可靠的接合。在安装组件112之后，弹簧104仍然还有足够的空间被压缩。这样，活塞18在向前的轴向位移使得模具70产生相应的向前的位移。把公差控制成使得在弹簧104被完全压缩成圆柱形不可压缩形式之前碰到搭扣环58。这使得可以通过控制活塞表面56与搭扣环60之间的轴向间隙严格控制最大模锻行程，而不必须控制弹簧104的尺寸。要注意的是，当在通道42中没有液压压力时，弹簧104把模具90和活塞18向后朝向在图1中所示的缩回或模锻之前的位置偏置。然而，第四搭扣环110限制弹簧104把活塞18推到壁32的程度；为了那个目的将使用另一个偏置弹簧，如将在后面清楚表明的那样。
按照本发明的一个特点，把适配器组件112有目的地设计成可以由壳体12移开，而不牺牲液压部段14的整体性。适配器套筒90和模锻模具70的尺寸直接与要被模锻的套箍的尺寸、管径以及有关的连接螺母的尺寸相关联。因此，为了对不同尺寸的套箍和管道进行模锻，模锻模具70和适配器套筒90必须容易互换。可以简单地靠使用不同的适配器组件112用装置10适应不同尺寸的连接。适配器组件112的滑动配合安装简化了并加快了改变，而不损伤液压部段14。
由于连接螺母与适配器套筒90之间的螺纹接合，当把连接螺母C安装到适配器套筒90上时，套筒90可以旋转。在某些应用中这种旋转可能是不希望的，因此，可以在一个穿过壳体12的通孔116中安装一个防旋转的销柱114。该孔116位于适配器套筒90在它的背部端的外周边上形成的一个轴向狭缝118附近。通过在安装组件112之前首先安装销柱114，在安装过程中可以很容易地使组件112取向，以使狭缝118与防旋转的销柱114的伸出端对准。
轴24可以设有一个安全阀组件120。使用此安全阀组件120防止装置10的液压部段14压力过高。当使用手动液压泵提供使设备10运行的液压压力时，这可能特别重要。在轴24离开横向孔40的下游的一部分上形成一个沉头孔122，一个阀孔124穿过该沉头孔伸展。一个菌状活门样式的安全阀阀杆126以位于中心的方式设在致动器轴24中形成的一个阀门腔室128中。在阀门腔室128中设有一个阀门偏置弹簧130，此弹簧使阀门菌状活门126偏置成关闭状态，如在图1中所示出的那样。以螺纹的方式把阀门设定螺丝132插入致动器轴24的螺纹孔82中。调节螺丝132在孔82中的轴向位置可以设定安全阀将打开把过高的液压压力释放掉的压力值。设定螺丝132和阻挡插头84分别包括通孔136、86，液压流体通过这些通孔释放，以降低在液压部段14中的过高压力。减小的孔124防止当阀门120打开时液压流体的流量过高。可以很容易地检测出在模锻模具70中流体的存在和在流体源释放出的压力。一旦压力降低了，阀门120关闭，从而防止损失过多量的液压流体。
按照本发明的另一个方面，使用显示器组件22向操作者提供立即可见并可听见的反馈信息，其显示模锻操作已经完成。这帮助操作者防止过度地加压或者过度地对流体连接进行模锻。在这个示例性实施例中，以显示器按钮140的形式实现显示装置22，在模锻操作结束时，该按钮在轴向上由壳体12的背部端突然弹出。
显示器按钮140是一个大致圆柱形的件，它包括一个中心本体部分142、一个前端144以及一个后端146。前端144包括一个中心轴向孔148，在该孔的背部端有一个向内的肩部150。
围绕致动器轴24设置一个弹簧对准垫片152，抵靠在壳体12的一个沉头孔154上。一个按钮弹簧156设置在该垫片152与按钮孔148中的肩部150之间。此弹簧使按钮140向后偏置，如在图1中所示出的那样，或者，换句话说，朝向显示模锻操作完成的位置偏置。在图1中，按钮140处于模锻之前的位置，而在图4中示出的按钮140处于模锻操作完成之后突然弹出的位置。
