Ударно-импульсный вращательный механизм Советский патент 1982 года по МПК B25B21/02 

(54) УДАРНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ВРАЩАТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ

Изобретение относится к механизированным инструментам и может быть использовано при сборке и разборке резьбовых соединений. Известны ударно-импульсные вращательные механизмы, содержащие корпус, привод, размещенные в корпусе щпиндель-наковальню с головкой под ключ с одной стороны и рабочими кулачками с другой, кинематически связанный с приводом ударник с радиальными пазами, включающий в себя установленные в радиальных пазах ползуны, подпружиненные к центру ударника и периодически взаимодействующие с рабочими кулачками шпинделя-наковальни 1. Недостаток такого типа механизмов заключается в том, что в процессе его работы возможны кромочные удары, возникающие при соударении ползунов с рабочими кулачками щпинделя-наковальни, за счет чего снижается долговечность и надежность работы механизма. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ударно-импульсный вращательный механизм, содержащий корпус размещенный на нем привод, установленные в корпусе щпиндель-наковальню с головкой под ключ на одном конце и рабочими кулачками и кольцевой профильной дорожкой на другом, кинематически связанный с приводом полый ударник, выполненный с падиальными пазами и отверстием и включающий в себя размещенные в радиальных пазах и периодически взаимодействующие с рабочими кулачками щпинделянаковальни ползуны с щариирно закрепленными в них зубчатыми рейками, установленный в полости ударника с возможностью вращения вокруг своей оси и подпружиненный в тангенциальном направлении центральный стержень с зубчатым колесом, взаимодействующим с зубчатыми рейками ползунов, и кольцевым буртиком с продольным пазом, установленный в радиальном отверстии следящий элемент, выполненный в виде втулки с центральным двуступенчатым отверстием и взаимодействующий торцовой поверхностью с кольцевой профильной дорожкой шпинделя-наковальни, размещенную в двухступенчатом отверстии следяшего элемента и подпружиненную к центру ударника защелку, взаимодействующую с продольным пазом кольцевого буртика центрального стержня и центробежный регулятор, выполненный в виде подпружиненного к центру ударника груза, кинематически связанный

со следящим элементом через промежуточный элемент в виде стержня и шариков по его концам 2.

Недостаток механизма заключается в том, что из-за сложности кинематической связи следящего элемента с центробежным регулятором, последний в процессе работы получает перекос, что препятствует его нормальной работе.

Цель изобретения -- 11овыц ение долговечности и надежности работы ударно-импульсного вращательного механизма.

Поставленная цель достигается тем, что в ударно-импульсном вращательном механизме, содержащем корпус, размещенный на нем привод, установленные в корпусе щпиндель-наковальню с головкой под ключ на одном конце и рабочими кулачками и кольцевой профильной дорожкой, на другом, кинематически связанный с приводом полый ударник, выполненный с радиальными пазами и отверстием и включающий в себя размещенньЕе в радиальных, пазах и периодически взаимодействующие с рабочими кулачками щпинделя-наковальни ползуны с щарнирно закрепленными в них зубчатыми рейками, установленный в полости ударника с возможностью вращения вокруг своей оСи и подпружиненный в тангенциальном направлении центральный стержень с зубчатым колесом, взаимодействующим с зубчатыми рейками ползунов, и кольцевым буртиком с продольным пазом, установленный в радиальном отверстии следящий элемент, выполненный в виде втулки с центральным двуступенчатым отверстием и взаимодействующий торцовой поверхностью с кольцевой профильной дорожкой шпинделя-наковальни, размещенную в двуступенчатом отверстии следящего элемента и подпружиненную к центру ударника защелку, взаимодействующую с продольным пазом кольцевого буртика центрального стержня, и центробежный регулятор, кинематически связанный со следящим элементом через промежуточный элемент, следящий элемент выполнен с кольцевой канавкой, расположенной в отверстии больщей ступени, центробежный регулятор выполнен в виде жестко закрепленного в радиальном отверстии стакана, частично заходящего в отверстие больц ей ступени следящего элемента и ввзаимодействующего торцом с пружиной защелки, с равномерно расположенными по окружности, напротив кольцевой канавки следящего элемента, радиальными отверстиями, и установленного в стакане подпружиненного ступенчатого щтока, а промежуточный элемент выполнен в виде шариков, размещенных в радиальных отверстиях стакана и взаимодействующих с кольцевой канавкой следящего элемента и ступенчатым штоком.

