Гайковерт Советский патент 1983 года по МПК B25B21/00 

Изобретение относится к механизированному инструменту и может быть использовано в различных отраслях промышленности и строительства для механизированной затяжки резьбовых соединений. Известен гайковерт ударно-импульсного действия, содержащий корпус, размещенные в нем привод с выходным валом, имеющем V-образные канавки, щпиндель-наковальню с торцовыми кулачками, охватывающий вал и подпружиненный в сторону шпинделя-наковальни ударник с V -образными канавками и ответными торцовыми кулачками, шарики размещенные вУ-образных канавках вала и ударника, и узел фиксации положения ударника 1. Недостаток гайковерта ударно-импульсного действия состоит в том, что он не обеспечивает высокой стабильности момента затяжки резьбового соединения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является гайковерт, содержащии корпус с рукояткой, установленную в нем на опорах гильзу, два возбудителя колебаний в виде астатических двухстепенных гироскопор, размещенных в гильзе,и узел для уст ановки сменных торцовых ключей. Оси рамок гироскопов -расположены параллельно друг другу и перпендикулярно оси гайковерта, а узел для установки сменных торцовых ключей связан с гильзой через реверсивную обгонную муфту, пропускающую на него соответствующие полупериоды поворотных колебаний гильзы 2. Недостаток гайковерта заключается в том, что с увеличением типоразмеров свинчиваемых резьбовых соединений растет предельная жесткость болта, а без увеличения мощности привода это ведет к снижению эффективности затяжки, а также снижается стабильность момента затяжки резьбового соединения. Цель изобретения - расширение диапазона типоразмеров свинчиваемых резьбовых соединений и повышение стабильности момента затяжки. Поставленная цель достигается за счет того, что гайковерт, содержащий корпус с рукояткои, установленную в нем на опорах гильзу, два возбудителя колебаний в виде астатических двухстепенных гироскопов, размещенных в гильзе, и узел для установки сменных торцовых ключей,снабжен двумя дебалансами, жестко закрепленными на концах осей рамок гироскопов, и сменным захватом, закрепленным на гильзе соосно с узлом для установки сменных торцовых ключей, жестко закрепленным на корпусе, и предназначенным для взаимодействия с резьбовым концом болта или шпильки затягиваемого резьбового соединения, а оси вращения рамок гидроскопов лежат на одной прямой, перпендикулярной оси гайковерта. На фиг. 1 схематично изображен гайковерт, продольный разрез; на фиг. 2 - принципиальная схема кинематической связи между электродвигателем и рамками гироскопов и диаграммы сил и моментов (обоб щенных сил), действующих на рамки и гиромоторы; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 вид на фиг. 1; на фиг. 6 и 7 - варианты установки гайковерта на затягиваемое резьбовое соединение. Гайковерт содержит корпус 1 с рукояткой 2, в котором на опорах 3 малой жесткости (типа паралона) установлена гильза 4, два возбудителя колебаний в виде астатических двухстепенных гироскопов, рамки 5 и 6 которых размещены в гильзе 4 на подшипниках качения 7, а их оси лежат на одной прямой,перпендикулярной оси гайковерта. В рамках 5 и 6 на подшипниках 8 качения установлены одинаковые гиродвигатели 9, а на концах их осей жестко закреплены дебалансы 10,центры масс которых развернуты относительно друг друга на 180°. В гильзе 4 на подшипниках 11 качения установлен электродвигатель 12, который с помощью зубчатых колес 13 и 14связан с рамкой 5 и зубчатых колес 15и 16 и зубчатого ремня 17 - с рамкой 6, за счет чего обеспечивается противоположное вращение рамок 5 и 6 гироскопов. На корпусе жестко закреплен узел 18 для установки сменных торцовых ключей. На гильзе 4 жестко закреплен захват 1,9, который предназначен для взаимодействия с резьбовым концом болта 20 (или щпильки), взаимодействующего с гайкой 21. Захват 19 установлен соосно узлу 18 для установки сменных торцовых ключей. Если болт 20 или шпилька имеют технологически предусмотренный вылет, т. е. имеются хотя бы два или три витка резьбы, выходящие за гайку перед непосредственным силовым стягиванием собираемого изделия, то захват 19 выполняется в виде переходника типа гайки, жестко закрепленной в гильзе 4 и навинчиваемой на эти выступающие витки. Если же перед непосредственным силовым стягиванием собираемого изделия выступающих за гайку витков не имеется или их число меньше