致动器轴24还包括一个向外伸展的肩部158。一个轴弹簧160位于按钮孔148中，在垫片152与轴肩部158之间。轴弹簧160使轴24偏置，离开设备10的工具端，或者，换句话说，弹簧160使轴24偏置，使得活塞18返回到在图1中所示的初始位置或返回位置。
轴24还设有一个球锁销162，其形式为一个倾斜的肩部，该肩部在径向上由轴24的本体向外伸展。显示器按钮140包括在按钮中心本体142内部的一个横向带螺纹的孔。把该孔设置成使得当按钮140处于图1中的重新设定位置时，孔在径向上与球锁销162对准。锁销球166位于孔中，且把一个锁销弹簧168装在孔中，在球166与带螺纹的锁销保持螺丝170之间。要注意的是，在应用中实际上使用三个(或更多个)锁销球，它们围绕着显示器按钮140的圆周均匀地间隔开(在图中只示出了一个球166)。三个球的使用将显示器按钮140保持对中。用锁销保持螺丝170调节在孔中的位置来调整锁销球166在锁销肩部162上的作用力。这个作用力必须足够大以防止球166由于按钮弹簧156施加到按钮140上的向后偏置作用力克服弹簧168的作用而移动。另外，锁销球166、弹簧168和螺丝170可以是在一个带螺纹的壳体(未画出)内的单一子组件，把它装进孔中。可以把显示器按钮140压花，比如在140a上，以帮助夹紧该按钮140，重新设定它的位置。轴24包括一个凸缘186，在按钮140突然弹出后保持按钮仍在该轴上。把按钮140的尺寸确定成使得在图1中示出的它的重新设定位置，由壳体12的后部12b把中心本体部分142隐藏起来不可见。一个防开启套筒169可以在按钮140上滑动，以把锁销机构覆盖起来。可以把这个套筒涂上颜色，从而提供显示，表明显示器按钮140已经松开。
轴24的背部端包括液压连接器组件20。在这一实施例中，连接装置20是致动器轴24的带内螺纹的端部。把液压软管的带螺纹的端部连接器安装进这个孔中。在所示出的实施例中(见图3)，把一个旋转配件172安装在液压泵190的出口上。该配件172在设计上可以是传统的，并把来自液压源190的液压软管的端部上的一个液压软管连接件182保持住。通过调节液压软管相对于设备10的扭转或错位，该旋转配件172简化了液压软管连接到设备10上的连接。
在图3中，所示出的设备10通过一个液压软管192连接到一个液压泵190上。在这一示例中，该泵190可以是任何传统的手动操作的液压泵，比如可以由Wisconsin的Owatonna的PowerTeam公司获得的P-12型号的泵。
参见图1、4和6，示例性的模锻设备10的操作由在图1中所示的状态开始。如果以前已经完成了一次模锻操作，通过抓住按钮端部146并向前推按钮140直到球166与锁销162接合为止，用手动的方式把显示器按钮140在轴向上向里面推进壳体12中。
把液压源连接到致动器轴24上。把管端T插入适配器组件112中，直到它座在模具壁76上为止。在这一示例中，示出了两个套箍的装配。接着，把前套箍F1滑动到管端上，后面跟着一后套箍F2。随后，把连接螺母C安装在适配器套筒90上，并向下拧紧到手拧紧的位置。在图6中所示的此手拧紧的位置，连接螺母C的前端与适配器套筒90上的最后面或最里面的螺纹92a对准。手拧紧的位置上的这种对准显示出适当地安装好了套箍F1和F2，并显示出活塞18处于进行模锻操作之前的完全缩回的初始位置。
随后致动液压泵190。在活塞18后面建立起液压压力，并逐渐地把活塞向前(在图1和4中看向左)移动。当活塞向前进时，它克服弹簧104和弹簧160的偏置作用力向前推动模锻模具。活塞18也压在活塞保持搭扣环160上，因此也使得轴24与活塞18一起向前移动。当模具70向前移动时，通过倾斜的嘴72在前套箍的倾斜的鼻部上的凸轮带动作用，它把套箍F1和F2模锻到管端T上。
