Устройство для сборки и разборки резьбовых соединений

Полезная модель относится к области ручных инструментов и может быть использована в любой отрасли, где применяются резьбовые детали с большим моментом затяжки, а именно для разборочно-сборочных операций при ремонте и обслуживании техники.
Известен способ откручивания гаек посредством использования совокупности отдельных деталей, состоящей из торцевой головки, которая устанавливается на откручиваемую гайку, мультипликатора, устанавливаемого на торцевую головку и динамометрического ключа, устанавливаемого на мультипликатор (интернет-источник https://youtu.be/r_ZFNvUqxbw, дата размещения информации в сети интернет – 15.06.2015).
Синонимами термина "откручивание", употребляемыми специалистами по разборочно-сборочным операциям, являются термины "отворачивание", «отвинчивание», «развинчивание», «свинчивание», «оттягивание», «стягивание», «отвертывание». Здесь и далее по тексту преимущественно будет использоваться термин «откручивание» и его однокоренные производные.
Синонимами термина "закручивание", употребляемыми специалистами по разборочно-сборочным операциям, являются термины "закрутка", «заворачивание», «наворачивание», «завинчивание», «затягивание», «завертывание», «затяжка». Здесь и далее по тексту преимущественно будет использоваться термин «закручивание» и его однокоренные производные.
Недостатком вышеупомянутого способа откручивания гаек является необходимость повторения операции подготовки к работе совокупности отдельных деталей (торцевая головка устанавливается на откручиваемую гайку, мультипликатор устанавливается на торцевую головку, динамометрический ключ устанавливается на мультипликатор) перед откручиванием первой гайки, затем после откручивания первой гайки и перед откручиванием второй гайки необходимо снять совокупность отдельных деталей с гайки (динамометрический ключ снимается с мультипликатора, мультипликатор снимается с торцевой головки, торцевая головка снимается с открученной гайки). Откручивание как второй гайки, так и любой последующей гайки, производится аналогично, путем подготовки к работе совокупности отдельных деталей и последующего снятия совокупности отдельных деталей с гайки. Таким образом, недостатком использования совокупности отдельных деталей является необходимость значительных усилий и затрат времени, связанных с повторением операции подготовки к работе совокупности отдельных деталей и последующего снятия совокупности отдельных деталей с открученной/закрученной гайки. Кроме того, если гайки низко расположены, например на уровне пола, то при откручивании/закручивании гаек работнику придется принять неудобное положение (нагнувшись или сидя на корточках, на коленях), одной рукой он должен будет держать динамометрический ключ и вращать его вокруг оси вращения, а другой рукой он должен держаться за неподвижные предметы или поверхности поблизости, чтобы сохранить устойчивое положение (равновесие) и не упасть, при этом неудобное положение создаёт неудобство в работе, приводит к утомляемости и снижает производительность труда работника.
Известно устройство для создания момента затяжки с точным крутящим моментом для резьбовых соединений (патент на изобретение №RU2530182C2, МПК B25B 13/48, B25B 21/00, B25B 23/142, G01L 25/00, опубл. 10.10.2014), содержащее комбинацию усилителя крутящего момента с согласованным с ним и откалиброванным вместе с ним динамометрическим ключом. Динамометрический ключ снабжен запоминающим устройством для записи данных, характеризующих момент затяжки, и в запоминающем устройстве хранится передаточное отношение усилителя крутящего момента, определенное при калибровке. Способ калибровки устройства для затяжки включает определение передаточного отношения на основе по меньшей мере одного среднего значения, полученного по всему диапазону крутящего момента.
Недостатком устройства является необходимость значительных усилий и затрат времени, связанных с повторением операции подготовки к работе совокупности отдельных деталей и последующего снятия совокупности отдельных деталей с открученной/закрученной гайки либо болта.
