ГАЙКОВЕРТ Российский патент 1997 года по МПК B25B21/00 

Изобретение относится к переносным инструментам с приводом, а именно к гайковертам для закрепления и раскрепления резьбовых соединений, в различных отраслях промышленности. В частности, изобретение может быть использовано в нефтяной отрасли при монтаже и ремонте бурового и нефтепромыслового оборудования.

Известен гайковерт [1] содержащий гидро-(пневмо)-привод, распределительное устройство, цилиндр и поршень. Однако известное устройство отличается низкой надежностью в связи с отказами в работе распределительного устройства золотникового типа при попадании в рабочую жидкость (газ) механических примесей.

Наиболее близким по совокупности признаков является гайковерт [2] содержащий пневмопривод с воздухораспределительным устройством, цилиндр, поршень, ограничители ударного механизма и рычажной ключ с храповым механизмом.

Известное техническое решение также имеет ряд недостатков: заклинивание золотника при возможном попадании механических примесей; необходимость увеличения длины цилиндра и массы поршня для создания высоких крутящих моментов; низкая надежность работы устройства из-за примерзания деталей золотника, поршня и т.п. при отрицательной температуре окружающего воздуха и наличии влаги в пневмосистеме; необходимость подачи масла в рабочий агент (воздух).

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик гайковерта.

Цель достигается тем, что гайковерт, содержащий пневмопривод с воздухораспределительным устройством, связанный с последним пневмоцилиндр с размещенным в нем поршнем, и рычажный ключ, снабжен размещенным в рычажном ключе храповым механизмом, в колесе которого выполнено гнездо под гайку, и расположенными на соответствующих концах пневмоцилиндра двумя имеющими каналы ограничителями хода поршня, по крайней мере один из которых жестко связан с рычагом ключа, пневмоцилиндр выполнен гибким и протяженным по длине, поршень имеет форму шара, а воздухораспределительное устройство выполнено в виде плоского конфузорно-диффузорнного сопла, направленного в два напорных диффузорных канала, симметрично расположенных относительно центра конфузорно-диффузорного сопла и связанных у среза последнего с двумя разрядными диффузорными каналами, причем выходы напорных каналов сообщены с полостью пневмоцилиндра через каналы соответствующих ограничителей хода поршня.

На фиг. 1 показана схема гайковерта; на фиг. 2 вариант исполнения гайковерта, когда оба ограничителя жестко связаны с рычагом ключа.

Известно, что надежность любой конструкции возрастает с уменьшением числа подвижных деталей. Если рассматривать рабочий цикл предлагаемого гайковерта, то количество подвижных деталей сведено до одной (шаровой поршень двигается внутри цилиндра). Вместе с тем практика подтверждает, что элементы струйной техники безотказно работают в пневмосистемах, содержащих влагу и механические примеси.

Таким образом, имеется возможность повысить надежность гайковерта при использовании предлагаемого технического решения.

За счет протяженного гибкого цилиндра создаются условия для передачи высокой кинетической энергии поршню и соответственно большого крутящего момента на ключ. При этом можно уменьшить массу поршня и самого ключа, что сделает его удобным в эксплуатации.

Из-за отсутствия трущихся деталей в конструкции отпадает необходимость подачи масла в воздух, что также повышает эксплуатационные характеристики.

Гайковерт (фиг. 1) содержит пневмопривод с воздухораспределительным устройством, гибкий цилиндр 2, шаровой поршень 3 и проточные ограничители 4,5, образующие ударный механизм, рычажный ключ 6 с храповым механизмом. Храповое колесо 7 с отверстием под гайку стопорится фиксатором-собачкой 8. Воздухораспределительное устройство 1 выполнено на основе элементов струйной техники и имеет плоское конфузорно-диффузорное сопло 9, направленное в два напорных симметрично расположенных относительно центра сопла диффузорных канала 10,11, связанных у среза сопла 9 с двумя разрядными диффузорными каналами 12,13. Выходы напорных каналов 10,11 сообщаются с полостью цилиндра 2 через проточные ограничители 4,5 и канал 14. Для подачи сжатого воздуха в распределительное устройство служит патрубок 15, сообщающийся с соплом 9. Один из ограничителей 4 (фиг.1) или оба ограничителя 4, 5 (фиг.2) жестко связаны с рычагом ключа 6.

