Как снять стопорное кольцо: технология и инструмент

Если требуется заменить или отремонтировать узел механизма, кольцо требуется снять. Для этого служат специальные инструменты - кольцесъемники.

Что такое стопорное кольцо

Из-за похожего названия и формы кольца многие путают стопорное кольцо со стопорной шайбой. Несмотря на схожесть названия и внешнего вида, у них принципиально разные функции. Стопорная шайба фиксирует резьбовое соединение, предотвращая вращательное движение гайки или головки болта. Стопорное кольцевое крепление препятствует осевому перемещению подшипника, вала, оси вращения или другого конструктивного элемента.

Стопорные кольца делают из высококачественной пружинной стали, оно имеет узкий сквозной разрез и две площадки по его краям, которые называют ушками. В площадках проделаны отверстия, взяв за которые, разрез можно уменьшать или увеличивать. При этом изменяется длина окружности изделия. На деталях механизма, которые необходимо зафиксировать от осевого перемещения, протачивают или фрезеруют узкий пал, чуть шире высоты кольца. Кольцо в сжатом или растянутом состоянии заводят в паз и отпускают. Деталь сжимается, охватывая вал, или разжимается, фиксируя подшипник в отверстии.  Чтобы снять крепление, требуется также разжать или свести ушки.

Кольцевые стопорные крепления широко используются во всех отраслях машиностроения, от часового производства до горно-обогатительной техники, от бумагоделательных машин до велосипедов, от бытовой техники до космических кораблей. 

Виды стопорных колец

Существует два основных вида стопорных кольцевых соединений:

• Внутренние. Служат для фиксации деталей внутри отверстий. Используются при креплении подшипников. Ушки выступают внутрь. Для установки их нужно сжать, чтобы длина внешней окружности уменьшилась, завести деталь во внутренний паз и отпустить ушки. Деталь распрямится и частично попадет в паз, а частично будет выступать из него. Эта выступающая часть и не даст подшипнику, упирающемуся в нее, двигаться в осевом направлении. Чтобы снять крепление, ушки нужно развести.
• Внешние. Применяются для крепления деталей на валах, осях, штоках. Надеваются на вал снаружи, ушки выступают на внешнюю сторону изделия, разрез между ними минимальный. Для монтажа ушки раздвигают, длина внутренней окружности изделия увеличивается, и его можно надеть на вал или ось, подвести в проточенному пазу. После этого ушки отпускают, деталь под действием сил упругости сжимается, плотно садится в паз, оставляя снаружи кольцевой бортик. Он и не даст детали перемещаться в осевом направлении. Чтобы снять такую деталь, ушки сводят вместе.

Стопорные кольца различаются также по размеру, толщине, усилию деформации, металлу, из которых они изготовлены. 

В технике иногда применяются стопорные кольца без отверстий и ушек. Они представляют собой просто неполный виток пружинной проволоки, размещенный в пазе вала или отверстия.

Такие конструкции применяются в малонагруженных узлах с небольшими осевыми нагрузками, таких, как приводы стартера или крепление стекла манометра.

Виды съемников стопорных колец

Для того, чтобы монтировать и демонтировать стопорные кольцевые крепления, инженеры разработали много моделей съемников разного типа. Всех их объединяют общие элементы конструкции:

• рукоятки, соединенные шарниром;
• служащие продолжением рукояток по другую сторону шарнира рабочие органы, или губки.

Конструктивно различаются два основных вида кольцесъемников:

• Для внешних креплений. При сведении рукояток губки будут расходиться, растягивая деталь и увеличивая длину внутренней окружности.
• Для внутренних креплений. При сведении рукояток губки будут сходиться, сжимая деталь и уменьшая его внешний диаметр.

Существуют и универсальные съемники, режим работы которых можно выбирать рычажком-селектором. Некоторые устройства оснащаются дополнительными функциями: винтовым ходом, фиксатором в растянутом или сжатом состоянии, редукторными рычажными механизмами и т.п.

Характеристики съемников стопорных колец

Для того, чтобы ориентироваться во всем многообразии моделей кольцесъемников, предлагаемых отечественными и зарубежными производителями, полезно знать основные параметры, характеризующие эти устройства. К ним относится:

• Длина губок. Этот параметр определяет способность съемника работать с креплениями, находящимися в углублениях и других труднодоступных местах. Следует помнить, что с удлинением губок, согласно закону рычага, снижается усилие сжатия (при равном усилии на рукоятках)
• Длина рукояток. Влияет на удобство применения и на максимальное усилие сжатия или разведения ушек.
• Форма наконечников. Используются как прямые, так и загнутые под некоторым углом (от 0 до 90°). Прямые позволяют развивать большее усилие, загнутые удобнее при работе в углублениях.
• Диаметр наконечников. Должен быть по возможности ближе к диаметру отверстий в ушках. Слишком толстый наконечник просто не пройдет в отверстие, а слишком тонкий может не выдержать нагрузки и сломаться. К тому же с тонких наконечников кольцо может соскользнуть.
• Обратный отгиб наконечников. Используется на внешних съемниках, для разжимания ушек. Отгиб повышает надежность удержания кольца.

