ГАЙКОВЕРТ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к ручному инструменту, в частности к гайковертам ударного действия, и может быть применено в различных областях машиностроения при сборке и разборке резьбовых соединений.
Известен гайковерт ударного действия а.с. №950517 кл. В 25 В 21/02, содержащий корпус-цилиндр с системой каналов, размещенные в нем шпиндель с головкой под ключ на одном конце и наковальней с рабочими кулачками и резьбовым штоком на другом конце, поршень, образующий с корпусом-цилиндром рабочие камеры и камеру низкого давления, с центральным резьбовым отверстием, в которое входит резьбовой шток шпинделя, и кулачками на торце, ответными кулачкам наковальни, и золотниковое устройство с торцовыми камерами, соединенными каналами с камерой низкого давление и рабочими камерами, сообщающимися с атмосферой при каждом из крайних положений поршня.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является гайковерт ударного действия а.с. №1070807 кл. 25 В 21/02, содержащий дополнительно к гайковерту по а.с. №950517 обойму, охватывающую резьбовой шток шпинделя и установленную на подшипнике качения в камере рабочего хода поршня и цилиндрическую пружину, закрепленную одним концом на обойме, а другим - взаимодействующим с днищем корпуса-цилиндра, при этом усилие, развиваемое пружиной при рабочем ходе поршня, составляет 0.75÷1 усилие поршня при холостом его ходе.
Однако данный гайковерт может работать только в узком диапазоне давление сжатого воздуха, обеспечивающего сжатие пружины. Ограничена регулировка, ресурс пружины и усложнена сборка.
Цель изобретения - обеспечить более оптимальные условия торможения поршня при подходе к верхней мертвой точке и уменьшить расход сжатого воздуха.
Поставленная цель достигается тем, что в гайковерте ударного действия, содержащем корпус-цилиндр с системой каналов, размещенные в нем шпиндель с головкой под ключ, на одном конце и наковальней с рабочими кулачками и резьбовым штоком на другом конце, поршень, образующий с корпусом-цилиндром рабочие камеры и камеру низкого давления, с центральным резьбовым отверстием, в которое входит резьбовой шток шпинделя, и кулачками на торце, ответными кулачкам наковальни, и золотниковое устройство с торцовыми камерами, соединенными каналами с камерой
низкого давления и рабочими камерами, сообщающимися с атмосферой при каждом из крайних положений поршня, в корпусе-цилиндре выполнены дополнительные радиальные отверстия, соединяющие камеру рабочего хода с атмосферой когда поршень не доходит до наковальни шпинделя на величину 0...0.1 от полного хода поршня, а золотниковое устройство выполнено четырехходовым с закрытым выходом из камеры рабочего хода при холостом ходе поршня и канал золотникового устройства, осуществляющий выхлоп из камеры рабочего хода, соединен с камерой холостого хода посредством обратного клапана, перепускающего сжатый воздух из камеры рабочего хода в камеру холостого хода при положении золотника, соответствующего выхлопу из камеры рабочего хода.
На фиг.1 изображен гайковерт ударного действия при верхнем положении поршня, продольный разрез; на фиг.2 - при нижнем положении поршня, продольный разрез; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1.
Гайковерт ударного действия состоит из корпуса-цилиндра 1, размещенного в нем шпинделя 2, с головкой 3 под ключ на одном конце и наковальней 4 с рабочими кулачками 5 и резьбовым штоком 6 на другом конце поршня 7 с центральным резьбовым отверстием, в которое входит резьбовой шток 6 шпинделя 2. Поршень 7, с ответными кулачками 8 выполнен с проточкой 9 на наружной поверхности, которая совместно с корпусом-цилиндром 1 образует камеру низкого давления 10. На корпусе-цилиндре 1 размещено золотниковое устройство 11, включающее трехплунжерный золотник 12, образующий с корпусом-цилиндром 1 торцовые камеры 13 и 14 и систему перепускных каналов, попеременно перекрываемых золотником.