Гайковерт работает следующим образом (фиг. 1). Через патрубок 15 в сопло 9 подается сжатый воздух. Плоская струя, формируемая в узкой части сопла 9, не имеет устойчивого положения в центре диффузорной части и отклоняется к одной из стенок. Наблюдается известный "эффект Коанда", или "эффект прилипания" струи к одной из стенок диффузорной части сопла, на второй из стенок диффузорной части образуется зона более высокого давления. При этом весь поток воздуха направляется из сопла в один из напорных каналов 11 или 10.

На фиг. 1 показано течение потока в канал 11. Потоком воздуха шаровой поршень 3 разгоняется внутри протяженного гибкого цилиндра 2. Направление течения потока воздуха показано стрелками: каналы 14,10,12. Гибкий цилиндр - шланг позволяет свободно установить гайковерт в необходимое положение. При ударе шара 3 об ограничитель 4 кинетическая энергия шарового поршня 3 преобразуется в крутящий момент, передаваемый рычажным ключом 6 через храповый механизм 8,7 на гайку, находящуюся внутри храпового колеса 7. Шар 3 в крайнем положении перекрывает канал в проточном ограничителе 4. В этот момент создается импульс высокого давления, распространяющийся вдоль канала 11 в направлении сопла 9. Под действием повышенного давления струя воздуха в диффузорной части сопла 9 переходит во второе устойчивое положение у противоположной стенки. При этом воздушный поток направится уже в канал 10 и канал 14.

Шаровой поршень 3 начнет движение в противоположную сторону, а воздух из цилиндра 2 будет вытесняться через напорный канал 11 и разрядный канал 13. Когда шар 3 достигнет ограничителя 5 цикл переключения направления циркуляции воздуха повторится. Для более эффективного использования энергии пневмопривода возможен вариант, когда оба ограничителя жестко связаны с рычагом ключа (фиг.2). Принцип работы гайковерта при этом не изменяется, но силовое воздействие на ключ будет осуществляться с частотой в два раза больше.

Для проведения перезарядки храпового механизма 8,7 могут быть использованы и инерционные нагрузки от движения шара 3 по изогнутому участку цилиндра 2.

Сущность изобретения: в гайковерте пневмоцилиндр 2 выполнен гибким и протяженным по длине. Поршень 3 имеет форму шара. На концах пневмоцилиндра 2 расположены имеющие каналы ограничители 4, 5 хода поршня 3, по крайней мере один из которых жестко связан с рычагом ключа 6. Воздухораспределительное устройство 1 выполнено в виде плоского конфузорно-диффузорного сопла 9, направленного в два напорных диффузорных канала 10, 11, симметрично расположенных относительно центра сопла 9 и связанных у среза последнего с двумя разрядными диффузорными каналами 12, 13. Выходы напорных каналов 10, 11 сообщены с полостью пневмоцилиндра 2 через каналы ограничителей 4, 5. Потоком воздуха поршень 3 разгоняется внутри пневмоцилиндра 2. При ударе поршня 3 об ограничитель 4 его кинетическая энергия преобразуется в крутящий момент, передаваемый рычажным ключом 6 через храповой механизм 8, 7 на гайку. 2 ил.

Гайковерт, содержащий пневмопривод с воздухораспределительным устройством, связанный с последним пневмоцилиндр с размещенным в нем поршнем и рычажный ключ, отличающийся тем, что он снабжен размещенным в рычажном ключе храповым механизмом, в колесе которого выполнено гнездо под гайку, и расположенными на соответствующих концах пневмоцилиндра двумя имеющими каналы ограничителями хода поршня, по крайней мере один из которых жестко связан с рычагом ключа, пневмоцилиндр выполнен гибким и протяженным по длине, поршень имеет форму шара, а воздухораспределительное устройство выполнено в виде плоского конфузорно-диффузорного сопла, направленного в два напорных диффузорных канала, симметрично расположенных относительно центра конфузорно-диффузорного сопла и связанных у среза последнего с двумя разрядными диффузорными каналами, причем выходы напорных каналов сообщены с полостью пневмоцилиндра через каналы соответствующих ограничителей хода поршня.