Съемный фиксатор головки болта при завинчивании или отвинчивании гайки крепления нижнего пальца шатуна

Полезная модель относится к области машиностроения, к ручному инструменту, в частности для фиксации головки болта для завинчивания и отвинчивания гаек.
Известен ключ для затягивания трубных гаек (патент Германии DE102008056616, МПК B25B 13/08, B25B 13/48, опубл. 25.05.2016). Гаечный ключ для затягивания резьбовых гаек с наружной и внутренней резьбами включает шестерню под гаечный ключ, вращающуюся внутри корпуса и имеющую прорезь для гайки, так что шестерня под ключ может входить в зацепление с одной из гаек. Пара шестерен ведущей шестерни входит в зацепление с зубьями шестерни гаечного ключа в разнесенных друг от друга местах на ободе, так что, по крайней мере, одна из шестерен ведущей шестерни находится в зацеплении с шестерней гаечного ключа все время во время вращения шестерни гаечного ключа, чтобы затянуть одну гайку. Пластина стопора гайки имеет паз для гайки и устанавливается на корпусе с помощью штифта и паза, так что стопорная пластина гайки может смещаться, позволяя стопорной пластине гайки сцепляться с другой гайкой и удерживать другую гайку неподвижно, пока гаечный ключ шестерня вращается, чтобы затянуть одну гайку.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции, большая трудоемкость изготовления и сложность использования, так как при горизонтальном расположении болта при демонтаже болт или гайка выпадает.
Известен фиксатор для механического крепежного элемента (патент США US 4645393, МПК F16B 27/00, опубл. 24.02.1987). Фиксатор гайки для использования c конструктивным элементом, имеющим входной канал для гайки, образованный между парой противоположных выступов или фланцев некоторой заданной толщины и каналом для приема гайки, расположенным под выступами. Фиксатор гайки имеет, как правило, усеченно-конический корпус, выполненный из упругодеформируемого полимерного материала, при этом конец корпуса меньшего диаметра неподвижно закреплен на верхней поверхности прямоугольной гайки в окружающем соотношении с отверстием для приема резьбового крепежа. Конец корпуса большего диаметра расположен на некотором заданном расстоянии от верхней грани гайки и имеет диаметр, больший, чем ширина входного канала элемента конструкции. Корпус фиксатора выполнен таким образом, что наружная боковая стенка корпуса будет взаимодействовать с плечами конструктивного элемента на участках, расположенных на расстоянии от верхней грани гайки, на расстоянии, меньшем толщины плеч, когда гайка вставлена по ширине во входной канал. Усилие, приложенное к фиксатору гайки, приводит к ее незначительной деформации и позволяет одновременно поворачивать гайку и фиксатор на 90°, чтобы гайка была зафиксирована в приемном канале под выступами. Когда сила, действующая на фиксатор, отпускается, фиксатор возвращается в ненапряженное состояние и заставляет верхнюю грань гайки входить в зацепляющее отношение с нижней стороной плеч.
Недостатками данного фиксатора являются большая трудоемкость использования. Данный фиксатор предназначен для жесткой фиксации только гайки, и при этом при больших нагрузках деформируется, что приводит к непригодности фиксатора.
Наиболее близки аналогом является комплект шайб (патент на изобретение №2703790, МПК F16B 43/00, F16B 39/00, опубл. 22.10.2019), представленный как минимум двумя шайбами с упорными выступами, расположенными по окружности с постоянными интервалами и отверстиями под тела крепежных винтов, отличающийся тем, что шайбы и упорные выступы шайб имеют форму шестигранников, соответствующих типоразмерам гаечных ключей, причем упорные выступы образуют юбку с возможностью размещения внутри юбки из упорных выступов шайбы или шестигранной головки винта меньшего типоразмера, при этом отверстия шайб под тела крепежных винтов выполнены соосными.
Недостатком данного устройства является невозможность использования на нескольких объектах, устройство не является съемным.
Технической задачей предполагаемого технического решения является повышение эксплуатационной надежности фиксации болта и гайки, расширение функциональных возможностей и области применения при многократном использовании.
Техническая задача решается съемным фиксатором головки болта при завинчивании или отвинчивании гайки крепления нижнего пальца шатуна, содержащим корпус в виде пластины с выступами, расположенными перпендикулярно пластине с возможностью охвата противоположных плоскостей головки болта.
Новым является то, что пластина корпуса выполнена прямоугольной, а упомянутые выступы расположены на одном из концов пластины, при этом пластина снабжена размещенным на ее другом конце с той же стороны, что и упомянутые выступы, П-образным профилем, боковые пластины которого расположены параллельно упомянутым выступам, причем П-образный профиль выполнен с возможностью охвата нижнего пальца шатуна для исключения вращения корпуса при охвате упомянутыми выступами головки болта накрученной гайкой.