Эти характеристики съемников для стопорных колец важны для традиционных конструкций. На рынке предлагаются универсальные съемники. У них наконечники губок выполнены съемными, их можно оперативно снять и заменить на другую, более подходящую к данному случаю пару. Селектором переключаются режимы разжатие/сжатие, дополнительный шарнир позволяет менять угол наклона губок от 0 до 90°.

Некоторые модели снабжены ограничителем усилия. Это позволяет регулировать максимальное усилие разжатия или сжатия, не давая повредить тонкие кольца.

При использовании универсальных съемников следует быть внимательным при выборе наконечников. Допустимо использовать лишь те наконечники, которые произведены тем же изготовителем либо указаны им в качестве совместимых.

Категорически неприемлемо совместное использование наконечников из разных пар, отличающихся по длине, углу наклона или обратному изгибу. Это может привести к повреждению устройства. Другое неприятно последствие- крепежная деталь может сорваться с губок и отправиться в непредсказуемый полет. Поскольку металл при сжатии или разжатии запасает большое количество энергии, возможно повреждение оборудования мастерской или нанесение серьезные травмы людям.

При работе с кольцевыми креплениями и съемниками обязательно использование средств индивидуальной защиты - небьющихся рабочих очков (лицевого щитка) и защитных перчаток.

Снятие стопорных колец

Снятие стопорных разрезных шайб проводится двумя основными методами:

• С частичной разборкой основного механизма. При этом узел, содержащий кольцо, демонтируется. Он фиксируется в тисках или другом зажимном приспособлении на рабочем столе, и снимать деталь можно в удобных условиях теплой и хорошо освещенной мастерской.
• Без частичной разборки. Удел, подлежащий ремонту, не демонтируется, его разборка и замена деталей происходит в менее удобных условиях, зачатую на открытом воздухе.

И в том, и в другом случае снять стопорную деталь лучше с использованием специальных съемников, соответствующих типу и размеру стопорного крепления.

Если же их по каким- либо причинам нет под рукой, умельцы приспосабливают тот или иной универсальный инструмент или дорабатывают его, изготавливая съемник своими руками. Такой подход может быть оправдан, если требуется срочно снять одно или два кольца. При больших объемах работ съемники заводского производства демонстрируют свое превосходство по целому ряду признаков:

• прочность;
• надежность;
• удобство и скорость работы;
• безопасность.

Опытные мастера сформулировали ряд рекомендаций, как снять стопорную шайбу со ступичного подшипника передней подвески:

1. Стойка снимается с автомобиля и зажимается в тиски.
2. Молотком выбивается ступица.
3. Легкими постукиваниями малого молотка по бортику внутреннего стопорного кольца ослабляется его контакт с пазом.
4. Далее подходящим по типу и размеру кольцесъемником нужно снять кольцевое крепление. При отсутствии штатного инструмента некоторые умельцы ухитряются снять стопор двумя тонкими отвертками.
5. После выпрессовки и замены подшипника нужно проверить его положение: передний торец должен быть на уровне дальней стенки паза для установки стопорной детали.
6. Съемником сжимается кольцо и подносится к пазу. После совмещения по всему периметру рукоятки понемногу ослабляются, и деталь встает на место.

Рекомендации, как снять задний ступичный подшипник, и его стопорное кольцо, выглядят следующим образом:

1. Снять колесо и тормозной барабан.
2. Плоской отверткой осторожно поддеть и снять сальник.
3. Кольцо снять с внутреннего диаметра подходящим по размеру и типу съемником.
4. Снять внутреннюю обойму подшипника.
5. Выбить внешнюю обойму легкими постукиваниями по бородку и снять ее.

После смазки или замены подшипника собрать узел в обратном порядке.

Основные способы снятия стопорных колец

Механики выделяют три основных метода установки стопорных креплений:

• Ручной. Самый распространенный в обиходе.
• Механический. Для того, чтобы поставить внешнее кольцо, используется установочный конус, равный по диаметру валу и отцентрованный по нему. Специальным толкателем деталь двигается по конусу к месту установки, соскальзывая с конуса в паз.
• Автоматический. При массовом производстве на автоматизированных линиях детали ставятся гидравлическими или пневматическими приводами.

Среди умельцев распространено множество способов, как снять стопорные кольца без инструмента, специально для этого предназначенного. В ход идут шила, гвозди, тонкие крестовые отвертки и другие подручные средства.

Чтобы снять стопорные кольца без съемника, можно модифицировать обычные острогубцы.

Их концы обтачивают под цилиндр, с диаметром, чуть меньше отверстия в ушках.

Модифицируют и пассатижи, в боковых поверхностях губок, у самого конца сверят отверстия, в которые вставляют отрезки закаленного прутка подходящего диаметра. Таким способом разрезную стопорную шайбу можно как снять, так и поставить обратно.

Часто возникает вопрос: как снять стопорные кольца без ушек? Для этого понадобится две отвертки. Одной следует разжимать стопор в его разрезе так, чтобы его диаметр немного увеличился, и оно частично вышло из паза. Второй отверткой нужно подхватить один из концов кольца и вытащить его на поверхность вала. Первой отверткой нужно подхватить этот конец, не давая ему соскользнуть обратно в паз. Второй отверткой нужно провести по пазу, чтобы вытащить из него оставшуюся часть стопорной шайбы.