Известен динамометрический ключ (патент на полезную модель RU64365U1, МПК G01L 1/04, G01L 3/00, опубл. 27.06.2007), содержащий корпус, индикатор крутящего момента со шкалой и указателем, упругий элемент, головку и вороток, при этом корпус выполнен в виде трубы, один конец которой соединен с нижним концом упругого элемента и торцевым ключом, а другой соосно соединен со шкалой индикатора, упругий элемент размещен с возможностью деформации кручения внутри трубы, его верхний конец соединен с головкой, которая соединена с указателем индикатора, причем шкала и указатель индикатора соединены с трубой и головкой с возможностью поворота относительно друг друга до совмещения стрелки указателя с нулевой отметкой на шкале.
Достоинством динамометрического ключа является наличие корпуса, выполненного в виде длинной трубы, что позволяет откручивать/закручивать низко расположенные гайки.
Недостатком динамометрического ключа является невозможность использования при сборке и разборке резьбовых соединений с большим моментом затяжки, из-за недостаточного крутящего момента, развиваемого данным ключом.
Общими существенными признаками является наличие трубчатого корпуса и приводной рукоятки.
Известны устройства для сборки и разборки резьбовых соединений с усилителем крутящего момента (заявка на полезную модель CN2106043U, дата публикации 03.06.1992; патент на полезную модель CN200945596Y, дата публикации 12.09.2007), недостатком таких устройств является необходимость значительных усилий и затрат времени, связанных с повторением операции подготовки к работе совокупности отдельных деталей и последующего снятия совокупности отдельных деталей с открученной/закрученной гайки либо болта.
Известен гаечный ключ для рельсового скрепления (патент на полезную модель RU140693U1, МПК B25B 13/48, E01B 29/29, опубл. 20.05.2014), принятый за прототип, содержащий корпус гаечного ключа с приводной рукояткой и рабочей гаечной головкой, между приводной рукояткой и корпусом гаечного ключа размещен регулируемый ограничитель крутящего момента, который имеет корпус с проточкой, при этом ограничитель крутящего момента выполнен в виде поворотного кольца с закреплённой на нём приводной рукояткой, установленного на проточке корпуса ограничителя крутящего момента с возможностью поворота относительно корпуса ограничителя крутящего момента, при этом на поверхности кольца выполнены гнёзда для взаимодействия с шариками-фиксаторами, установленными подпружиненно в отверстиях корпуса ограничителя крутящего момента, гаечный ключ снабжён планетарным редуктором, входной вал которого соединён корпусом гаечного ключа через регулируемый ограничитель крутящего момента с приводной рукояткой, а на выходном валу планетарного редуктора установлена рабочая гаечная головка, для фиксирования гаечного ключа относительно рельса на корпусе планетарного редуктора размещен поворотный рельсовый упор, взаимодействующий с головкой рельса.
Достоинствами гаечного ключа для рельсового скрепления являются наличие корпуса, выполненного в виде трубчатого корпуса, что позволяет откручивать/закручивать низко расположенные гайки и повышенный крутящий момент, развиваемый планетарным редуктором.
Недостатком гаечного ключа является ограниченная область применения, обусловленная типоразмером его рабочей гаечной (торцевой) головки, предназначенной для гаек, стандартно используемых на рельсовых путях. Из описания полезной модели не ясно, каким образом устанавливается гаечный ключ на гайку: подетально (рабочая гаечная (торцевая) головка устанавливается на гайку, после чего на рабочую гаечную (торцевую) головку устанавливается выходной вал планетарного редуктора, после чего на входной вал планетарного редуктора устанавливают корпус гаечного ключа), либо гаечный ключ представляет собой цельную конструкцию, которая целиком устанавливается рабочей гаечной (торцевой) головкой на гайку и снимается с гайки после откручивания/закручивания. В обоих случаях исполнения гаечный ключ характеризируется недостатками: если гаечный ключ устанавливается на гайку подетально, то недостатком является необходимость значительных усилий и затрат времени, связанных с повторением операции подготовки к работе совокупности отдельных деталей и последующего снятия совокупности отдельных деталей с открученной/закрученной гайки. Если гаечный ключ представляет собой цельную конструкцию, то недостатком является то, что все части, из которых собран гаечный ключ имеют свое посадочное место с различными видами крепления (сварка, резьбовые, шплинтовые соединения, подпружиненный шарик и т.д.) и при выходе этих не унифицированных частей из строя (деформация, нарушение целостности и т.д.) для подбора запасных деталей с таким же посадочным местом требуется значительное время, что снижает производительность сборки-разборки резьбовых соединений с большим моментом затяжки. Недостатком шплинтового соединения и фиксатора в виде подпружиненного шарика является слабая стойкость крепления при жестких условиях эксплуатации гаечного ключа. Также, гаечный ключ выполнен без защиты планетарного редуктора и при механическом воздействии на его корпус (вызванном, например, падением предметов и оборудования) возможна деформация корпуса планетарного редуктора и выход его из строя.