用模具70的轴向行程距离“Y”(图4)预先确定适当的模锻。这一距离典型地以经验数据和设计标准为基础，并将在配件尺寸的基础上改变。通过适当的确定用于要与它们一起使用的特殊配件的模锻模具70和适配器90的尺寸，方便地把这种距离控制结合进适配器组件中。因此，对于不同的配件尺寸典型地将有相关数量的适配器组件112。例如，典型地把工具10设计成对多种配件尺寸进行模锻，其中这些配件之一将需要最大的行程。把模锻模具70的尺寸适当地确定成响应于活塞18的位移移动这一最大距离Y，以在有最大行程要求的配件上产生适当的模锻作用。要注意的是，有最大行程要求的配件不需要必然是最大尺寸的配件。对于与工具18一起使用并需要较小行程的其它配件尺寸来说，把相关的适配器组件112和特别是模锻模具70的尺寸确定成在倾斜的嘴72与前套箍F1接触之前包括一个适当的预留空间。可以方便地把这个预留行程空间建立在适配器组件112中(例如通过控制模具70的长度)，这是因为当把液压压力去掉时，返回弹簧104把模具70相对于适配器套筒90向后推。
通过适当确定垫片152的尺寸来控制模锻模具70的行程Y。当轴24与活塞18一起向前移动时，显示器按钮140也向前移动，直到该按钮与垫片152的顶表面152a接触为止。在出现这样的接触之后，轴24的进一步的移动将使显示器按钮被致动。因此，适当地选择垫片152的尺寸将设定模具70的行程。模具70行进的这一距离将等于活塞的行程Z加上在按钮14碰到垫片152之后直到球166越过锁销162为止轴24行进的距离，在球166越过锁销162的位置，显示器按钮140突然弹出，显示模锻操作已经完成。活塞18碰到止动环58防止了过度的模锻。如果在活塞停止之后继续升高液压压力，安全阀120将打开，释放液压压力。
图7A和7B示出了这种预留空间的概念。在图7A中示出了安装在一个管端(未画出)上的并用处于模锻之前状态的工具插进模锻工具10中的典型的前套箍F3和后套箍F4。也示出了连接螺母C被安装在适配器套筒90的带螺纹的端部92上。在这一示例中，套箍F3是需要最大的活塞18行程的套箍，因此，需要最大的模锻模具70行程把该套箍模锻到管端上。因此，把适配器套筒90的长度选择成使得套筒90的前端90a在模具70与套箍F3的前端FG接合之前不与套箍F3的凸缘表面FF接靠。因此，模具70的所有轴向位移被用来进行模锻操作。
在图7B中，要对套箍F5进行模锻，该套箍要求模具70的较短行程。同样，如在图7A中那样，所示的处于组装起来的模锻之前位置(与图1的设定状态相对应)。因为活塞18和模具70将总是移动相同的轴向距离，而此行程的某些部分将不用来对套箍F4进行模锻。如图所示，因此，较短的套箍F4(与要求最大行程的套箍F3相比)的凸缘FH在套箍的前端FI与模具70接合之前已经与模具70的自由端90a接靠，因此，在套箍F5与模具70之间产生一个轴向上的间隙或者“预留空间”G。当活塞18和模具70在轴向上开始向前进时，将首先占用这个间隙，而在套箍F5上不出现任何模锻作用。可以通过适当的确定模具70的尺寸来选择此间隙G的大小(要记住，当改变套箍或配件的尺寸时，也要改变包括套筒90和模具70的适配器工具112)，使得实际上只使用总的模具移动距离Y对于适当的模锻所需要的那一部分距离。通过使较短行程的套箍F5在套箍凸缘FH处与适配器套筒90接合，模锻操作总有套箍相对于模具70的一个共同的起始点。因此，可以通过适当的确定模具70的尺寸严格地设定实际的模锻行程。当要进行模锻的各种尺寸的套箍要求不同的模锻行程时，典型地将利用这种预留空间特点，这与在配件上的不同的螺距相对应。
