КЛЮЧ-МУЛЬТИПЛИКАТОР ДЛЯ ЗАВИНЧИВАНИЯ И РАЗВИНЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ВАГОНОЗАМЕДЛИТЕЛЯ

Полезная модель относится к ручному инструменту, преимущественно к инструменту для завинчивания или развинчивания резьбовых разъемных соединений вагонозамедлителей, трубопроводов, насосных штанг, и может быть использована в железнодорожной, нефтяной, энергетической, химической промышленности, где требуются большие усилия для создания крутящего момента.
Уровень техники известен из ключа-мультипликатора для затяжки и отвинчивания гаек на шпильках (болтах) с прорезью на конце, содержащий механизм увеличения крутящего момента, включающий объединенные сердечником вал-шестерню и ведомую шестерню с головкой, надеваемой на гайку, навинченную на указанный конец шпильки (болта), и содержащий также фиксатор положения шпильки (болта), выполненный в виде многогранника с заостренным плоским оголовком, вставляемым в прорезь шпильки (болта) и установленный по оси сердечника в сквозное многогранное отверстие (RU 2200654 МПК В25В 17/00, опубл. 20.03.2003).
Наличие узла увеличения крутящего момента позволяет расширить технологические возможности за счет завинчивания и отвинчивания гаек резьбовых соединений, требующих приложения большого крутящего момента. Однако отсутствие специальной реакционной опоры не позволяет использовать данный ключ-мультипликатор для завинчивания и отвинчивания гаек резьбовых соединений вагонозамедлителей. Кроме этого, данное техническое решение не позволяет создавать необходимый крутящий момент, который необходим при завинчивании и отвинчивании гаек резьбовых соединений вагонозамедлителей, равный 10500 Нм.
Известен ключ-мультипликатор для завинчивания и развинчивания резьбовых соединений вагонозамедлителя, принятый в качестве прототипа, содержащий корпус, внутри которого размещена зубчатая передача, состоящая из шестерни и колеса, на корпусе имеется выступ в виде двойной проушины «вилка», имеющий не менее двух отверстий, для соединения с реакционной опорой, выполненной в виде кронштейна, кронштейн имеет отверстие для установки на гайку вагонозамедлителя, проушину «ухо», образующую соединение типа «вилка-ухо» с корпусом ключа-мультипликатора с замыкающим элементом штифт, шестерня и колесо имеют зубчатый венец, диск и ступицу, при этом наружные поверхности ступиц шестерни и колеса выполнены с опорными поверхностями, в ступице шестерни выполнено квадратное отверстие, а в ступице колеса шестигранное отверстие, причем колесо выполнено в виде сектора, включающего ступицу, части зубчатого венца и диска, при этом сектор имеет угол поворота, составляющий (70-90)°, кратчайшее расстояние от опорной поверхности ступицы сектора зубчатого колеса, в области, где отсутствует зубчатый венец и диск, до торцовой поверхности корпуса, составляет (15-20) мм. Кроме этого, диски шестерни и сектора колеса выполнены толщиной 32 мм, модуль зубьев шестерни и зубьев сектора зубчатого колеса равен 7, делительный диаметр шестерни равен 84 мм, а зубчатого венца 259 мм, сектор зубчатого венца и диска имеет угол 30°, для снижения веса в секторе диска колеса выполнены отверстия, штифт выполнен ступенчатым, имеет заходную часть, диаметр до торцовой поверхности корпуса составляет (15-20) мм. которой равен диаметру отверстий в проушинах «вилка» и проушине «ухо», и незаходную часть большего диаметра, длина штифта составляет (65-150) мм (Патент RU 177702, МПК В25В 13/50, В25 В 17/00, опубл. 06.03.2018 г.).
Недостатком является то, что после каждого проворота ключа на (70-90)° необходимо его снимать с гайки и устанавливать обратно в исходное положение, что занимает много времени, а также невозможно использовать ключ-мультипликатор для откручивания и закручивания вертикальных прижимных болтов вагонозамедлителя, крепящих тормозную балку к рычагу. В связи с чем обслуживающий персонал вынужден носить с собой громоздкие и тяжелые инструменты для ремонта и обслуживания вагонозамедлителей, а также использовать типовой инструмент для откручивания и закручивания вертикальных прижимных болтов, что снижает надежность крепления прижимным винтом.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности работы вагонозамедлителей и безопасности работы при его обслуживании.
Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в повышении надежности ключа-мультипликатора и безопасности работы, при приложении большого крутящего момента в стесненных условиях расположения ключа при обслуживании вагонозамедлителей.
