Многофункциональный ключ для соединения/разъединения или заворачивания/отвинчивания резьбовых соединений
MULTI-FUNCTION WRENCH FOR CONNECTING/DISCONNECTING OR SCREWING/UNSCREWING THREADED CONNECTIONS

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к инструменту или устройствам, с помощью которых можно эффективно (без холостого хода), например, соединять или разъединять резьбовые концы труб путем наворачивания или отворачивания втулок/муфт и осуществлять монтажно-демонтажные с крепежом и слесарные операции.
Подобные операции на практике встречаются чрезвычайно часто и занимают много времени, являясь одновременно трудоемкими, так как трубы в зданиях, в судах, вагонах, самолетах и в иной технике (или в конструкциях) обычно проходят рядом с потолком, полом или у стен, что препятствует работе любым известным инструментом, не позволяющим осуществлять им поворот крепежного элемента на 360°. Поэтому многочисленные вынужденные снятия и надевания инструмента по месту монтажа/демонтажа резко уменьшают производительность труда на подобных технологических операциях. Кроме того, многофункциональный ключ позволяет выполнять многие другие слесарные работы (нарезание резьбы, сверление отверстий и др.).
Патентный поиск показал разработки, имеющие общие недостатки: неуниверсальность конструкций, присутствие холостого хода в работе с конкретным инструментом, невозможность вращения рабочей части ключа или устройства на 360° в стесненных местах (например, в углу конструкции). В частности, это видно по следующим патентам:
- «Трубный рычажный ключ» - патент РФ №2 264 285 C2, МПК B25B 13/50, опубл. 20.11.2005, бюл. №32;
- «Трубный ключ для насосно-компрессорных бурильных труб» - патент РФ №2368490, опубл. 27.09.2009;
- «Храповой гаечный ключ с открытым зевом» - патент СССР №1743834 с храповыми зубьями на наружной поверхности;
- «Гайковерт» - патент СССР №1715573 от 29.02.92, опубл. В бюл. М8 (71) с нормированным крутящим моментом от двигателя;
- «Насадка к гаечному ключу» - патент СССР №1657363 от 30.06.92, опубл. М24 (71);
- «Устройство для сборки резьбовых соединений» - авторское свидетельство СССР от 22.02.89, опубл. Бюл. 17 (75), содержит две собачки, переключаемые в обратном направлении на зубчатом зацеплении с поворотным плунжерным устройством (система сложная и малонадежная) - прототип.
Цель разработки - создать такой ключ (инструмент/механизм), который не будет иметь холостого хода при любом направлении движения силовой рукоятки, будет не требовать переустановки захвата после его поворота по часовой или против часовой стрелки на любой угол, вплоть до 360°, не требует ручных переключений направления вращения и будет многофункциональным для многих слесарных операций.
Технический результат достигается как с использованием быстросъемного разрезного кольца с наружным зубчатым исполнением, надеваемого на соединительную втулку/муфту на одном резьбовом конце трубы, соединяемым с другим резьбовым концом второй трубы, так и с применением дополнительного механизма, обеспечивающего непрерывное одностороннее вращение соединительной втулки/муфты при любом направлении вращения силовой рабочей рукоятки с ее поворотом на любой угол без ручного переключения механизма, а также благодаря наличию двух выходных валов с насадками под слесарный инструмент осуществлять работы по заворачиванию/отворачиванию гаек, болтов, шурупов, винтов и нарезания резьбы в отверстиях, и возможность сверления отверстий.
*
*
*
*
*
*
*
*
*
Суть разработки представлена на рисунках 1 и 2. По первому рисунку имеем: соединение быстросъемного разрезного кольца 1 с наружным зубчатым исполнением, надеваемого на соединительную втулку/муфту (здесь она вынута, как и резьбовой конец трубы) на одном резьбовом конце трубы, соединяемым далее с другим резьбовым концом второй трубы; 2 - разъем двух половинок кольца 1, например, в форме ласточкиного хвоста; 3 - паз продольный в разрезном кольце 1 (число и размеры пазов соответствуют количеству и форме продольных выступов/ребер на втулке/муфте, надеваемой для соединения/разъединения двух резьбовых концов труб); 4 - зубчатая наружная поверхность кольца 1; 5 - зубчатое колесо дополнительного механизма, имеющегося на требуемом для конкретной операции выходном валу. По второму рисунку в дополнительном механизме имеем: 1 - корпус, разъемный по средней линии; 2 - ручка для удерживания инструмента в требуемом пространственном положении; 3,9 - колеса однотипные храповые, но при сборке устанавливаются со встречной ориентацией зубьев по направлению; 4, 10 - собачки к храповым колесам; 5 - водило, обеспечивающее вместе с собачками постоянное вращение насадок 12 и 14, но в противоположные стороны; 6 - колеса конические, образующие в общем соединении дифференциал; 7 - втулка; 8 - рукоятка силовая рабочая, через которую передается вращающий момент на быстросъемное разрезное кольцо 1 с наружным зубчатым исполнением; 11, 13 - валы выходные с насадками 12 и 14, в которые вставляется требуемый слесарный инструмент или вместо него используют зубчатое колесо дополнительного механизма при работе с резьбовыми концами труб.
Описание сборки перед работой многофункционального ключа перед началом операции соединения или разъединения муфтой/фланцем резьбовых концов труб, включая выполнения слесарных операций, следующее. На одном резьбовом конце трубы фиксируют наворачиваемую в дальнейшем втулку/муфту, имеющую на наружной поверхности продольные выступы/ ребра, на которые своими пазами устанавливается из двух прочно соединяемых половинок быстросъемное разрезное кольцо с внутренними продольными пазами, согласованными по месту их расположения с продольными выступами/ребрами у втулки/муфты. При этом на наружной поверхности быстросъемного разрезного кольца нарезаны зубья. Дополнительный механизм при контакте с разрезным кольцом зубчатым зацеплением обеспечивает вращения разрезного кольца, а, следовательно, и втулки/муфты либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки в зависимости от типа работ (монтаж/демонтаж или сбора/разборка сопряжения). Зубчатые колеса дополнительного механизма обеспечивают требуемое противоположное направление вращения без холостого хода и непрерывно в одну сторону без каких-либо переключений со стороны рабочего. Дополнительные возможности ключа состоят в том, что вместо зубчатых колес на выходных валах из дополнительного механизма можно для работы в имеющиеся насадки вставлять хвостовики сверла, метчика, отвертки, торцового ключа.
Описание работы технической разработки, например, при соединении втулкой/муфтой резьбовых концов двух труб. Надеваем на левый резьбовой конец трубы с наживлением на него втулку/муфту, а затем на нее надеваем быстросъемное соединительное разрезное кольцо. Далее предложенным ключом быстро наворачиваем втулку/муфту на резьбовой конец трубы без холостого хода при любом направлении вращения рабочей силовой рукоятки ключа. Затем прижимаем резьбовой конец второй трубы к первой трубе и с помощью ключа быстро наворачиваем втулку/муфту на эту часть второй трубы без холостого хода. Итог: соединение обеспечено.
Дополнительные возможности многофункционального ключа следующие, которые реализуются на практике при использовании насадок на выходных валах, в которые вставляются хвостовики соответствующих инструментов:
- сверло для выполнения сверлильных операций;
- метчик для нарезания резьбы в отверстиях деталей;
- отвертка (обычная и в крестообразном исполнении) для заворачивания/отворачивания различных крепежных элементов типа шурупы, винты и др.;
- торцовый ключ для заворачивания/отворачивания, например, гаек, болтов.