ГАЙКОВЕРТ Российский патент 2000 года по МПК E01B29/28 B25B21/00 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для механизации путевых работ.

Известно устройство двухскоростного предельного резьбоверта, например, по а. с. СССР N 925618 [1], содержащее корпус, размещенный в нем привод, связанный с ведущим валом последнего редуцирующий механизм, механизм переключения скоростей и ведомое звено, соединяемое со шпинделем резьбоверта. В этом устройстве редуцирующий механизм выполнен в виде ведомого звена с упругим диском, взаимодействующим с опорным звеном, телами качения, размещенными на ведущем диске и взаимодействующими с упругим диском, а механизм переключения скоростей выполнен в виде обгонной муфты, расположенной между опорным звеном и корпусом.

Переключение скоростей в известном устройстве производится автоматически, но в неопределенный момент времени, поскольку регулировке подлежит только предельный момент срабатывания резьбоверта. Неопределенность момента переключения скоростей связана с энергетическими потерями и является поэтому недостатком.

Наиболее близким по решаемой задаче является гайковерт по а. с. СССР N 753628 [2] , содержащий корпус, размещенные в нем силовой привод с выходным валом, планетарный редуктор с центральным колесом, зубчатую торцовую муфту, выполненную в виде неподвижной и подвижной в осевом направлении полумуфт, дополнительный планетарный редуктор в виде солнечного и ведущего колес и водила с установленными на нем сателлитными шестернями, муфту свободного хода со ступицей и обоймой и шпиндель с рабочей головкой. С целью автоматического изменения скорости затяжки в зависимости от нагрузки гайковерт снабжен втулкой с продольными пазами, на которой размещена подвижная зубчатая полумуфта и которая связана с установленным на выходном валу привода ведущим колесом дополнительного планетарного редуктора.

Недостатком известного гайковерта является сложность его конструкции и относительная дороговизна привода, который для обеспечения разгона в момент переключения скорости должен иметь мягкую характеристику, то есть возможность изменения (увеличения) скорости с изменением (уменьшением) нагрузки, например электродвигатель постоянного тока с последовательным возбуждением. Использование же привода с жесткой характеристикой, например асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, не позволит обеспечить ускорение после уменьшения нагрузки и тем самым не создаст центробежной силы для переключения скорости в редукторе. Кроме того, поскольку переключение скоростей основано на инерционном принципе с использованием центробежного механизма, то наличие нестабильных факторов, таких как влияние сил трения, сопротивления смазки в редукторе, положения гайковерта в пространстве, не обеспечивает надежности переключения скорости в нужный момент времени.

Задача состоит в том, чтобы упростить и удешевить конструкцию гайковерта и одновременно повысить надежность переключения скоростей в нужный момент времени за счет создания условий для переключения не в зависимости от нагрузки, а от местоположения гайки на резьбовом участке болта.

Задача решается тем, что в известном гайковерте, содержащем корпус, размещенный в нем силовой привод с выходным валом, редуктор, муфту свободного хода со ступицей и обоймой и шпиндель с рабочей головкой, быстроходная и тихоходная ступени зубчатых передач редуктора снабжены каждая своим выходным валом, соосно вставленным один в другой, а шпиндель выполнен составным из соосно вставленных одно в другое звеньев. Причем внутреннее звено связано с быстроходной, а наружное - с тихоходной ступенью передач редуктора, при этом рабочая головка выполнена составной из головки внешнего и внутреннего звена шпинделя, при этом муфта свободного хода встроена в наружное звено шпинделя. Направление свободного хода муфты устанавливается в зависимости от назначения гайковерта: для закручивания гаек - правое, для откручивания - левое. Причем в варианте использования гайковерта для откручивания и закручивания гаек муфта свободного хода выполнена сдвоенной, состоящей из двух частей с противоположно направленными свободными ходами. При этом она снабжена муфтой переключения, а внутреннее быстроходное звено шпинделя снабжено ходовой гайкой, связанной с муфтой переключения.

Сопоставительный с прототипом [2] анализ показывает, что заявленный гайковерт отличается наличием у быстроходной и тихоходной передач редуктора отдельных друг от друга выходных валов, соосно вставленных один в другой, а также выполнением шпинделя составным из соосно вставленных одно в другое звеньев, при этом рабочая головка выполнена составной из головки внешнего и внутреннего звена шпинделя, при этом муфта свободного хода встроена в наружное звено шпинделя, связанное с тихоходной ступенью передачи редуктора.

Также отличием от прототипа [2] является новое выполнение муфты свободного хода в случае использования гайковерта в реверсивном режиме.

Таким образом, заявляемый гайковерт соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого гайковерта с известными аналогами [1] показало, что задача повышения надежности переключения скоростей в необходимый момент времени подобным конструктивным выполнением не решалась, что позволяет сделать вывод о наличии "существенных отличий".

На фиг. 1 показан общий вид гайковерта, на фиг. 2 - узел А, на фиг. 3 - вариант узла А, на фиг. 4 - узел Б.

Гайковерт содержит корпус-тележку 1 и подвешенный на ней посредством шарнирного параллелограмма 2 силовой привод 3 с выходным валом, взаимодействующим с редуктором. Редуктор включает быстроходную 4 и тихоходную 5 ступени зубчатых передач, каждая из которых снабжена своим выходным валом 6, соосно вставленным один в другой. Вал 6 соединен со шпинделем 7 с головкой 8 для гаек 9.

