ПОРШНЕВОЙ ГАЙКОВЕРТ Российский патент 2012 года по МПК B25B21/00 

Изобретение относится к ручным механизированным устройствам с пневматическим приводом для затяжки и разборки резьбовых соединений.

Известен гайковерт [1], содержащий корпус, имеющий цилиндрическое продольное отверстие и выходящие из него каналы, установленную в корпусе съемную рукоятку, размещенный в продольном отверстии и образующий с корпусом рабочие полости поршень со штоком, кинематически связанный с концом штока палец, размещенные в корпусе шпиндель с головкой под ключ на конце с храповым колесом, закрепленным в его средней части, установленную на пальце и подпружиненную к храповому колесу собачку и подпружиненный в осевом направлении упор для периодического взаимодействия с зубьями храпового колеса, в котором для повышения надежности и уменьшения массы и габаритов в боковых стенках выполнены параллельные друг другу дуговые пазы, центр кривизны которых совмещен с осью шпинделя, для размещения концов пальца, последний на участке сопряжения с собачкой в нормальном сечении имеет эллипс с секторным пазом, расположенным симметрично относительно его большей оси, а собачка выполнена из двух соединенных с возможностью продольного перемещения относительно друг друга половин, каждая из которых имеет на одном конце зуб для взаимодействия с соответствующим зубом храпового колеса, на другом конце - полукруглый канал, образующий совместно с полукруглым каналом другой половины цилиндрическое отверстие, диаметр которого равен большей оси эллипса, в одной из половин выполнено сквозное резьбовое отверстие, выходящее в полукруглый канал, а гайковерт снабжен размещенным в сквозном резьбовом отверстии упором с концом, выходящим в полукруглый канал и предназначенный для периодического взаимодействия с боковыми сторонами секторного паза.

Недостатками данного гайковерта является конструктивная сложность и снижение точности выдержки крутящего момента за счет трения при движении концов оси в дуговых пазах при совершении рабочего хода. Соединение двух половин собачки осуществляется при помощи шпильки, а так как при работе гайковерта эллипсная часть оси давит на обе половинки собачки, то в шпильке возникают большие напряжения, что приводит к ее растяжению и, как следствие, деформации половинок собачки. Кроме того, в сквозном резьбовом отверстии размещен упор с концом, выходящим в полукруглый канал, и который предназначен для периодического взаимодействия со сторонами секторного паза, однако это взаимодействие идет по линии, а не по площадке, и это вызывает большую концентрацию напряжений в нем и его быстрое разрушение.

Известен гидравлический гайковерт [2], содержащий корпус с размещенным в нем гидроцилиндром с шток-поршнем, храповый механизм, содержащий шатун, храповое колесо, подпружиненные силовую и противовозвратную собачки, и установленный в храповом колесе шпиндель, в котором для упрощения конструкции и повышения надежности работы гайковерта за счет храпового механизма поршневой конец шатуна подвижно установлен в сферической опоре, жестко закрепленной в шток-поршне, а силовая собачка размещена между рычагами, установленными на шейке храпового колеса и связанными одной осью с шатуном и силовой собачкой, имеющей один неподвижный и один подвижный зубья, причем последний подпружинен и установлен с зазором в полукруглом пазу, выполненном в рабочей зоне силовой собачки.

Недостатками данного гайковерта являются сложность конструкции силовой собачки и трение движущихся элементов о стенки корпуса.

Известен гидравлический гайковерт [3], содержащий корпус, расположенный в нем гидроцилиндр с полым штоком и храповой механизм с прямой собачкой, связанный с гидроцилиндром через толкатель с проушиной, расположенный в штоке, в котором для повышения точности выдержки крутящего момента за счет уменьшения трения движущихся элементов конструкции при прямом ходе храповой механизм снабжен дополнительной обратной собачкой, установленной на одной оси с прямой собачкой, причем обе собачки друг с другом соединены пружиной, а на корпусе смонтирована крышка, внутренняя поверхность которой выполнена цилиндрической, соосной с храповым механизмом для взаимодействия с проушиной толкателя при обратном ходе.

Недостатками данного гайковерта являются конструктивная сложность, ненадежность фиксации собачек на храповом колесе и трение подвижных элементов о стенки корпуса.

