УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЯЖКИ КРУПНЫХ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ РЕЗЬБЫ Российский патент 1997 года по МПК B25B21/02 

Изобретение относится к механизированным инструментам и может быть использовано при сборке крупных резьбовых соединений.

Известно устройство для затяжки гайки дробящего конуса (1), содержащее корпус, установленный на валу дробящего конуса, подвижную часть и привод. Корпус выполнен в виде траверсы с центральным стаканом, установленной последним на внутренней втулке гайки, а подвижная часть выполнена в виде обоймы с центрирующим буртом и подвижными захватами, установлена на гайке и снабжена гидроцилиндрами, соединяющими ее с траверсой.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, вызванная необходимостью передачи большого реактивного момента, и как следствие значительная масса и сложность настройки перед работой.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является гайковерт ударного действия (2), который содержит корпус, поршень-ударник, наковальню-ключ, шпиндель и пневмопривод с золотниковым устройством.

Разгон поршня-ударника происходит под действием сжатого воздуха, поступающего в полость рабочего хода, и он получает ускоренное вращательно-поступательное движение. При этом в резьбовой паре поршень-ударник и шпиндель возникает трение скольжения.

На протяжении свободного хода поршень-ударник накапливает для удара кинетическую энергию преимущественно вращательного движения, т.к. его окружная скорость выше поступательной.

Реактивный момент воспринимается гайкой, которую предварительно затягивают вручную.

В конце свободного хода кулачки поршня-ударника и наковальни входят в зацепление и происходит удар, при котором наковальня и поршень-ударник поворачиваются вместе с гайкой. Затем золотниковое устройство направляет сжатый воздух в полость обратного хода и поршень-ударник возвращается в исходное положение.

Недостатками известной конструкции являются следующие:
незначительная энергия удара, т.к. при движении вниз поршень-ударник теряет часть кинетической энергии за счет трения скольжения в резьбовой паре поршень-ударник и шпиндель;
сложность конструкции.

Целью изобретения является повышение энергии удара за счет уменьшения потерь кинетической энергии поршнем-ударником и упрощение конструкции.

Указанная цель повышение энергии удара достигается тем, что в устройстве для затяжки крупных резьбовых соединений с вертикальной осью резьбы, содержащем корпус с выступами, неподвижно установленный на нем винт с многозаходной резьбой и охватывающий последний ударник с кулачками для периодического взаимодействия с выступами корпуса, ударник имеет радиальные отверстия, в которых расположены подвижные в радиальном направлении штыри с роликами на подшипниках качения на одном из конце и с фиксаторами на другом, а верхние торцы резьбы винта расположены в плоскости, перпендикулярной оси винта, что позволяет заменить трение скольжения в паре ударник-винт на трение качения, уменьшив тем самым потери кинетической энергии ударника.

Для обеспечения устойчивого положения ударника в верхнем положении количество роликов равно числу заходов резьбы и применяется не менее трех.

Указанная цель упрощение конструкции достигается тем, что накопление энергии, необходимой для удара, происходит за счет поднятия массивного ударника из нижнего положения в верхнее при помощи внешнего грузоподъемного устройства (крана), что позволяет исключить пневмопривод с золотниковым устройством.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что предложенное устройство для затяжки крупных резьбовых соединений с вертикальной осью резьбы отличается от известного тем, что ударник имеет радиальные отверстия, в которых расположены подвижные штыри с роликами на подшипниках качения, фиксаторы для фиксации их в крайних положениях, а верхние торцы витков резьбы расположены в плоскости, перпендикулярной оси винта.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство для затяжки крупных резьбовых соединений с вертикальной осью резьбы, разрез; на фиг.2 то же, вид сверху.

Устройство содержит корпус 1 с выступами 2, установленный на затягиваемой гайке 3 при помощи двух шпонок 4, ударник 5 с кулачками 6, охватывающий винт 7 с многозаходной резьбой, неподвижно закрепленный на корпусе 1.

Ударник имеет радиальные отверстия 8, в которых распложены подвижные в радиальном направлении штыри 9 с роликами 10, установленными на подшипниках качения 11. В крайних положениях штыри с роликами фиксируются фиксаторами 12. Для установки роликов в исходном положении на верхних торцах витков резьбы выполнены площадки 13, перпендикулярные оси винта.

Устройство для затяжки крупных резьбовых соединений с вертикальной осью резьбы работает следующим образом. Устройство устанавливают на торец гайки 3 так, чтобы шпонка 4 корпуса 1 расположилась в пазах гайки. При этом ударник 5 находится в нижнем положении. Выводят штыри 9 с роликами 10 из впадин резьбы винта 7 и фиксируют их в этом положении фиксаторами 12. При помощи крана поднимают ударник вверх, штыри с роликами вводят в рабочее положение, фиксируют их фиксаторами 12. Затем ударник устанавливают так, чтобы ролики 10 расположились над площадками 13 витков резьбы, опускают его до соприкосновения роликов с площадками и отцепляют тросы крана. Ударник вручную поворачивают так, чтобы ролики попали на наклонную поверхность резьбы 14. Под действием собственного веса ударник начинает ускоренное вращательно-поступательное движение вниз. При этом ролики 10 катятся на подшипниках качения 11 по поверхности резьбы 14 винта 7.

На протяжении свободного хода происходит накопление ударником кинетической энергии преимущественно вращательного движения, поскольку его окружная скорость выше поступательной. Реактивный момент при этом воспринимается гайкой 3, которую предварительно затягивают вручную на валу. Момент предварительной затяжки невелик и составляет 0,2.0,5% от номинального момента. В конце свободного хода кулачки 6 ударника наносят удар по выступам 2 корпуса 1, который посредством шпонок 4 передается гайке 3, при этом корпус и винт поворачивается вместе с гайкой. Угол подъема несамотормозящей резьбы выбираются таким, что- бы окружная скорость на радиусе инерции была значительно выше его поступательной скорости. Массу ударника и перепад высот определяют исходя из необходимой энергии единичного удара.

Сущность изобретения: в устройстве для затяжки крупных резьбовых соединений ударник 5 охватывает винт 7 с многозаходной резьбой, закрепленной на корпусе 1. В радиальных отверстиях 8 ударника 5 размещены штыри 9, на которых установлены посредством подшипников качения 11 ролики 10. Корпус 1 устанавливают на затягиваемой гайке 3. При вращательно-поступательном движении под действием собственного веса ролики 10 катятся по резьбе винта 7. В конце хода кулачки 6 ударника 5 удаляют по выступам 2 корпуса 1, передавая крутящий момент на гайку 3.1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для затяжки крупных резьбовых соединений с вертикальной осью резьбы, содержащее корпус с выступами, неподвижно установленный на нем винт с многозаходной резьбой и охватывающий последний ударник с кулачками для периодического взаимодействия с выступами корпуса, отличающееся тем, что оно снабжено штырями, установленными на одних их концах фиксаторами, подшипниками качения с роликами для взаимодействия с многозаходной резьбой винта на других концах штырей, ударник имеет радиальные отверстия для размещения подвижных в радиальных направлениях штырей, а верхние торцы витков резьбы расположены в плоскости, перпендикулярной оси винта. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что количество штырей равно числу заходов резьбы и не менее трех.