Способ вибрационной затяжки резьбовых соединений,имеющих стержни большой длины,и виброционный гайковерт для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК B25B21/00 

Недостаток способа вибрационной затяжки резьбовых соединений и вибрационного гайковерта, которым осуществляется вышеуказанный способ затяжки, состоит в том, что в процессе затяжки резьбовых соединений, имеющих стержни большой длины, последний при каждом полупериоде колебаний шпинделя закручивается на некоторый угол за счет трения в резьбе, который может достигать угловой амплитуды поворотных колебаний шпинделя, которые он получает от возбудителя импульсных поворотных колебаний, в результате чего при затяжке резьбового соединения не будет достигнут предельный момент затяжки.

Цель изобретения - повышение производительности.

Поставленная цель достигается засчет того,- что при способе вибрационной затяжки резьбовых соединений, имеющих стержни большой длины, заключающимся в том, что на гайку передают импульсные поворотные колебания однонаправленного действия, на стержень со стороны резьбовой части также передают импульсные колебания однонаправленного действия сдвинутые по фазе на к. радиан и направленные в противоположную сторону от направления импульсных поворотных колебаний, передаваемых на гайку.

В вибрационном гайковерте, которым реализуется этот способ затяжки, содержащем корпус с рукояткой, размещенные в нем привод, возбудитель импульсных поворотных колебаний, выполненный в виде гильзы с жестко закрепленным на одном ее конце шпинделем, размещенных в ней приводного вала, одинаковых дисбалансных валов и зубчатых колес, связывающих последние с приводным валом,и планетарный редуктор, центральное зубчатое колесо внешнего зацепления которого связано с выходным валом привода, а его водило и центральное колесо внутреннего зацепления связаны посредством упруго демпфирующих муфт соответственно с гильзой и приводным валом, шпиндель выполнен полым, а гайковерт снабжен дополнительным аналогичным основному возбудителем импульсных поворотных колебаний, который размещен на подшипниках внутри гильзы основного возбудителя, а шпиндель его охвачен шпинделем основного возбудителя и двуступенчатым планетарным редуктором, связывающим гильзы основного и дополнительного возбудителей и приводной вал дополнительного возбудителя с выходным валом.

На чертеже изображен вибрационный гайковерт, кинематическая схема.

Вибрационный гайковерт содержит корпус 1 с рукояткой 2, размешенный в нем привод 3, возбудитель импульсных поворотных колебаний, выполненный в виде установленной в корпусе 1 на подшипниках 4 удлиненной гильзы 5 с жестко закрепленным на одном ее конце полым шпинделем 6, размещенных в ней удлиненного приводного вала 7,

одинаковых дисбалансных валов 8 и зубчатых колес 9 и 10, связывающих последние с приводным валом 7. Возбудитель импульсных поворотных колебаний связан с выходным валом 11 привода 3 через планетарный редуктор, центрально;е зубчатое колесо 12 внешнего зацепления которого связано с выходным валом 11 привода 3, а его водило 13 и центральное зубчатое колесо 14 внутреннего зацепления связаны посредством упруго демпфирующих муфт 15 и 16 соответственно с гильзой 5 и приводным валом 7. Внутри гильзы 5 на подшипниках 17 установлен дополнительный, аналогичный основному возбудитель импульсных поворотных колебаний, включающий в себя гильзу 18 с жестко установленным на ее конце шпинделем 19, который охватывается шпинделем б основного возбудителя, размещенные в гильзе 18 одинаковые дисбалансные валы 20, приводной вал 21 и зубчатые колеса 22 и 23, связывающие дисбалансные валы 20 с приводным валом 21.

В гильзе 5 основного возбудителя размещен двуступенчатый планетарный редуктор, связывающий гильзы 5 и 18 основного и дополнительного возбудителей и приводной вал 21 дополнительного возбудителя с выходным валом 11.

Первая ступень редуктора образована центральным зубчатым колесом 10 внешнего зацепления, входящим в основной возбудитель импульсных поворотных колебаний, центральным зубчатым колесом 24 внутреннего зацепления, жестко закрепленного в гильзе 5 основного возбудителя, и сателлитов 25 с водилом 26. Водило 26 является ведущим звеном второй ступени редуктора, связывающим через сателлиты 27 соосные сателлиты 25 первой ступени, центральное зубчатое колесо 23 внешнего зацепления, входящим в дополнительный возбудитель с центральным зубчатым колесом 28 внутреннего зацепления, жестко закрепленным на гильзе 18 дополнительного возбудителя.

Полый шпиндель 6 основного возбудителя выполнен с гнездом под гайку 29 затягиваемого резьбового соединения, а шпиндель 19 дополнительного возбудителя выполняется с гнездом, ответным профилю конца 30 стержня 31 болта или шпильки со стороны резьбы.

Вибрационный гайковерт работает следующим образом.