Указанный технический результат достигается ключом-мультипликатором для резьбовых соединений вагонозамедлителей, содержащим корпус, внутри которого размещена зубчатая передача, состоящая из шестерни и зубчатого сектора с углом поворота (70-90)°, наружные поверхности ступиц шестерни и сектора выполнены с опорными поверхностями, в ступице шестерни выполнено квадратное отверстие, в ступице зубчатого сектора имеется храповый механизм, состоящий из храпового колеса и собачек, в храповом колесе выполнено шестигранное отверстие, на корпусе имеется два зеркально расположенных относительно зубчатой передачи усиленных опорных выступа в виде проушины-вилки, имеющего не менее двух отверстий, для соединения с реакционной опорой, выполненной в виде кронштейна, кронштейн имеет отверстие для установки на гайку вагонозамедлителя, проушину «ухо», образующую соединение типа «вилка-ухо» с корпусом ключа-мультипликатора с замыкающим элементом штифт, в шестигранное отверстие храпового колеса дополнительно может вставляться переходник, состоящий из шестигранной части, которой переходник вставляется в шестигранное отверстие в ступице колеса, и цилиндрической части, на торцевой поверхности которой имеется крестообразный выступ, для снижения веса переходника со стороны торца шестигранной части выполнено глухое отверстие диаметром, равным диаметру цилиндрического выступа, а на гранях шестигранной части выполнены поперечные сквозные отверстия. Кроме того, на боковой поверхности корпуса маркирована стрелка, показывающая направление вращения храпового механизма.
Использование при откручивании и закручивании гаек реакционной опоры в виде кронштейна, соединенного проушинами «ухо» с замком в виде штифта с проушиной «вилка» корпуса ключа-мультипликатора и имеющего отверстие для установки на вагонном замедлителе, в частности на соседних гайках резьбового соединения вагонного замедлителя позволило значительно повысить надежность ключа-мультипликатора, исключив при создании больших крутящих моментов, деформацию корпуса и заклинивания зубчатой передачи, обеспечив безопасность работы в стесненных условиях расположения ключа при обслуживании вагонозамедлителей.
Наличие второй усиленной опорной проушины на корпусе ключа-мультипликатора, зеркально расположенной относительно зубчатой передачи, позволило использовать ключ-мультипликатор при закручивании и закручивания гайки без применения кронштейна, если его невозможно использовать из-за конструктивно неудобного расположения гайки. В этом случае усиленная опорная проушина корпуса ключа-мультипликатора работает как реакционная опора, упираясь на соседнюю гайку. Или, вставив в отверстие проушины корпуса ключа штифт, который, в свою очередь, упирается в отверстие тормозной балки и работает как реакционная опора, можно без переустановки ключа-мультипликатора отвинчивать или завинчивать прижимной болт тормозной балки.
Наличие храпового механизма в ступице зубчатого сектора позволяет завинчивать или отвинчивать резьбовые соединения обычным ключом, не снимая ключ-мультипликатор с гайки или с прижимного болта и переустановки его в исходное положение.
Угол поворота (70-90)° зубчатого сектора с внутренним шестигранником достаточен чтобы открутить гайку или прижимной болт из затянутого положения с последующим откручиванием простым ключом, что исключает применение ударных методов работы с помощью кувалды, разрушающих инструмент и замедлитель, исключает применение сжатого воздуха используемого для привода пневматического гайковерта и исключает применение огнеопасных материалов, связанных с нагревом прижимного болта при его демонтаже.
Оснащение ключа-мультипликатора переходником, состоящего из шестигранной части, которой вставляется в шестигранное отверстие в ступице колеса ключа-мультипликатора, и цилиндрической части, на торцевой поверхности которой имеется крестообразный выступ, форма которого идентична крестообразному шлицу болта и которым откручиваются или закручивается вертикальный прижимной болт, позволило повысить надежность монтажных работ. За счет высокого крутящего момента до 12000 Нм, создаваемого ключом-мультипликатором, легко открутить гайку или прижимной болт, или надежно закрепить тормозную шину к тормозной балке или тормозную балку к рычагу, обеспечив безопасность работы в стесненных условиях расположения ключа при обслуживании вагонозамедлителей.
Полезная модель поясняется фиг. 1, на которой изображен предлагаемый ключ-мультипликатор с переходником, на фиг. 2 и 3 показан общий вид предлагаемого ключа-мультипликатора, установленного на шину вагонозамедлителя, на фиг. 4 показан общий вид предлагаемого ключа-мультипликатора с переходником, установленного на тормозную балку вагонозамедлителя, на фиг. 5 показан общий вид переходника.
Ключ-мультипликатор для резьбовых соединений вагонозамедлителя содержит корпус 1, внутри которого размещена зубчатая передача, состоящая из шестерни 2 и зубчатого сектора 3. В ступице шестерни 2 выполнено квадратное отверстие 4, а в ступице колеса 3 размещен храповый механизм 5, состоящий из собачек 6 и храпового колеса 7, в котором выполнено шестигранное отверстие 8.
На корпусе 1 имеется два усиленных опорных выступа в виде двойной проушины «вилка» 9, имеющей не менее двух отверстий 9.1, для соединения с реакционной опорой, выполненной в виде кронштейна 10. Кронштейн 10 имеет проушину «ухо» 10.1, образующую соединение типа «вилка-ухо» с корпусом ключа-мультипликатора с замыкающим элементом в виде штифта 11 и отверстие 10.2 для установки на гайку вагонозамедлителя.