На фиг. 1 изображен ударно-импульсный вращательный механизм, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - узел I на фиг. 1.

Ударно-импульсный вращательный механизм содержит корпус 1, размещенный на

нем привод 2 с выходным валом 3, установленные в корпусе 1 щпиндель-наковальню 4 с головкой 5 под ключ на одном конце и рабочими кулачками 6 и кольцевой продольной дорожкой 7 на другом, связанный с выходным валом 3 привода 2 через щпонку 8 полый ударник 9, выполненный с радиальными пазами 10 и радиальным отверстием 11. Ударник 9 включает в себя размещенные в радиальных пазах 10 а периодически взаимодействующие с рабочими кулачками 6 щпинQ деля-наковалььи 4 ползуны 2 с шарнирно закрепленными в них зубчатыми рейками 13, установленный в полости ударника с воз.можностью вращения вокруг своей оси и подпружиненный в тангенциальном направлении центральный стержень 14 с зубчатым колесом 15, которое взаимодействует с зубчатыми рейками 13 ползунов 12, и кольцевым буртиком 16 с продольным пазом 17. Центральный стержень 14 подпружинен в тангенциальном направлении пружиной 18 кручения, один конец которой закреплен в полости ударника 9, а другой - непосредственно на центральном стержне 14. В радиальном отверстии 11 ударника 9 размещены следящий элемент 19 с защелкой 20 и центробежный регулятор 21, кинематически связанный со следящим элементом 19.

Следящий элемент 19 выполнен в виде втулки с центральным двуступенчатым отверстием 22, в больщей ступени которой расположена кольцевая канавка 23.

Защелка 20 размещена в двуступенчатом отверстии 22 следящего элемента 19 и поджата к центру ударника пружиной 24, при

0 это.м ее конец заходит в продьльный паз 17 кольцевого буртика 16. Следящий элемент 19 торцовой поверхностью 25 взаимодействует с кольцевой профильной дорожкой 7 шпинделя-наковальни 4.

Центробежный регулятор 21 выполнен в

5 виде жестко закрепленного в радиальном отверстии 11 ударника 9 стакана 26, частично заходящего в отверстие большей ступени следящего элемента 19 и взаимодействующего торцом с пружиной 24 защелки 20, с равномерно расположенными по окружности напротив кольцевой канавки 23 следящего элемента 19 радиальными отверстиями 27, и установленного в стакане 26 ступенчатого щтока 28, который поджимается к центру ударника пружиной 29.

Изменение жесткости пружины осуществляется винтом 30. Промежуточный элемент выполнен в виде щариков 31, размещенных в радиальных отверстиях 27 стакана 26 и взаимодействующих с кольцевой канавкой 23 следящего элемента 19 и ступенчатым штоком 28.

0 Ударно-импульсный вращательный механизм работает следующим образом.

Привод 2 ударник 9 в ту или иную сторону. В процессе разгона ударника 9 ступенчатый шток 28 центробежного регулятора 21 под действие.м центробежных