垫片152的使用使得可以采用校准设备10的传统方法。在任何模锻工具中，模锻模具前进的行程对于确保实现适当的模锻很重要。然而，套箍自身有公差累积，并且适配器工具组件112有公差累积。因此，希望能够以零误差严格地控制活塞18的行程。按照本发明的这一方面，首先使用有标称轴向尺寸的垫片152组装工具10。实际的尺寸不是严格的。接着，以相同的方式安装一个套箍和管端，就像要进行模锻操作那样。接着，把显示器按钮重新设定到在图1中所示的进行模锻之前的状态。接着，操作者相对较慢地向前移动轴20(这与活塞18的前进直接对应)，直到显示器按钮140被释放为止。测量直到按钮启动的那点的轴/活塞的轴向位移。如果所测量的位移不是实现适当的模锻所要求的位移，用一个不同的垫片152替换标称垫片152，选择该垫片的轴向尺寸使得活塞的行程将是准确的，因此，将把可能造成不完全的模锻或过度模锻的任何误差减小到零。把活塞行程的距离选择成模拟或重复在把配件拉起来的操作过程中连接螺母在典型的配件中的轴向位移。
当轴24与活塞18一起向前移动时，按钮碰到垫片152，然后轴24的进一步的移动使得锁销球166通过克服偏置弹簧168的作用力移动进孔164中，跨在锁销162上。当锁销162通过球166时，显示器套筒140不再受到轴向的搭扣，或者在显示器弹簧156的偏置力作用下向后突然弹出。按钮140碰到凸缘186，并产生可以听到的卡搭声。此外，可以把按钮的外表面142a处理成有颜色或者作其它的精细处理，容易做出可以看得见的确定，套筒140已经处于伸展的位置或者模锻之后的位置。
当显示按妞140突然弹出时，操作者立即知道模锻操作已经完成，并随后可以释放液压压力。一旦压力降低到抵消轴弹簧160的作用力的一定数值以下时，弹簧160使轴24与活塞18和模锻的模具70一起返回图1中所示的位置。操作者用手重新设定按钮140，如前面所描述过的那样。
图5示出了设备10的主要子组件。按照本发明的另一特点，典型的装配组件包括连接螺母C和前套箍和后套箍F1、F2。通过移开适配器套筒搭扣环96，形式为适配器组件112的模锻部段16可以作为一个单一的组件移开，使尺寸的改变简化。液压部段14和显示器组件22仍然安装在壳体12中，没有任何密封件由于移开模锻部段16而受到扰动或牺牲。
与显示器按钮和轴的位置一起设置附加的可见显示。如在图1中所示出的那样，显示器按钮140的中心本体142与壳体12的后表面齐平，如在附图标记194处那样。另外，轴凸缘186与显示器按钮齐平，如在附图标记196处那样。在图1的模锻之前的初始位置，这些齐平的对准向操作者显示出，活塞18和轴24完全返回初始的开始位置，已经重新设定显示器按钮，工具10没有被损坏，并且在工具中的液压压力已经被释放掉。
显然，对于其他人来说，通过阅读和理解本文件将会出现改进和变化。力图包括所有这些改进和变化，因为它们属于所附的权利要求书或者它的等价物的范围以内。
权利要求
1.一种用来把套箍类型的配件安装到一个圆柱形件的外壁上的设备，这是靠把套箍模锻到所述圆柱形件上实现的，所述配件包括一个带螺纹的连接螺母，所述设备包括一个壳体；在所述壳体中的一个活塞，所述活塞当液压压力施加到所述活塞上时响应所述流体压力可以在第一位置与第二位置之间移动；以及一个部分地保持在所述壳体中的适配器工具；所述适配器工具包括一个套筒，所述套筒的一端形成有螺纹，以接纳连接螺母和砧座；所述砧座可以相对于所述套筒在第一砧座位置与第二砧座位置之间移动，以把套箍模锻到所述圆柱形件上；所述砧座和所述套筒滑动配合装配进所述壳体中，且通过不同于螺纹接合的形式保持在所述壳体中。
2.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述砧座相对于所述套筒朝与模锻之前的初始位置相对应的所述砧座位置偏置。
3.按照权利要求2所述的设备，其特征在于，其包括夹置在所述套筒与所述砧座之间的一个弹簧，以将所述砧座朝向所述模锻之前的位置偏置。