Переходник 12 имеет шестигранную часть 13, которой вставляется в шестигранное отверстие 8. Цилиндрическая часть 14 имеет крестообразный выступ 15, форма которого соответствует крестообразному шлицу 16 вертикального прижимного болта 17. Для снижения веса со стороны шестигранной части 13 имеется глухое отверстие 18, на гранях выполнены сквозные отверстия 19.
Заявляемое техническое решение работает следующим образом.
Откручивание и закручивание гайки с применением кронштейна.
Корпус 1 ключа-мультипликатора шестигранным отверстием 8 храпового механизма 5 устанавливают на гайку 20 резьбового соединения вагонозамедлителя. На соседнюю гайку 21 резьбового соединения вагонозамедлителя устанавливают отверстием 10.2 реакционную опору кронштейн 10.
При помощи штифта 11 производят соединение по типу «вилка-ухо» двойной проушины «вилка» 9 корпуса 1 и проушины «ухо» 10.1 кронштейна 10. В квадратное отверстие 4 устанавливают и фиксируют ключ-мультипликатор планетарный 22 с реакционной опорой 22.1 таким образом, чтобы упорная площадка реакционной опоры 22.1 опиралась о боковую поверхность корпуса 1 и ключ предельного момента 23. После установки ключа 22, 23 и настройки ключа 23 на необходимое усилие устройство готово к работе. Прикладывая усилие на рукоятку ключа предельного момента 23, производят затяжку резьбового соединения до срабатывания сигнализатора (нормируемый крутящий момент) или расслабление резьбового соединения.
Откручивание и закручивание гайки без применения кронштейна.
Корпус 1 ключа-мультипликатора шестигранным отверстием 8 храпового механизма устанавливают на гайку 21 резьбового соединения вагонозамедлителя. На соседнюю гайку 20 резьбового соединения вагонозамедлителя упирают проушину «вилка» 9.
В квадратное отверстие 4 устанавливают и фиксируют ключ-мультипликатор планетарный 22 с реакционной опорой 22.1, таким образом, чтобы упорная площадка реакционной опоры 22.1 опиралась о боковую поверхность корпуса 1 и ключ предельного момента 23. После установке ключа 22, 23 и настройке ключа 23 на необходимое усилие, устройство готово к работе. Прикладывая усилие на рукоятку ключа предельного момента 23, производят затяжку резьбового соединения до срабатывания сигнализатора (нормируемый крутящий момент) или расслабление резьбового соединения.
Откручивание и закручивание прижимного болта
В шестигранное отверстие 5 устанавливается переходник 12 шестигранной частью 13. Корпус 1 ключа-мультипликатора крестообразным выступом 15 переходника 12 устанавливают в крестообразный шлиц 16 вертикального прижимного болта 17 резьбового соединения вагонозамедлителя. С помощью штифта 11, установленного в отверстии 9.1 проушины 9 за отверстие 24 тормозной балки 25 фиксируют ключ-мультипликатор.
В квадратное отверстие 4 устанавливают и фиксируют ключ-мультипликатор планетарный 22 с реакционной опорой 22.1, таким образом, чтобы упорная площадка реакционной опоры 22.1 опиралась о боковую поверхность корпуса 1 и ключ предельного момента 23. После установки ключа 22, 23 и настройки ключа 23 на необходимое усилие, устройство готово к работе. Прикладывая усилие на рукоятку ключа предельного момента 23, производят затяжку резьбового соединения до срабатывания сигнализатора (нормируемый крутящий момент) или расслабление резьбового соединения.
Устройство позволяет создавать нормируемые крутящие моменты при завинчивании гаек и болтов, равные 10500 Нм, установив предельное усилия 25 кг, (300 Н) на динамометрическом ключе предельного момента трещоточного типа. Учитывая КПД ключа-мультипликатора планетарного равным 0,7 и предлагаемого ключа-мультипликатора 0,8, крутящий момент на гайке и болта вагонозамедлителя будет 12000 Нм и не приведет к деформации корпуса и заклиниванию зубчатой передачи, а также обеспечит надежное крепление тормозной шины к тормозной балке при закручивании гайки и тормозной балки к рычагу при закручивании прижимного болта. Тормозные шины и тормозные балки, прикрученные резьбовыми соединениями с помощью предлагаемого ключа-мультипликатора с переходником, не требуют подтягивания гаек и прижимных болтов в период времени, превышающий более чем в три раза период времени, предусмотренный регламентом.
Обслуживающий персонал, таким образом, имея ключ-мультипликатор в комплекте с переходником, без применения дополнительного громоздкого и тяжелого инструмента сможет отвинтить-завинтить гайки и прижимные болты вагонного замедлителя с пониженным уровнем травмоопасности.
В результате проведения конструкторских и технологических работ разработана конструкторско-технологическая документация на производство ключа-мультипликатора для резьбовых соединений вагонозамедлителя.