Вибрационное устройство для завинчивания и отвинчивания резьбовых соединений Советский патент 1987 года по МПК B25B21/02 

1

- Изобретение относится к вибраци- онным устройствам для завинчивания и отвинчивания резьбовых соединений и может быть использовано при проведении монтажно-сборочных работ, осо- бенно в условиях отсутствия опоры для работающего.

Целью изобретения является снижение вибрации, что достигается за счет ликвидации осевых колебаний и, следовательно, соударения рабочей головки с резьбовыми соединениями, а возбуждение на поверхности рабочей головки одновременно нескольких бегущих волн деформаций относительно оси устройства приводит к почти полному устранению радиально направленных сил и, следовательно, радиальных вибраций корпуса.

На фиг.1 изображено устройство, вибратор которого одним торцом связан с торцом корпуса, другим торцом с рабочей головкой, вариант; на фиг.2 устройство, вибратор которого внеш- ней цилиндрической поверхностью связан с корпусом, а внутренней - с рабочей головкой, вариант; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - устройство, вибратор которого внутренней цилиндрической поверхностью связан с корпусом, а внешней - с рабочей головкой, вариант.

Вибрационное устройство для завинчивания и отвинчивания резьбовых соединений содержит корпус 1, связанный с ним вибратор, вьшолненный в виде пьезоэлектрического цилиндра 2 и рабочей головки 3, пьезоэлектрический цилиндр 2 выполнен в виде взаимодей- ствующих между собой и электрически изолированных друг от друга секторных элементов 4, рабочая головка 3 вьтолнена из упругого материала для взаимодействия с элементом 5 резьбо- в о го со ед ин ения.

В устройстве (фиг.1) пьезоэлектрические секторные элементы 4 одним торцом связаны с торцом корпуса 1,

.

другим торцом - с рабочей головкой 3. На фиг.1 стрелкой показано напраление деформирования секторных элементов 4. В варианте устройства (фиг.2 и 3) корпус I вьшолнен с рукоятками 6 и полым, внутри корпуса установлен пьезоэлектрический цилиндр 2, выполненный полым, сектор- ные элементы 4 внешней цилиндрической поверхностью связаны с корпусом

to

15

20

5

- . .

Qг

i

896672

1, а внутренней цилиндрической поверхностью - с рабочей головкой 3, вьтолненной в виде тонкого цилиндри-| ческого кольца, внутри которого устанавливают закручивае.мьгй элемент 5 резьбового соединения. На фиг.2 стрелкой показано направление деформирования секторных элементов 4.

В другом варианте устройства (фиг. 4) корпус .1 выполнен с рукояткой 6, пьезоэлектрический цилиндр 2 выполнен полым, внутри которого установлен корпус 1, секторные элементы 4 внутренней цилиндрической поверхностью связаны с корпусом 1, а внешней - с рабочей головкой 3, надетой на цилиндр 2. На фиг.4 стрелкой показано направление деформирования секторных элементов 4.

Устройство работает следующим образом.

В устройстве, приведенном rfa (фиг.1), на секторные элементы 4 пьезоэлектрического цилиндра 2 подается переменное напряжение в виде импульсов, что приводит к попеременному изменению (увеличению) высоты секторных элементов 4. Поскольку ра- бочая головка 3 вьтолнена из упругого материала, деформирующиеся секторные элементы 4 вызывают деформацию ее внешней рабочей поверхности в виде бегущей .волны. Будучи приставленной к элементу 5 резьбового сое- ,динения, рабочая головка 3 за счет воздействия бегущей волны деформации ia элемент 5 приводит последний во вращение. Максимальный крутящий момент передается в случае, когда ось цилиндра 2 и ось завинчивания или отвинчивания элемента 5 резьбового соединения совпадают. На фиг.1 показана рабочая головка 3, внешняя торцовая поверхность которой представляет собой плоскость, но она может иметь любую форму для взаимодействия с контактирующей поверхностью элемента 5 резьбового соединения.

Устройство, приведенное на фиг.2 и 3, работает аналогично устройству на фиг.1, только в последнем варианте волна деформации поверх- ности рабочей головки 3 взаимодействует с боковой цилиндрической поверхностью элемента 5. Для эффективного завинчивания или отвинчивания зазор между взаимодействующими поверхнос- тям и не должен превьшгать амплитуды

30

35

50

55

бегущей волны деформации. При таком варианте устройства в работе участвует вся рабочая поверхность головки 3.

Работа устройства, приведенного на фиг. А,аналогична работе устройств на фиг.1 и 2. Его конструктивные отличия позволяют применять устройство для завинчивания или отвинчивания резьбовых соединений, имеющих внутреннее отверстие, соосное с резьбовой поверхностью, например, труб. Рабочая головка 3 вставляется в отверстие завинчиваемых или отвинчиваемых резьбовых соединений, и бегущая волна деформации головки 3 приводит их во вращение.

Изобретение позволяет уменьшить вибрацию корпуса вибрационного устройства за счет устранения осевых колебаний и, следовательно, соударения рабочей головки с резьбовыми соединениями. Возбуждение на поверхности рабочей головки одновременно нескольких бегущих волн деформации симметрично оси устройства приводит к почти полному устранению радиально направленных сил и, следовательно, диальных вибраций.

ра0

0

5

Формула изобретения1.Вибрационное устройство для завинчивания и отвинчивания резьбовых соединений, содержащее корпус, связанный с ним вибратор, выполненный

в виде пьезоэлектрического цилиндра и рабочей головки, отличающееся тем, что, с целью снижения вибрации, пьезоэлектрический цилиндр выполнен в виде взаимодействующих между собой и электрически изолированных друг от друга секторных элементов, а рабочая головка выполнена из упругого материала.

2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что секторные элементы одним торцом связаны с торцом корпуса, другим торцом - с рабочей головкой.

3.Устройство по п.I, отличающееся тем, что секторные элементы внешней цилиндрической поверхностью связаны с корпусом, а внутренней - с рабочей головкой или наоборот.

U/

f(-A

фиг. 2

:

/

фиг.З

фие.4Редактор Н. Горват

Составитель Е,- Крг-ггер

Техред В ЛСадар Корректор А, Обручар

Заказ 7852/14Тираж 976Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий Т13035,„Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятиеj г. Ул г ород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к вибрационным устройствам для завинчивания и отвинчивания резьбовых соединений. Целью изобретения является снижение вибрации, что достигается за счет ликвидации осевых колебаний и, следовательно, соударения рабочей головки с резьбовыми соединениями. Виб г рационное устройство для завинчивания и отвинчивания, резьбовых соединений содержит корпус 1, связанный с ним вибратор, вьтолненный в виде пьезоэлектрического цилиндра 2 и рабочей головки 3. Пьезоэлектрический цилиндр 2 вьтолнен в виде взаимодействующих между собой и электрически изолированных друг от друга секторных элементов 4, а рабочая головка 3 выполнена из упругого материала для взаимодействия с элементом 5 резьбового соединения. При различных вариантах исполнения устройства пьезоэлектрические секторные элементы 4 могут быть одним торцом связаны с торцом корпуса I, другим торцом - с рабочей головкой 3. В другом исполнении секторные элементы 4 внешней цилиндрической поверхностью связаны с корпусом 1, а внутренней - с рабочей головкой 3 или наоборот. 2 з.п.ф-лы, 4 ил. с S (Л го 00 со а О5 vi tjffus.f