Поршень 7 образует с корпусом-цилиндром 1 камеры 15 рабочего хода и 16 холостого хода. Камера 15 рабочего хода соединена последовательно либо с трубопроводом высокого давления через канал 17 рабочего хода и входной канал 18, либо посредством обратного клапана 19 с камерой холостого хода 16 и дополнительными отверстиями 20 с атмосферой. Камера 16 холостого хода соединена последовательно либо с трубопроводом высокого давления входной канал 18, либо с атмосферой через канал 21 холостого хода и выхлопной канал 22.
В корпусе-цилиндре 1 выполнено радиальное отверстие 23, соединяющее камеру низкого давления 10 с атмосферой, и два канала 24 и 25, соединяющие торцовые камеры 13 и 14 с камерой низкого давления 10 и соответственно с камерами 15 рабочего хода и 16 холостого хода при каждом из крайних положениях поршня 7.
Гайковерт работает следующим образом. Работа гайковерта начинается автоматически при любом произвольном положении поршня. Если при исходном положении поршень 7 находится в верхнем положении, а золотник 12 у торцовой камеры 14, сжатый воздух по каналам 18 и 17 поступает в камеру 15 рабочего хода. В этот момент камера 16 холостого хода через каналы 21 и 22 соединена с атмосферой и через канал 24 с торцовой камерой 13, торцовая камера 14 соединена каналом 25 с камерой низкого давления 10. Под давлением сжатого воздуха поршень 7 начинает поступательно-вращательное движение в сторону наковальни 4 - рабочий ход. Когда верхний торец поршня откроет канал 25 сжатый воздух из полости 15 по каналу 25 поступает в торцовую камеру 14 и перебрасывает золотник 12 в сторону торцовой камеры 13, при этом камера 16 холостого хода через каналы 21 и 18 сообщаются с трубопроводом высокого давления. Одновременно сжатый воздух из камеры 15 рабочего хода открывает обратный клапан 19 и поступает в камеру 16 холостого хода до выравнивания давления в камерах 15 и 16, после чего обратный клапан закрывается. При этом, поршень 7 по инерции движется в прежнем направлении к наковальне и открывает дополнительное отверстие 20 - происходит выхлоп сжатого воздуха из камеры 15 рабочего хода. В конце рабочего хода кулачки 8 поршня 7 наносят удар по рабочим кулачкам 5 наковальни 4 и накопленная кинетическая энергия поршня 7 передается на затягиваемое резьбовое соединение. Поршень 7 под действием сжатого воздуха в камере 16 холостого хода начинает перемещаться в обратную сторону - холостой ход. При этом поршень движется с ускорением накапливая кинетическую энергию. После прохождения верхним торцем поршня 7 дополнительного отверстия 20 выпуск воздуха из камеры 15 рабочего хода прекратится и в ней начнется сжатие воздуха по адиабатному процессу до превышения давления в камере 15 рабочего хода над давлением сжатого воздуха в камере 16 холостого хода.
Избыточное давление через обратный клапан 19 сбрасывается в камеру 16 холостого хода. При дальнейшем движении поршня 7 торцовая камера 14 соединяется каналом 25 с камерой низкого давления 10, а при прохождении канала 24, сжатый воздух из камеры 16 холостого хода по каналу 24 поступает в торцовую камеру 13 и перебрасывает золотник 12 в сторону торцовой камеры 14. Камера 16 холостого хода соединяется каналами 21 и 22 с атмосферой, а сжатый воздух по каналам 18 и 17 поступает в камеру 15 рабочего хода. После погашения инерции холостого хода поршень 7 начинает с разгоном движение в сторону наковальни 4. Цикл повторяется. Энергия адиабатного сжатия воздух в камере 15 меняется пропорционально давлению сжатого воздуха на
входе в гайковерт, что обеспечивает работоспособность гайковерта в широком диапазоне сжатого воздуха и позволяет регулировать энергию удара. Силовая характеристика гайковерта увеличивается благодаря увеличению полезного хода поршня: рабочий ход начинается при максимальном перепаде давления, а в конце рабочего хода уменьшена величина опережения переключения на холостой ход наличием перепуска сжатого воздуха из камеры рабочего хода в камеру холостого хода. При этом еще и уменьшается расход сжатого воздуха.
Благодаря исключению высоконагруженной пружины ресурс гайковерта увеличивается. Сборка и разборка гайковерта упрощается.