Гайковерт устанавливают на затягиваемое резьбовое соединение при этом шпиндель 6 основного возбудителя одевается на гайку 29, а шпиндель 19 дополнительного возбудителя на профильный конец 30 длинного стержня 31 болта или шпильки и включают привод 3. При запуске привода 3 совместно с его выходным валом 11 начинает вращаться центральное зубчатое колесо 12 внещнего зацепления. В первоначальный момент времени, когда сопротивление свободному навинчиванию гайки 29 мало, а сопротивление разгону дисбалансных валов 8 и 20 возбудителей импульсных поворотных 1 лебаний, велико, начинает вращаться водило 13, а центральное колесо 14 с внутренним зацеплением, при этом неподвижно. От водила 13 посредством упруго демпфирующей муфты 15 приводятся во вращение гильза 5 со шпинделем 6 (щпиндель 19 при этом неподвижен). Происходит процесс свободного навинчивания гайки 29. Как только гайка 29 коснется торца стягиваемого пакета, сопротивление вращению шпинделя 6 резко возрастает, а следовательно водило 13 затормаживается.

Под действием накопленной приводом 3 кинематической энергии начинает вращаться центральное зубчатое колесо 14 внутреннего зацепления и связанные с ним упруго демпфирующая муфта 16 и приводной вал 7 с зубчатым колесом 10. От зубчатого колеса 10 вращение передается через зубчатые колеса 9 на дисбалансные валы 8 основного возбудителя импульсных поворотных колебаний и через сателлиты 25, водило 26, сателлиты 27 .и зубчатые колеса 23 и 22 на дисбалансные валы 20 дополнительного возбудителя.

При этом основной возбудитель нагружает шпиндель 6, а следовательно, и гайку 29 однонаправленными импульсными поворотными колебаниями, а дополнительный возбудитель также нагружает шпиндель 19 и связанный с ним конец 30 стержня 31 болта (шпильки) импульсными поворотными колебаниями, которые сдвинуты по фазе на 71 радиан относительно импульсных колебаний, передаваемых на гайку 29. На шпиндель 6 кроме однонаправленных импульснь1х поворотных колебаний постоянно действует знакопостоянный поворотный момент от реактивного момента водила 13 планетарного редуктора.

Под действием этих усилий и осуществляется вибрационная затяжка резьбового соединения.

В процессе затяжки в полупериоды движения гайки 29 в какую-либо сторону, конец 30 стержня 31 болта (шпильки) поворачивается в обратную сторону в пределах угла его скручивания.

Центральные зубчатые колеса 24 и 28 внутреннего зацепления двуступенчатого планетарного.редуктора с сателлитами 25 и 27 необходимы для того, чтобы не нарушался сдвиг фаз между дисбалансными валами 8 и 20 соответственно основного и дополнительного возбудителей импульсных поворотных колебаний при движении гильзы 5 в сторону затяжки резьбового соединения. При повороте гильзы 5 и неизменной угловой скорости приводного вала 7 с зубчатым колесом 10 вместе с гильзой 5 поворачиваются и дисбалансные валы 8 с зубчатыми колесами 9, которые обкатывают зубчатое колесо 10, а следовательно и производят дополнительный поворот дисбалансных валов 8 относительно гильзы 5.

Однако при повороте гильзы 5, центральное зубчатое колесо 24 внутреннего зацепления закрепленное на ней, заставляет дополнительно повернуться сателлиты 25 и 27, а вместе с ними и водило 26, которв1е в свою очередь заставят также дополнительно повернуться зубчатое колесо 23, закрепленное на приводном вале 21 дополнительного возбудителя, которое, взаимодействуя с зубчатыми колесами 22, повернет дисбалансные валы 20 дополнительного возбудителя, изменяя их положение относительно гильзы 18, на угол равный повороту дисбалансных валов 8 относительно гильзы 5 основного возбудителя.

Таким образом в процессе работы вибрационного гайковерта постоянно сохраняется смешение импульсных поворотных колебаний дополнительного возбудителя относительно основного на А радиан.

За счет ввода в конструкцию кинематически связанного с приводом дополнительного возбудителя поворотных импульсных колебаний, создающего дополнительные однонаправленные импульсные поворотные колебания, которые сдвинуты на фазе на TL. радиан относительно импульсных колебаний создаваемых основным возбудителем и замыканием их на стержень болта (шпильки) со стороны резьбы позволяет повысить производительность при затяжке резьбовых соединений имеющих длинные стержни.

Формула изобретения

1.Способ вибрационной затяжки резьбовых соединений, имеющих стержни больщой длины, заключающийся в том, что на гайку -передают импульсные поворотные ко,лебания однонаправленного действия, отличающийся тем, что, с целью повыщения производительности, на стержень со стороны резьбовой части также передают импульсные колебания однонаправленного действия, сдвинутые по фазе на 31 радиан и направленные в противоположную сторону от направления импульсных поворотных колебаний, передаваемых на гайку.

2.Вибрационный гайковерт, содержащий корпус с рукояткой, размещенные в нем привод, возбудитель импульсных поворотных колебаний, выполненный в виде гильзы с жестко закрепленным на одном ее конце щпинделем, размещенных в ней приводного вала, одинаковых дисбалансных валов и зубчатых колес, связывающих последние с приводным валом, и планетарный редуктор, центральное зубчатое колесо внешнего зацепления которого связано с выходным валом привода, а его водило и центральное