4
Также поверхности гаек могут быть покрыты защитным коррозионно-стойким покрытием от коррозии, и не всегда это покрытие выполняется минимальной толщины, зачастую при формировании покрытия (например, посредством окраски поверхности) формируется неравномерное толстое защитное коррозионно-стойкое покрытие. При повреждении коррозионно-стойкого покрытия поверхность гайки/головки болта будет покрываться ржавчиной. При наличии неравномерного толстого защитного коррозионно-стойкого покрытия и ржавчины на поверхности гайки рабочую гаечную (торцевую) головку нельзя просто так установить на гайку, так как отсутствует зазор между гранями гайки и внутренними гранями рабочей гаечной (торцевой) головки, в связи чем необходимо либо: забивать рабочую гаечную (торцевую) головку на гайку ручным ударным инструментом (например, кувалдой, молотом и т.д.), либо удалить защитное коррозионно-стойкое покрытие. Оба варианта характеризируются недостатками. Недостатком использования ручного ударного инструмента является сложность использования, так как при работе необходимо применять кувалду/молот, что требует хорошей физической подготовки. При ударе кувалдой/молотом о рабочую гаечную (торцевую) головку, при размещении на гайке рабочей гаечной (торцевой) головки, возможно образование искр, что недопустимо на опасных производственных объектах. Наличие искр в рабочей зоне может привести к взрывопожароопасной ситуации, в том числе при повышении концентрации газа более 20% от НКПВ (более 1% CH) в воздухе рабочей зоны может привести к взрыву. При забивании рабочей гаечной (торцевой) головки кувалдой/молотом рабочая гаечная (торцевая) головка может неравномерно насаживаться на гайку из-за вертикального неравномерного усилия, утапливающего одну из сторон рабочей гаечной (торцевой) головки, что приводит к образованию перекоса и застреванию рабочей гаечной (торцевой) головки на гайке. После откручивания/закручивания гайки необходимо снять рабочую гаечную (торцевую) головку, и для снятия застрявшей рабочей гаечной (торцевой) головки нужно также использовать ручной ударный инструмент (кувалду или молот).
4
В производственных условиях удаление старого защитного коррозионно-стойкого покрытия (например, лакокрасочного) может осуществляться следующими методами: механическим, химическим, пескоструйным, гидроабразивным, гидродинамическим и термическим. Механический способ удаления лакокрасочного покрытия с деталей не приемлем из-за низкой производительности способа, значительного расхода дорогостоящего режущего инструмента и необходимости утилизации стружки, загрязненной лакокрасочным материалом. Химический способ удаления лакокрасочного покрытия с деталей также не приемлем из-за низкой производительности способа, значительного расхода химических реагентов (смывок), низкой экологичности способа (выброс аэрозолей в атмосферу) и необходимости утилизации химических реагентов, загрязненных лакокрасочным материалом. Недостатком пескоструйного способа является большая запыленность рабочего места, превышающая параметры санитарных норм. Пыль оседает на оборудовании. Подготовка производства технологически сложна, абразив должен быть просушен, просеян, хорошо упакован. Недостатком гидроабразивного способа является большой расход воды и абразива для очистки больших площадей и заливка рабочего места отработанной водой, абразивом и продуктами удаления покрытий. Недостатком гидродинамического способа является большой расход воды на единицу площади поверхности, заливка рабочего места отработанной водой и продуктами удаления покрытий. Термический способ характеризируется нагревом окрашенной поверхности деталей пламенем газовых горелок и механическим удалением остатков старого покрытия. Недостатками термического способа являются: значительный расход горючих газов, применяемых в горелках; значительные потери металла детали, вызванные сильным окислением поверхности детали в процессе высокотемпературной обработки ее газовым пламенем; низкая экологичность способа, вызванная выбросом в атмосферу продуктов сгорания горючих газов, паров металла и лакокрасочного покрытия. Недостатком термического способа является наличие открытого огня в рабочей зоне, что может привести к взрывопожароопасной ситуации, в том числе при повышении концентрации газа более 20% от НКПВ (более 1% CH) в воздухе рабочей зоны может привести к взрыву. Все вышеперечисленные способы удаления старого защитного коррозионно-стойкого покрытия характеризуются недостатками и не рекомендуются для применения на опасных производственных объектах.
