ГАЕЧНЫЙ КЛЮЧ С ОГРАНИЧИВАЮЩИМ УСИЛИЕМ
LIMITED-TORQUE WRENCH

Изобретение относится к области силоизмерительной техники и может быть использовано на машиностроительных и других предприятиях при выполнении сборочных работ, требующих затяжки резьбовых соединений с регламентируемым моментом.
Известен способ создания ограниченного усилия гаечного ключа, реализованный в динамометрическом ключе (патент RU №2235299), который состоит из корпуса с рукояткой, упругого торсионного элемента, связанного кинематической цепью со стрелкой указателя момента, размещенной в поворотном стакане с неподвижной шкалой и прозрачной крышкой. Кроме того, устройство снабжено электрической цепью, состоящей из источника питания и источника сигнала замыкания цепи геркона, прикрепленного к стрелке указателя момента. Крышка установлена на стакане с возможностью вращения вокруг общей оси и оснащена на одном из секторов источником постоянного магнитного поля. На ней нанесены метки для настройки ключа на регламентируемый момент затяжки.
Недостаток данного устройства заключается в невысокой надежности его работы из-за сложной конструкции.
Известен гаечный ключ с индикатором крутящего момента (патент RU №2291774), который содержит рукоятку с одной захватывающей головкой, расположенной по одну сторону от рукоятки, или с двумя захватывающими головками, расположенными по разные стороны от рукоятки, моментомер, встроенный в рукоятку, электронный дисплей, соединенный с моментомером и выведенный на внешнюю поверхность рукоятки, и муфту, установленную на рукоятке с возможностью скользящего перемещения по рукоятке и закрывания электронного дисплея.
Недостаток данного устройства заключается в невысокой надежности его работы из-за сложной конструкции.
В качестве прототипа выбрано устройство, описание которого раскрыто в статье «Гаечный ключ с предельной механической трещоткой» (см. Новый политехнический словарь). Главный редактор А.Ю.Ишлинский. Заместитель главного редактора В.А.Дубровский. Москва. Научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 2000). Гаечный ключ содержит поводок взаимодействия с гайкой, с равномерно расположенными лунками по периметру для фиксации определенного усилия с помощью подпружиненной защелки, расположенной в рукоятке. Устройство предназначено для закручивания гайки с определенным усилием.
Недостаток прототипа заключается в том, что его реализация не обеспечивает высокой надежности и стабильности работы устройства. Причиной этому является высокая механическая нагрузка на единственную защелку.
Цель изобретения - создание устройства, реализация которого позволяет повысить надежность и стабильность работы с заданным усилием затяжки.
Поставленная цель достигается за счет того, что гаечный ключ с ограничивающим усилием включает корпус, рукоятку, поводок с равномерно расположенными лунками по периферии для сдерживающего взаимодействия от проворачивания до определенного усилия с подпружиненным элементом в корпусе. Поводок выполнен с фланцем и имеет возможность перемещения относительно корпуса вдоль своей продольной оси с удержанием в корпусе. По периферии фланца поводка расположены лунки, в которых находятся шарики, взаимодействующие с лунками корпуса. Между фланцем поводка и крышкой с резьбой, закрывающей корпус, расположена пружина, например трехслойная плоская, с опорой с одной стороны в виде шарика, расположенного в центральной лунке поводка, а с другой - с опорой в виде выступов на периферии крышки корпуса. Крышка выполнена с возможностью жесткой фиксации относительно рукоятки и с нанесенной на ее поверхности шкалой соответствия моментам затяжки гайки.
Суть предложенного устройства раскрывается в одном из возможных вариантов устройства, показанного на фиг.1, 2, 3. На фиг.1 показан общий вид в разрезе. Устройство находится в положении, с отсутствием проворота корпуса 2 относительно поводка 4 за счет прижатия поводка 4 и шариков 6 пружиной 11 к лункам 5 и 7, при этом шарики 6 не выкатываются из указанных лунок и поводок 4 вращается вместе с корпусом 2, закручивая гайку с определенным моментом. На фиг.2 показан общий вид в разрезе, когда корпус 2 проворачивается относительно поводка 4. При этом шарики 6 выкатываются из лунок 5 и 7, а поводок 4, соединенный с гайкой, перемещается вдоль своей оси наверх, прогибая пружину 11.
Устройство содержит: рукоятку 1, корпус 2, поводок 4 с фланцем 8 и лунками 7, равномерно расположенными по периферии на выступе со стороны поводка 4. Поводок 4 размещается в корпусе 2, имеет возможность перемещаться относительно корпуса 2 вдоль своей продольной оси, не разрывая контакта с шариками 6, которые находятся в лунках 5 и 7, расположенных в корпусе 2, и на фланце 8 находится пружина 11, например трехслойная плоская, с опорами со стороны фланца 8 и крышки 10. Опора со стороны фланца 8 выполнена в виде шарика 12, установленного в лунке 3, расположенной по его центру. Опорой со стороны крышки 10 является выступ 9 по периферии. Крышка 10 выполнена с возможностью жесткой фиксации относительно рукоятки 1, с помощью контрболта 13 с предварительной установкой нанесенной на ее поверхности шкалой 14 (фиг.3) соответствия моментам затяжки гайки. Требуемый момент затяжки выполняется совмещением значений шкалы 14 с меткой 15, расположенной на рукоятке 1. Тем самым задают расстояние между крышкой 10 и фланцем 8 поводка 4. Чем меньше момент усилия, тем больше расстояние между крышкой 10 и фланцем 8, тем меньше прогибается пружина 11.
Работа устройства заключается в следующем. Устанавливают требуемый момент затяжки гайки путем воздействия на пружину. Ключ, находящийся в положении, показанном на фиг.1, посредством стандартной накидной головки соединяют с гайкой. Производят вращение рукоятки 1 относительно оси закручиваемой гайки. Гайка будет закручиваться до тех пор, пока момент затяжки не превысит величины, выставленной по шкале 14 относительно метки 15. Произойдет прокручивание рукоятки 1 относительно поводка 4, как показано на фиг.2. При этом шарики 6 выкатятся из лунок 5 и 7, поводок 4 сместится вдоль свой оси в сторону крышки 10. Пружина 11, опираясь на выступы 9 крышки 10, прогнется по центру от давления шарика 12. Смещение поводка 4 вдоль своей оси в сторону крышки 10 происходит за счет перемещения шариков 6 из впадин лунок 5 и 7 к их кромкам при превышении силы действия пружины 11 на фланец 8 поводка 4. При этом поводок 4, соединенный с гайкой посредством стандартной накидной головки, не вращается. Тем самым обеспечивается заданный момент затяжки гайки.
Ключ периодически тарируют на специальном устройстве для того, чтобы указанный на шкале момент затяжки реально обеспечивался работой ключа с заданной точностью затяжки. Точность тарировки осуществляют путем подбора плоских пружин с соответствующей упругостью. Таким образом, для примера, показана реализация предложенного гаечного ключа с ограниченным усилием.
Среди различных источников, известных авторам, не обнаружены технические решения с совокупностью признаков, эквивалентных признакам заявляемого изобретения.