Шпиндель, как и выходной вал, выполнен составным из вставленных одно в другое соосных звеньев 10 и 11. Внутреннее звено 10 связано с быстроходной ступенью 4 зубчатой передачи, а наружное звено 11 - тихоходной ступенью 5. На внутреннем 10 и наружном звене 11 шпинделя выполнена рабочая головка 8. В наружное звено 11 шпинделя встроена муфта свободного хода 12. На корпусе-тележке 1 закреплен регулируемый упор-ограничитель 13.

Муфта свободного хода может быть выполнена сдвоенной, состоящей из двух частей 14 и 15, имеющих противоположные свободные ходы. Муфта свободного хода снабжена муфтой переключения 16.

Внутреннее звено 10 шпинделя снабжено ходовой гайкой 17, связанной с муфтой переключения 16.

Гайковерт работает следующим образом.

При откручивании гаек гайковерт устанавливается шпинделем 7 над гайкой 9 и надевается на нее головкой наружного звена 11. Упор-ограничитель 13 при этом отрегулирован так, что не позволяет надвинуться на гайку 9 головке внутреннего звена 10. При включении силового привода 3 весь момент, развиваемый тихоходной ступенью 5, при заклиненной муфте свободного хода 12 передается на гайку 9 и срывает ее с места. При дальнейшем откручивании гайка, поднимаясь по резьбе, поступает к головке внутреннего звена 10, которое связано с быстроходной ступенью 4, и заходит в эту головку. В этот момент муфта свободного хода 12 расклинивается и наружное звено 11 вместе с гайкой 9 совершает свободный ход, вращаясь с большой скоростью.

При закручивании гаек гайковерт устанавливается шпинделем 7 над гайкой 9 и надевается на нее головками обоих звеньев 10, 11.

При включении силового привода 3 гайка 9 вращается с большой скоростью внутренним звеном 10 при расклиненной муфте свободного хода 12 и навинчивается на болт, подходя к пружинной шайбе и сжимая ее.

В этот момент редуктор достигает упора-ограничителя 13 и вертикальное его перемещение прекращается. Гайка 9, продолжая навинчиваться на болт, выходит из головки внутреннего звена 10 и остается только в головке наружного звена 11. Муфта свободного хода 12 в этот момент заклинивается и наружное звено 11, вращаясь с малой скоростью, передает гайке 9 высокий крутящий момент тихоходной ступени 5 и затягивает ее. Требуемый момент затяжки обеспечивается регулировкой реле тока в цепи электродвигателя силового привода 3, которое размыкает цепь и выключает электродвигатель при достижении соответствующих моменту значений силы тока.

В варианте гайковерта со сдвоенной муфтой свободного хода, состоящей из двух частей 14 и 15, в зависимости от направления вращения шпинделя 7 ходовая гайка 17 удерживается силами трения большего радиуса при контакте с муфтой переключения 16 и движется по резьбе внутреннего звена 10, перемещая тем самым муфту переключения 16 в то или другое положение.

По достижении того или другого положения ходовая гайка 17, дойдя до упора на резьбе, прекращает осевое перемещение и продолжает вращаться вместе с внутренним звеном 10. При этом та или другая части муфты свободного хода блокируются муфтой переключения 16, и в работе остается только одна часть муфты свободного хода 14 или 15 в зависимости от требуемого направления свободного хода, связанного либо с откручиванием, либо с закручиванием гаек 9.

Конструкция заявленного гайковерта существенно упрощается за счет исключения центробежной муфты в функции переключателя скоростей, поскольку переключателем скорости является сама закручиваемая или откручиваемая гайка, которая перемещается по резьбовому участку болта и входит в ту или иную головку шпинделя, вращающуюся с различной скоростью. Кроме того, использование привода с жесткой характеристикой, например асинхронного электродвигателя, вместо двигателя постоянного тока, поскольку для переключения не требуется изменение скорости самого двигателя, позволяет существенно удешевить привод гайковерта при одновременном повышении надежности переключения скоростей в необходимый момент времени.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для механизации путевых работ. В гайковерте, содержащем корпус, размещенный в нем силовой привод с выходным валом, редуктор, муфту свободного хода со ступицей и обоймой и шпиндель с рабочей головкой, быстроходная и тихоходная ступени зубчатых передач редуктора снабжены каждая своим выходным валом, соосно вставленным один в другой, а шпиндель выполнен составным из соосно вставленных одно в другое звеньев, при этом рабочая головка выполнена составной из головки внешнего и внутреннего звена шпинделя, при этом муфта свободного хода встроена в наружное звено шпинделя, связанное с тихоходной ступенью передач редуктора. В случае работы гайковерта в реверсивном режиме муфта свободного хода выполняется сдвоенной, состоящей из двух частей с противоположно направленными свободными ходами, и снабжена муфтой переключения, а внутреннее звено шпинделя снабжено ходовой гайкой, связанной с муфтой переключения. В результате повышается надежность переключения скоростей в нужный момент времени при одновременном упрощении и удешевлении конструкции. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Гайковерт, содержащий корпус, размещенный в нем силовой привод с выходным валом, редуктор, муфту свободного хода со ступицей и обоймой и шпиндель с рабочей головкой, отличающийся тем, что быстроходная и тихоходная ступени зубчатых передач редуктора снабжены каждая своим выходным валом, соосно вставленным один в другой, а шпиндель выполнен составным из соосно вставленных одно в другое звеньев, при этом рабочая головка выполнена составной из головки внешнего и внутреннего звена шпинделя, при этом муфта свободного хода встроена в наружное звено шпинделя, связанное с тихоходной ступенью передач редуктора. 2. Гайковерт по п. 1, отличающийся тем, что муфта свободного хода выполнена сдвоенной, состоящей из двух частей с противоположно направленными свободными ходами, и снабжена муфтой переключения, а внутреннее звено шпинделя снабжено ходовой гайкой, связанной с муфтой переключения.