двух, то захват 19 выполняется в виде переходника с наружной резьбой, размером меньще, чем у свинчиваемого соединения. Один конец переходника захвата 19 жестко фиксируется в гильзе 4, а другой ввинчивается в специально технологически предусмотренное отверстие в торце болта 20. Опоры 3 малой жесткости размещаются , в пазах 22 корпуса 1. Гайковерт работает следующим образом. Предварительно собирают (свинчивают) резьбовое соединение так, чтобы оставался зазор в два или три витка между торцами гайки 21 и стягиваемой деталью. После этого гайковерт подводится к затягиваемому резьбовому соединению и узлом 18,выполненным в виде сменного торцового ключа, устанавливается на гайку 21, Затем поворотом корпуса 1 вращают гайку 21 до выборки зазора, при этом захват 19 навинчивается на резьбовой конец болта 20 (фиг. 6) или ввинчивается в резьбовое отверстие, предусмотренное в теле болта 20 (фиг. 7). Затем включаются электродвигатель 12 и гиродвигатели 9, имеющие соответственно угловые скорости ct)o и . Вращение от электродвигателя 12 передается на рамки 5 и 6, которые получают угловую скорость u)i и Its, в результате совместного вращения гиродвигателей 9 и рамок 5 и 6 возбуждаются гироскопические моменты Г и г, направленные в противоположные стороны. Одновременно с этим от дебалансов 10,установленных на концах осей рамок 5 и 6,возбуждаются соответственно неуравновещивающие силы Р и F, которые все время коллинеарны соответствующим гироскопическим моментам г и Р . Таким образом, каждая из рамок генерирует обообщенную силу типа «динамо. Обобщенные силы рамок 5 и 6 равны по модулю, а векторы их вращаются в противоположные стороны, причем плоскость вращения этих сил проходит через продольную ось гайковерта и резьбового соединения. Благодаря этому исключаются поперечные нагрузки на соединения. При этом непосредственно вибрационная сила через захват 19 приложена к телу болта, а вибрационный момент передается одновременно через узел 18 на гайку 21 и на захват 17. За один вибрационный цикл (период вибрации), когда давление между витками резьбы минимально, модуль вибрационного момента в направлении свинчивания максимален,а при обратном повороте гайки (на развинчивание) при максимальном значении модуля вибрационного момента давление между витками резьбы максимально. Благодаря этому обеспечивается направленное вращение гайки в сторону затяжки резьбового соединения. Круговые вибрации захвата 19 никак не сказываются на узле 18, разве что незначительная часть мощности привода должна расходоваться на преодоление момента трения, возникающего захватом 19 и резьбой болта 20. За счет ввода в конструкцию гайковерта дебалансов, жестко закрепленных на концах осей рамок гироскопов, и сменного захвата, закрепленного на гильзе 4, расположенного соосно узлу для установки торцовых ключей, жестко закрепленного на корпусе 1, и расположения осей вращения ра.мок 5 и 6 гироскопов на одной прямой в процессе работы гайковерта векторы «динам складываются вдоль оси болта в направлении от головки болта, витки резьбы расходятся, а модули вибрационных моментов достигают максимальной величины, в результате чего существенно уменьщается усилие затяжки, в тот же момент, когда векторы «динам складываются вдоль оси болта по направлению к его головке, витки резьбы сходятся, благодаря чему достигается ассимметрия вращательного момента за период и отпадает необходимость в обгонной реверсивной муфте и становится возможной работа по затяжке различных типоразмеров резьбовых соединений и увеличивается стабильность момента затяжки.

ГАЙКОВЕРТ, содержащий корпус с рукояткой, установленную в нем на опорах гильзу, два возбудителя колебаний в виде асхатических двухстепенных гироскопов, размещенных в гильзе, и узел для установки сменных торцовых ключей, отличающийся тем, что с целью расширения диапазона типоразмеров свинчиваемых резьбовых соединений и повьииения стабильности момента затяжки, он снабжен двумя дебалансами, жестко закрепленными на концах осей рамок гироскопов, и сменным захватом, закрепленным на гильзе соосно с узлом для установки сменных торцовых ключей, жестко закрепленным на корпусе и предназначенным для взаимодействия с резьбовым концом болта или щпильки затягиваемого резьбового соединения, а оси вращения рамок гироскопов лежат на одной прямой, перпендикулярной оси гайковерта. ни //225 /5 I III / I

Фиг.г

/1-4

6-5

Фиг.Ъ

Фи&М

фиг. 6

го

Фиг. 7