Общими существенными признаками заявленного устройства и прототипа являются наличие трубчатого корпуса, приводной рукоятки, усилителя крутящего момента (в прототипе – планетарный редуктор), торцевой (в прототипе – рабочей гаечной) головки.
Техническая проблема уровня техники заключается в том, что известные устройства для сборки и разборки резьбовых соединений характеризуются низкой производительностью, так как зачастую не соединяются в цельную конструкцию, а представляют собой совокупность отдельных деталей: приводная рукоятка, корпус, усилитель крутящего момента (мультипликатор), торцевая головка. Использование совокупности отдельных деталей сложно в использовании, так как необходимы значительные усилия и затраты времени, связанные с повторением операции подготовки к работе совокупности отдельных деталей и последующего снятия совокупности отдельных деталей с открученной/закрученной гайки либо болта, что снижает производительность процесса сборки и разборки резьбовых соединений.
Известные устройства, выполненные в виде цельной конструкции, для которых не требуется повторять операции подготовки к работе совокупности отдельных деталей и последующего снятия совокупности отдельных деталей с открученной/закрученной гайки либо болта, для откручивания следующей гайки/болта, характеризуются низкой производительностью сборки-разборки резьбовых соединений с большим моментом затяжки, так как зачастую поверхности гаек/головок болтов покрыты защитным толстым неравномерным коррозионно-стойким покрытием, и при попытке установки торцевой головки устройства для сборки и разборки резьбовых соединений на гайку/головку болта возникают сложности из-за неудобства захвата устройства  для сборки и разборки резьбовых соединений руками. Также, при попытке снятия торцевой головки устройства для сборки и разборки резьбовых соединений с гайки/головки болта возникают сложности из-за неудобства захвата руками устройства для сборки и разборки резьбовых соединений. Также, соединение торцевой головки и выходного вала усилителя крутящего момента (мультипликатора) в известных устройствах для сборки и разборки резьбовых соединений, посредством фиксатора – шплинта или подпружиненного шарика, является ненадежным соединением, вследствие чего при снятии с гайки/головки болта фиксатор деформируется и/или перестает соединять торцевую головку и выходной вал усилителя крутящего момента (мультипликатора). Затраты времени на замену фиксатора снижают производительность устройства для сборки и разборки резьбовых соединений. Отсутствие защиты усилителя крутящего момента может привести к его повреждению при падении на него предметов и оборудования. При выходе из строя частей устройства для сборки и разборки резьбовых соединений необходимо произвести их замену, что снижает производительность процесса сборки-разборки резьбовых соединений. Зачастую все части, из которых собраны известные из уровня техники устройства для сборки и разборки резьбовых соединений с большим моментом затяжки, имеют свое посадочное место с различными видами крепления (сварка, резьбовые, шплинтовые соединения и т.д.) и при выходе этих не унифицированных частей из строя (деформация, нарушение целостности и т.д.) для подбора запасных деталей требуется время, что снижает производительность сборки-разборки резьбовых соединений с большим моментом затяжки.