Ближайшим техническим решением является гайковерт [4], содержащий поршневой привод, включающий шток-поршень в силовой камере с двумя каналами для подвода-отвода рабочей среды и храпового механизма, состоящего из храпового колеса (захвата) и блока подпружиненных собачек, в котором на его раме (корпусе устройства) размещен вращающийся захват. Причем в захвате предусмотрено отверстие или выточка, которую устанавливают на головку болта или гайки. Между цилиндром и захватом установлен элемент, обеспечивающий поворот захвата. Один из концов указанного элемента соединен со штоком поршня, а другой входит в зацепление с захватом, причем связь между ним и захватом обеспечивается посредством храпового механизма, который может поворачиваться в одну и другую сторону, вокруг оси вращения захвата.

Недостатком прототипа является то, что при эксплуатации возможно заедание или заклинивание храпового зацепления, так как ось, на которой расположен блок с подпружиненными собачками, совершает только поступательное движение и не обеспечивает вращательное вокруг оси, соосной с осью захвата.

Задачей изобретения является разработка конструкции гайковерта, обеспечивающей повышение надежности и точности выдержки крутящего момента.

Технический результат заключается в повышении надежности за счет применения вилки, позволяющей уменьшить силы, вызывающие изгиб штока, увеличении ресурса работы контактирующих узлов гайковерта собачки - храповое колесо, а также в повышении точности выдержки крутящего момента за счет уменьшения трения движущихся элементов (применение кривошипов в качестве направляющих для блока подпружиненных собачек).

Указанный результат достигается тем, что в гайковерте, содержащем пневмопривод, храповой механизм с блоком подпружиненных собачек и выходной вал с установленным на нем храповым колесом, пневмопривод выполнен из двух цилиндров, храповой механизм связан с пневмоприводом через вилку и снабжен двумя кривошипами, задающими траекторию движения блока подпружиненных собачек и установленными на выходном валу на одной оси с вилкой, а выходной вал расположен в двух соосных подшипниках скольжения, один из которых запрессован в корпус, а второй - в крышку, прикрепленную к корпусу.

На фиг.1 изображен гайковерт, продольный разрез; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, разрез по А-А.

Гайковерт содержит корпус 1 (фиг.1), храповое колесо 2, жестко установленное на выходном валу 3, крайние ступени которого выполнены с квадратным сечением для обеспечения возможности присоединения накидного ключа (не показан). При этом выходной вал 3 (фиг.3) размещен с возможностью вращения вокруг своей оси в соосных отверстиях двух бронзовых втулок 4 (подшипниках скольжения), запрессованных наружными диаметрами соответственно в корпус 1 и крышку 5. Корпус 1 жестко связан с пневмоприводом, включающим (фиг.2) два силовых цилиндра 6 и 7 с запрессованными в них гильзами 8 (фиг.1), корпус золотника 9 (фиг.2) с запрессованной в последний гильзой 10 с золотником 11 (фиг.1). Для исключения возможности проворота золотника 11 вокруг своей оси (в целях обеспечения параллельности осей входного и выходного отверстий корпуса золотника и воздухопроводящих каналов в золотнике) в корпусе золотника 9 (фиг.2) жестко установлены (заштифтованы) два стопорных диска 12 (фиг.1). При этом силовые цилиндры 6 и 7 и корпус золотника 9 жестко соединены между собой шпильками 13 (фиг.2).

В гильзе 8 (фиг.1) силового цилиндра 6 с возможностью возвратно-поступательных движений установлен поршень 14 со штоком 15 (фиг.1), причем на левом конце последнего выполнено отверстие и размещена ось 16. Два кривошипа 17 установлены с возможностью вращательных движений на выходном валу 3 (фиг.3) и соединены со штоком 15 вилкой 18, расположенной на оси 16. Вилка и кривошипы соединены осью 19, на которой размещен блок подпружиненных собачек 20.

Поршень 21 (фиг.1) установлен с возможностью возвратно-поступательных движений в силовом цилиндре 7 (фиг.2) и четырьмя тягами 22 жестко связан с левым поршнем 14 (фиг.1), размещенным в силовом цилиндре 6 (фиг.2).

Ручка 23 для удержания гайковерта, внутри которой расположен входной штуцер 24 с вентилем 25, жестко прикреплена к правому торцу силового цилиндра 7 (фиг.2 и 1).

Штуцер 26 запрессован в корпус золотника 9, медной трубкой 27 герметично связан с входным штуцером 24 (фиг.1).

Воздухопроводящие каналы 28 и 29 в золотнике 11 и два отверстия 30 и 31 на боковой поверхности корпуса золотника 9 при крайнем правом или крайнем левом положениях поршней 14 и 21 (фиг.1) соответственно предназначены для обеспечения возможности сброса отработанного воздуха в атмосферу.