4.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述活塞在进行模锻操作的过程中在它的第一位置与第二位置之间移动一个确定的距离，所述确定的距离比所述砧座相对于所述套筒的一个确定的最大行程要小；所述确定的距离部分地被一个主动止动件控制，以限制所述活塞的轴向运动，从而防止过度模锻。
5.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述活塞和所述砧座沿着一条共同的轴线移动；并且，一个显示装置向使用者提供一个可见的显示，表示一模锻操作已经完成；所述显示装置包括沿着所述轴线移动的一个件。
6.按照权利要求5所述的设备，其特征在于，所述显示装置包括一个按钮，所述按钮在轴向上在第一与第二位置之间移动。
7.按照权利要求6所述的设备，其特征在于，一个锁销装置把所述按钮可松开地保持在所述第一位置。
8.按照权利要求6所述的设备，其特征在于，所述按钮相对于一个致动器轴移动，所述致动器轴连接到所述活塞上；把所述按钮朝向所述按钮第二位置偏置。
9.按照权利要求8所述的设备，其特征在于，在所述按钮与所述轴之间一个预先确定的相对轴向移动之后，所述按钮移动到所述按钮第二位置。
10.按照权利要求9所述的设备，其特征在于，由操作者通过用手控制流体源把液压压力施加到所述活塞上；所述按钮移动到所述按钮第二位置，以向操作者显示释放所述液压压力。
11.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，其包括连接到所述活塞上的一个致动器轴；所述致动器轴在其内具有一个中心孔，所述中心孔为高压流体提供一个流体管道，以驱动所述活塞。
12.按照权利要求11所述的设备，其特征在于，其包括设置在所述轴内的一个安全阀。
13.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述砧座和所述套筒的尺寸确定成与所述壳体和所述活塞无关的内径，使得不同尺寸的砧座和套筒的组合体可安装在所述壳体中，以不改变所述壳体或所述活塞的情况下模锻不同尺寸的配件。
14.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述活塞包括一个直径减小的活塞驱动面，所述驱动面与所述砧座的背部侧接触；所述直径减小的活塞驱动面比所述套筒的内径足够小，以在所述活塞和所述套筒之间形成一个沿圆周的空间，从而所述套筒的不同尺寸的内径用来对应地模锻不同尺寸的套箍，且在所述轴内设置安全阀。
全文摘要
一种用来把一个或多个套箍模锻到一圆柱形件的外壁上的设备(16)，其包括一液压动力部段(14)和一适配器工具。液压部段设置在一壳体(12)中，把适配器工具(112)至少部分地保持在该壳体中，并且也可完全由该壳体移开，而不会影响设备的液压动力部段。液压部段包括一个活塞，在来自一个液压源的施加到活塞上的液压作用力的作用下此活塞运动。适配器工具包括一个被驱动的模锻模具(70)，它可响应于活塞的运动由一个缩回的位置运动到一个伸展的位置。把套筒(90)和砧座(70)可脱开地紧固在一起，使得可以把适配器工具作为一个整体组件由壳体移开。通过移开有给定尺寸的第一适配器工具并用尺寸不同的第二适配器工具替代它，可以适应尺寸的改变。不用对液压部段作任何拆卸或者有任何牺牲就可以完成这种改变。该设备也提供一个可见的显示装置(22)，一显示器按钮(140)的动作完成一次模锻操作，在一次模锻操作结束时，该按钮在轴向上由壳体的背部端突然弹出。
文档编号B21K25/00GK1935405SQ20061014369
公开日2007年3月28日 申请日期2000年9月22日 优先权日1999年9月22日
发明者L·E·约翰斯顿 申请人:斯瓦戈洛克公司