Результат интеллектуальной деятельности: ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ГАЙКОВЕРТ

Изобретение относится к ручному инструменту с приводом и может быть использовано для затяжки и разборки резьбовых соединений в различных отраслях промышленности.

Известен гайковерт, содержащий корпус, размещенный в нем привод, рычаг, храповое колесо с отверстием под гаечную головку, многозубую собачку, шарнирно связанную с рычагом и штоком гидроцилиндра и упруго поджатую зубчатой поверхностью к храповому колесу (патент США N 42000011 МПК B 25 B 13/46).

Гайковерт обеспечивает большой крутящий момент. Однако эффективно воспринимает крутящий момент лишь часть зубьев храпового колеса, находящихся в зацеплении с зубьями собачки, это снижает возможности гайковерта по передаче крутящего момента и его надежность.

Известен также гайковерт по а.с. СССР N 1366382, кл. B 25 B 21/00, содержащий корпус, гидроцилиндр, шарнирно соединенный со штоком гидроцилиндра рычаг, храповое колесо с отверстием под сменные гаечные головки, многозубую собачку, поджатую к храповому колесу гидравлическим прижимом. На поверхности рычага, соприкасающейся с храповым колесом, выполнено несколько зубьев, аналогичных зубьям на собачке. Гидравлический прижим имеет специальный подвод рабочей жидкости от гидросистемы гайковерта. Недостатком этого гайковерта является сложность его конструкции.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является гайковерт по а. с. СССР N 1609635, кл. 5 B 25 B 21/00, содержащий корпус, поршень со штоком, кинематически связанный с последним поворотный рычаг, шпиндель с головкой под ключ, храповое колесо и подпружиненную к нему силовую собачку, а также противовозвратную собачку. Силовая собачка выполнена из двух подвижных половин, соединенных шпилькой, каждая из половин собачки имеет на одном конце зуб, а на другом конце полукруглые кольца, образующие совместно канал. В одной половине собачки выполнено сквозное резьбовое отверстие, выходящее в канал и паз, в котором размещен упор, для взаимодействия с боковыми сторонами этого паза.

Недостатком этого технического решения являются его большие габариты и масса, сложность конструкции, что делает его трудно эксплуатируемым в работе, а также невысокая надежность храпового механизма.

Большие габариты и масса гайковерта объясняются наличием значительного количества дополнительных узлов и деталей, а невысокая надежность - сложностью узлов крепления и обеспечения перемещения силовой собачки. Так, 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.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности работы гайковерта за счет повышения надежности храпового механизма.

Задача решается тем, что в гайковерте, содержащем корпус и гидроцилиндр, шток-поршень, силовую собачку, храповое колесо и шпиндель с головкой и противовозвратную собачку, установлен шатун, соединенный со шток-поршнем и силовой собачкой, причем поршневой конец шатуна подвижно установлен в сферической опоре, жестко закрепленной в шток поршня, вторым концом соединен подвижно с силовой собачкой, которая размещена между рычагами, шарнирно установленными на шейке храпового колеса и связанными одной осью с шатуном и силовой собачкой, имеющей один неподвижный и один подвижный зуб, который подпружинен и установлен с зазором в полукруглом пазу, выполненном в рабочей зоне силовой собачки и верхняя часть которого соответствует форме паза, а рабочая торцовая поверхность выполнена прямоугольной.

Благодаря тому что рычаги, собачка и шатун установлены на одной оси, обеспечивается компактность гайковерта, а в сочетании с предложенной конструкцией собачки - надежность работы храпового механизма.

Вследствие того, что подвижный зуб подпружинен и установлен с зазором в пазу собачки, он имеет возможность как продольного, так и поперечного перемещения. В результате этого при взаимодействии собачки с зубьями храпового колеса подвижный зуб своей полукруглой частью вступает в контакт с полукруглой поверхностью паза собачки. При этом пружина подвижного зуба прижимает его к боковой плоскости паза, зуб перемещается в пазу на угол, равный или меньший углу трения, и самоустанавливается рабочей прямоугольной поверхностью на передней (рабочей) поверхности зуба храпового колеса. В результате происходит одновременное сцепление зубьев собачки с двумя зубьями храпового колеса, при этом нагрузка равномерно распределяется на оба зуба собачки и равномерно передается на зубья храпового колеса, что повышает надежность работы храпового механизма в целом.