Технический результат, достигаемый при использовании устройства, заключается в повышении производительности сборки-разборки резьбовых соединений с большим моментом затяжки.
Технический результат обеспечивается тем, что устройство для сборки и разборки резьбовых соединений содержит трубчатый корпус с приводной рукояткой, усилитель крутящего момента, соединенный выходным валом с торцевой головкой, также удлинитель, размещенный в трубчатом корпусе, одним концом соединен с входным валом усилителя крутящего момента, а другим концом - с приводной рукояткой, при этом усилитель крутящего момента и торцевая головка расположены в узле фиксации, а к трубчатому корпусу жестко прикреплены рукоятки.
Целесообразно узел фиксации выполнить из прикрепленных к боковой поверхности трубчатого корпуса вилок с проушинами, связанных осью с проушинами обхватывающих элементов, перпендикулярно продольной оси которых прикреплены с двух сторон к их боковым поверхностям поддерживающие элементы с закрепленными на боковой/торцевой поверхности соседних поддерживающих элементов фиксирующими элементами.
Рекомендуется рукоятки выполнить трубчатой формы и разместить горизонтально или под углом к горизонту.
Целесообразно на каждую рукоятку нанести покрытие, частично или полностью покрывающее захватываемую часть рукоятки, выполненное из резины или эластомеров.
Усилители крутящего момента (мультипликаторы) – это универсальные устройства, предназначенные для разборки и сборки резьбовых соединений. Принципиальной особенностью таких приспособлений является то, что они позволяют развивать большие значения рабочего (выходного) крутящего момента при первоначально небольших значениях прилагаемого (входного) усилия. Многократное увеличение момента силы происходит за счет находящегося внутри усилителя крутящего момента планетарного шестеренчатого редуктора, который имеет высокое передаточное число. Развиваемое усилие зависит от конструкции механизма и набора шестерен в планетарном шестеренчатом редукторе. В зависимости от типа привода усилители крутящего момента могут быть: механические ручные, с пневматическим приводом, с электрическим приводом. При использовании усилителя крутящего момента с пневматическим приводом, с электрическим приводом производительность устройства для сборки и разборки резьбовых соединений увеличивается, но зачастую организация электроснабжения и подачи воздуха представляет значительные трудности. Кроме того, при единичных ремонтных операциях, когда приходится преодолевать значительные расстояния от одного места проведения разборочно-сборочных операций к другому месту, использование усилителя крутящего момента с пневматическим приводом, с электрическим приводом нецелесообразно.
Отсутствие защиты усилителя крутящего момента в устройствах-аналогах приводит к тому, что при падении на усилитель крутящего момента предметов и оборудования, усилитель крутящего момента может быть поврежден, и потребуется его замена/ремонт, что снижает производительность сборки-разборки резьбовых соединений с большим моментом затяжки. Обхватывающие элементы обеспечивают защиту усилителя крутящего момента от ударов падающих на него предметов и оборудования и, вследствие, повышения надежности заявленного устройства отпадает необходимость замены/ремонта усилителя крутящего момента, следовательно, увеличивается производительность сборки-разборки резьбовых соединений.
Рукоятки, размещенные на устройстве для сборки и разборки резьбовых соединений, позволяют направить торцевую головку заявленного устройства вертикально на головку болта/гайку, смещая излишки неравномерного толстого защитного коррозионно-стойкого покрытия с поверхности головки болта/гайки, таким образом, устанавливая торцевую головку на болт/гайку без перекосов. После откручивания/закручивания болта/гайки снятие заявленного устройства осуществляется быстро, так как торцевая головка, жестко зафиксированная своей кольцевой канавкой в узле фиксации снимается посредством поднятия за рукоятки устройства для сборки и разборки резьбовых соединений, таким образом, повышается производительность сборки-разборки резьбовых соединений за счет отсутствия необходимости принудительного снятия (посредством использования ручного ударного инструмента) установленной с перекосом (застрявшей) торцевой головки с гайки/головки болта. Также, жесткое соединение кольцевой канавки торцевой головки и поддерживающих элементов узла фиксации обеспечивает надежное соединение заявленного устройства и торцевой головки, позволяющее использовать заявленное устройство с высокой производительностью вследствие отсутствия необходимости ремонта, как в устройствах-аналогах, при выходе из строя фиксатора торцевой головки (шплинта или подпружиненного шарика).