На чертеже представлен общий вид съемного фиксатора головки болта при завинчивании и отвинчивании гайки крепления нижнего пальца шатуна.
Съемный фиксатор головки болта при завинчивании и отвинчивании гайки крепления нижнего пальца шатуна, содержащий корпус 1 в виде пластины с выступами 2, для охвата противоположных плоскостей головки (обычно четырех- или шестигранной) болта (не показаны). При этом пластина корпуса 1 выполнена прямоугольной формы, выступы 2 расположены на одном из концов пластины 1. Пластина 1 снабжена размещенным на ее другом конце с той же стороны, что и выступы, П-образным профилем 3, боковые пластины 4 которого расположены параллельно выступам 2. Причем П-образный профиль 3 выполнен с возможностью охвата нижнего пальца шатуна для исключения вращения корпуса 1 при охвате упомянутыми выступами 2 головки болта (не показаны) накрученной гайкой (не показаны).
Фиксатор работает следующим образом.
Для каждого типоразмера крепления нижнего пальца шатуна (обычно 2-3 типоразмера: для хода плунжера глубинного штангового насоса (не показаны) - 1,5 м, 3 м или иногда 6 м) станков-качалок изготавливают специальный фиксатор, у которого расстояние между боковыми пластинами 3 П-образного профиля соответствует ширине нижнего пальца шатуна, расстояние между выступами 2 - расстоянию (равно в мм номеру гаечного ключа) между противоположными плоскостями головок болтов (обычно 2 штуки), крепящих к шатуну зажимную пластину (не показана) для фиксации подшипников скольжения или качения (не показаны) нижнего конца кривошипа - тяги головки балансира (не показаны) станка-качалки с возможностью поворота. При этом длину корпуса 1 подбирают так, чтобы при охвате нижнего пальца шатуна П-образным профилем 3 выступы 2 охватывали противоположные плоскости головки болта, установленные продольно корпусу 1 фиксатора.
Для завинчивания гайки один из болтов предварительно вставляют в шатун так, что одни из плоскостей его головки располагались продольно длинной грани (не показана) шатуна, а на резьбу предварительно навинчивают (наживляют) гайку до упора ее с другой стороны в шатун. После чего со стороны головки болта на шатун устанавливают фиксатор, который П-образным профилем 3 охватывает нижний палец шатуна, а выступами 2 - противоположные плоскости головки болта. После чего гаечным или торцевым ключом (не показаны) затягивают (заворачивают с усилием) гайку. При этом головка болта под действием усилия заворота гайки пытается провернуться, но упирается в выступы 2, а корпус 1 и боковые пластины 4 П-образного профиля 3, упирающиеся в нижний палец шатуна, создают рычаг, исключающий поворот выступов 2 и головки болта вместе с ними без деформации. После чего для обеспечения необходимого усилия заворота гайки ее затягивают динамометрическим ключом (не показан). Легкими ударами молотка (обычно медного, чтобы не повредить фиксатор) по корпусу 1 и/или П-образному профилю 3 фиксатор снимают с шатуна. После чего второй болт с другого конца шатуна устанавливают аналогичным способом.
Для отвинчивания гайки с болта крепления нижнего пальца шатуна к ней применяют усилие отворота при помощи гаечным или торцевым ключом. Часто при переменных нагрузках на шатун происходит закусывание резьбы (небольшая деформация, мешающая отвороту гайки), гайка начинает при отвороте вращаться вместе с болтом. При этом выставляют плоскости головки болта продольно длинной грани шатунам, и прекращают отворот гайки. Со стороны головки болта на шатун устанавливают фиксатор, который П-образным профилем 3 охватывает нижний палец шатуна, а выступами 2 - противоположные плоскости головки болта. После чего гаечным или торцевым ключом отвинчивают гайку с болта. При этом головка болта под действием усилия заворота гайки пытается провернуться, но упирается в выступы 2, а корпус 1 и боковые пластины 4 П-образного профиля 3, упирающиеся в нижний палец шатуна, создают рычаг, исключающий поворот выступов 2 и головки болта вместе с ними без деформации. После чего легкими продольными ударами молотка по болту с резьбовой части его выбивают из шатуна вместе с фиксатором. Гайку второго болта с другого конца шатуна отвинчивают аналогичным образом.
Предлагаемый съемный фиксатор головки болта при завинчивании или отвинчивании гайки крепления нижнего пальца шатуна позволяет расширить технологические возможности за счет фиксации болта либо гайки различного диаметра, возможность фиксации и завинчивания, не используя два гаечных ключа, избежать соскакивание и выпадение болта либо гайки, также исключить деформацию фиксатора и болта.