Появление в совокупности нового технического свойства, заключающегося в более надежной работе гайковерта благодаря обеспечению равномерного усилия на зубья храпового колеса, свидетельствует о соответствии технического решения критерию "изобретательский уровень".

Конструкция гайковерта поясняется чертежами: где на фиг. 1 - общий вид гайковерта, фиг. 2 - разрез по А-А, фиг. 3 - силовая собачка.

Гайковерт содержит корпус 1, в котором размещен гидроцилиндр 2 со шток-поршнем 3, образующим поршневую 4 и штоковую полости 5. Для соединения гидроцилиндра 2 с храповым механизмом одностороннего действия 6 установлен шатун 7, поршневой конец которого выполнен в форме шара и размещен с возможностью совершать колебательные движения в сферической опоре 8, жестко закрепленной в шток-поршне 3. Храповый механизм 6 состоит из храпового колеса 9, подпружиненной к нему силовой собачки 10 и подпружиненного противовозвратного упора 11, закрепленного на корпусе 1. На шейке 12 храпового колеса 9 посажены шарнирно рычаги 13, между которыми размещена собачка 10, подвешенная на оси 14 с возможностью вращения вокруг нее, на этой же оси вторым концом закреплен шатун 7. Силовая собачка 10 имеет неподвижный зуб 15, а в рабочей зоне собачки 10 выполнен паз 16, в котором подвижно размещен подпружиненный зуб 17, закрепленный осью 18. Рабочая торцовая поверхность зуба 17 выполнена прямоугольной.

С храповым колесом 9 шлицами 19 соединен шпиндель 20 с головкой под ключ, для фиксации которого установлен кнопочный фиксатор 21. Выступающая из храпового колеса 9 часть шпинделя 20 выполнена квадратной для установки торцовых головок 22 и имеет отверстие 23 для установки штифта (на чертеже не показан), предохраняющего головку 22 от осевого смещения.

Для подачи рабочей жидкости на корпусе 1 установлен узел 24, в который ввернуты две полумуфты 25, одна из которых служит для рабочего хода жидкости, другая для оттока. На хвостовой части корпуса 1 посредством шлиц 26 установлена реакционная опора 27, которая удерживается от осевого смещения подпружинным фиксатором 28.

Гайковерт работает следующим образом. Работа гайковерта основана на принципе преобразования усилия, развиваемого гидроцилиндром при поступательном движении его поршня в крутящий момент, передаваемый храповым колесом.

Через узел 24 полумуфтами 25 к гайковерту подсоединяется источник давления. Головку 22 устанавливаем на квадратную часть шпинделя 20, фиксируем штифтом (на чертеже не показан) и устанавливаем на гайку. Реакционную опору 27 устанавливаем на любую опору для создания противодействия от проворачивания гайковерта вокруг завинчиваемой (или отвинчиваемой) гайки. Затем начинаем давление в поршневую полость 4, при этом происходит выдвижение шток-поршня 3 и сферическая опора 8 передает усилие на шатун 7, который воздействует через ось 14 на силовую собачку 10. В результате этого собачка 10 зубьями 15 и 17 входит в зацепление с зубьями храпового колеса 9. Благодаря тому что зуб 17 подпружинен, он самоустанавливается прямоугольным торцом на переднюю поверхность зуба храпового колеса 9. При этом давление собачки 10 на храповое колесо распределяется равномерно на два зуба. Одновременно противовозвратная собачка 11 выходит из зацепления с храповым колесом. Далее под действием повышения давления поршня на шатун 7 и собачку 10 последняя поворачивает храповое колесо 9 на расчетный угол. При обратном ходе гидравлическая жидкость поступает в штоковую полость 5 гидроцилиндра 2, шток 3 втягивается в гидроцилиндр 2, при этом зубья 15 и 17 собачки 10 выходят из зацепления с храповым колесом 9, а собачка 11 входит в зацепление с ним, удерживая его от поворота, противоположного обратному ходу.

При работе гайковерта крутящий момент, передаваемый храповым колесом 9, уравновешивается реакционным моментом, приложенным к реакционной опоре 27, а возврат силовой собачки 10, осуществленный обратным ходом шток-поршня 3 гидроцилиндра 2 посредством шатуна 7, в совокупности со срабатыванием собачки 11 по окончании оборотного хода, обеспечивает безотказную работу храпового механизма 9 при любой частоте циклов.