сил перемещается к периферии, сжимая пружину 29, конец защелки 20 при этом находится в продольном пазу 17 кольцевого буртика 16, удерживая таким образом центральный стержень 14 от проворота, зубчатре колесо 15 которого входит в зацепление с зубчатыми рейками 13, шарнирно соединенными с ползунами 12, находящимися- во втянутом положении. При достижении определенной угловой скорости меньшая ступень штока 28 центробежного регулятора 21 располагается против шариков 31. Следяший элемент 19 под действием центробежных сил, перемешаясь в радиальном направлении к периферии ударника 9, задавливает шарики 31 в радиальные отверстия 27 стакана 26 и соприкасается своей торцовой поверхностью 25 с кольцевой профильной дорожкой 7. В определенном положении шпинделя-наковальни 4 и ударника 9 следящий элемент 19 входит в профильную дорожку 7 на такую глубину, что, увлекая за собой защелку 20, выводит ее из паза 17. При эт9м ползуны 12 под действием центробежных сил перемешаются в радиальном направлении, поворачивают посредством зубчатых реек 13 зубчатое колесо 15 с центральным стержнем 14 и закручивают пружину 18. При дальнейшем вращении ударника 9 ползуны 12 встречаются с рабочими кулачками 6 шпинделя-наковальни 4 и передают ей накопленную кинетическую энергию. После соударения ударник 9 останавливается, действие центробежных сил прекращается, пружина 18 возвращает центральный стержень 14 и ползуны 12 в исходное положение. При этом защелка 20 под действием пружины 24 перемещается к центру ударника 9 и, увлекая за собой следящий элемент 19, входит в паз 17 кольцевого буртика 16 центрального стержня 14, под действием пружины 29 ступенчатый щток 28 центробежного регулятора 21, перемещаясь к центру ударника 9, выталкивает шарики 31 в кольцевую канавку 23 следящего элемента 19 и стопорит его. Затем цикл повторяется. В конструкции ударно-импульсного вращательного механизма расположение следящего элемента и центробежного регулятора позволяет выполнить промежуточный элемент в виде нескольких шариков, равномерно расположенных по окружности корпуса центробежного регулятора. При этом нагрузка на ступенчатый шток центробежного регулятора со стороны следящего элемента распределяется равномерно, что искючает перекосы центробежного регулятора, его заклинивание, что, в свою очередь, ведет к уменьшению отказов в работе всего механизма, а также позволяет увеличить массу ударника. Формула изобретения Ударно-импульсный вращательный механизм, содержащий корпус, размещенный на нем привод, установленные в корпусе шпиндель-наковальню с головкой под ключ на одном конце и рабочими кулачками и кольцевой профильной дорожкой - на другом, кинематически связанный с приводом полый ударник, выполненный с радиальными пазами и отверстием и включающий в себя размещенные в радиальных пазах и периодически взаимодействующие с рабочими кулачками шпинделя-наковальни ползуны с щарнирно закрепленными в ни.х- зубчатыми рейками, установленный в полости ударника с возможностью вращения вокруг своей оси и подпружиненный в тангенциальном направлении центральный стержень с зубчатым колесом, взаимодействующим с зубчатыми рейками ползунов; и кольцевым буртиком с продольным пазом, установленный в радиальном отверстии следящий элемент, выполненный в виде втулки с центральным двуступенчатым отверстием и взаимодействующий торцовой поверхностью с кольцевой профильной дорожкой шпинделя-наковальни, размещенную в двуступенчатом отверстии следящего элемента и подпружиненную к центру ударника защелку, взаимодействующую с продольным пазом кольцевого буртика центрального стержня, и центробежный регулятор, кинематически связанный со следящим элементо.м через промежуточный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и надежности, следящий элемент выполнен с кольцевой канавкой, расположенной в- отверстии большей ступени, центробежный регулятор выполнен в виде жестко закрепленного в радиальном отверстии стакана, частично заходящего в отверстие большей ступени следящего элемента и взаимодействующего торцом с пружиной защелки, с равномерно расположенными по окружности, напротив кольцевой канавки следящего элемента, радиальными отверстиями, и установленного в стакане подпружиненного ступенчатого штока, а промежуточный элемент выполнен в виде шариков, размещенных в радиальных отверстиях стакана и взаимодействующих с кольцевой канавкой следящего элемента и ступенчатым штоком. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 2786376, кл. 173-93.5, 1957. 2.Авторскоесвидетельство СССР по заявке № 2903141/25-28, кл. В 25 В 21/02, 1980 (прототип). W 19 23

27 j/ W 29 21 Фиг. 5