Подпружиненная собачка-фиксатор 32 установлена в кронштейне 33, прикрепленном к корпусу 1. Для удобства эксплуатации гайковерта к корпусу 1 прикреплена дополнительная ручка 34; крюк (рым-болт) 35 привинчен к корпусу 1 и предназначен для подвески устройства на рабочем месте сборщика.

Изобретение работает следующим образом.

Гайковерт подсоединяют к питающей пневмомагистрали. При повороте на 90 градусов вентиля 25 через штуцера 24, 26 и медную трубу 27 сжатый воздух (р=0,4-0,6 МПа) начинает поступать к золотнику 11. Проходя через канал 28, сжатый воздух попадает в левую рабочую полость силового цилиндра 6 и давит на поршень 14, который перемещается влево. При этом шток 15 начинает воздействовать на вилку 18, через ось 19 давит на блок подпружиненных собачек 20. Вершины зубьев храпового колеса 2 входят в зацепление с подпружиненными собачками. Храповое колесо 2 начинает вращаться вокруг своей оси. Траекторию движения блока собачек 20, соосную с храповым колесом 2, задают два кривошипа 17. Одновременно с поршнем 14 перемещается и поршень 21 за счет тяг 22; при достижении поршнем 14 крайнего левого положения поршень 21 перемещает золотник 11 влево, в результате чего перекрывается канал 28, и прекращается подача воздуха в полость цилиндра 6, который стравливается в атмосферу через отверстие 30 в корпусе золотника 9. Далее, воздух из напорной линии через канал 29 поступает в полость цилиндра 7 и начинает перемещать поршень 21 вправо до тех пор, пока поршень 14 не сдвинет золотник 11; при этом канал 28 объединяется с напорной линией, а сжатый воздух из полости цилиндра 7 через отверстие 31 в корпусе золотника 11 стравливается в атмосферу.

При обратном ходе поршней 14 и 21 зубья блока подпружиненных собачек 20 выходят из впадин зубьев храпового колеса 2 и «западают» в следующую пару впадин. Цикл продолжается до достижения необходимого крутящего момента. При непрерывной подаче воздуха устройство работает в автоматическом режиме.

Список литературы

1. Авторское свидетельство СССР №1609635, B25B 21/00, Гайковерт // Ганиев A.M., Гаджиев В.Д., Аллахвердов Э.Р., Опубл. 30.11.90 г., Б.И. - 44.

2. Патент РФ №2177401, B25B 21/00, B23P 19/06, Гидравлический гайковерт // Ганин Ф.Г., Опубл. - 27.12.2001 г., Б.И. 48.

3. Патент РФ №2225288, B25B 21/00, B23P 19/06, Гайковерт гидравлический // Федоров В.В., Лазарев С.В., Никуличев А.В., Быковец Р.В., Опубл. - 10.03.2004 г, Б.И. 10.

4. Патент ФРГ DE №3637605, МПК B23P 19/06, 1987.

Изобретение относится к ручным устройствам с пневматическим приводом для затяжки и разборки резьбовых соединений, в частности гайковертам. Гайковерт содержит корпус 1 с расположенным в нем храповым механизмом, состоящим из храпового колеса 2 и блока подпружиненных собачек 20. Пневмопривод состоит из двух цилиндров 6, 7. Храповой механизм связан с пневмоприводом через вилку 18 с двумя соосными отверстиями под ось 19, на которой установлены блок подпружиненных собачек 20 и два кривошипа 17, совершающих вращательное движение. Выходной вал 3 с установленным на нем храповым колесом 2 расположен в двух соосных подшипниках скольжения 4, запрессованных в корпус 1 и крышку 5, прикрепленную к корпусу. Повышается надежность гайковерта и точность выдержки крутящего момента. 3 ил.

Гайковерт пневматический, содержащий пневмопривод, храповой механизм с блоком подпружиненных собачек и выходной вал с установленным на нем храповым колесом, отличающийся тем, что пневмопривод выполнен из двух цилиндров, храповой механизм связан с пневмоприводом через вилку и снабжен двумя кривошипами, задающими траекторию движения блока подпружиненных собачек и установленными на выходном валу на одной оси с вилкой, а выходной вал расположен в двух соосных подшипниках скольжения, один из которых запрессован в корпус, а второй - в крышку, прикрепленную к корпусу.