Повышение производительности сборки-разборки резьбовых соединений осуществляется также за счет быстрой замены в узле фиксации торцевой головки одного типоразмера на торцевую головку другого типоразмера, а также усилителя крутящего момента на усилитель крутящего момента с большим/меньшим рабочим (выходным) крутящим моментом.
Устройство для сборки и разборки резьбовых соединений поясняется на неограничивающих сущность полезной модели фигурах, где
на фиг. 1 представлено изометрическое изображение устройства для сборки и разборки резьбовых соединений в сборе;
на фиг. 2 представлено изометрическое изображение устройства для сборки и разборки резьбовых соединений в частично разобранном состоянии (без усилителя крутящего момента и торцевой головки);
на фиг. 3 представлен увеличенный вид А с фиг. 2;
на фиг. 4 показано изометрическое изображение узла фиксации с фиксирующими элементами, которые не соединяют между собой соседние поддерживающие элементы;
на фиг. 5 показано изометрическое изображение узла фиксации с шарнирно разведенными в стороны обхватывающими элементами для установки усилителя крутящего момента и торцевой головки;
на фиг. 6 показано изометрическое изображение устройства для сборки и разборки резьбовых соединений в работе (торцевая головка установлена на головке болта);
на фиг. 7 показано изометрическое изображение устройства для сборки и разборки резьбовых соединений в работе (торцевая головка установлена на гайке);
на фиг. 8 проиллюстрирован процесс монтажа устройства для сборки и разборки резьбовых соединений (монтаж приводной рукоятки и усилителя крутящего момента);
на фиг. 9 представлен увеличенный вид Б с фиг. 8;
на фиг. 10 показан увеличенный вид В с фиг. 8;
На фиг. 11 проиллюстрирован процесс монтажа устройства для сборки и разборки резьбовых соединений (монтаж торцевой головки);
на фиг. 12 показан увеличенный вид Г с фиг. 11;
на фиг. 13 представлен увеличенный вид Д с фиг. 11;
на фиг. 14 проиллюстрирован процесс монтажа устройства для сборки и разборки резьбовых соединений (усилитель крутящего момента и торцевая головка размещены в узле фиксации, но не зафиксированы обхватывающими и поддерживающими элементами);
на фиг. 15 показан увеличенный вид Е с фиг. 14;
На фиг. 16 показано изометрическое изображение размещенных в узле фиксации усилителя крутящего момента и торцевой головки, с фиксирующими элементами, которые не соединяют между собой соседние поддерживающие элементы;
на фиг. 17 показано изометрическое изображение размещенных в узле фиксации усилителя крутящего момента и торцевой головки, с фиксирующими элементами, которые соединяют между собой соседние поддерживающие элементы;
на фиг. 18 представлен вид спереди на устройство для сборки и разборки резьбовых соединений в сборе;
на фиг. 19 представлен разрез Ж-Ж с фиг. 18;
На фиг. 20 представлен вид слева на устройство для сборки и разборки резьбовых соединений в сборе;
на фиг. 21 представлен вид сверху на устройство для сборки и разборки резьбовых соединений в сборе;
на фиг. 22 показан местный вид на процесс сборки шарнирного соединения (обхватывающий элемент, ось, вилка с проушинами).
Устройство для сборки и разборки резьбовых соединений содержит трубчатый корпус 1 (фиг. 1-7, 9, 10, 12, 13, 15-18, 20), выполненный в виде длинной трубы. Для того, чтобы использование заявленного устройства было комфортно, длина трубчатого корпуса 1 выполнена не превышающей рост использующего заявленное устройство работника (на фигуре не показан). К трубчатому корпусу 1 жестко прикреплены рукоятки 2 (фиг. 1, 2, 6, 7, 18, 20, 21), например, посредством сварки или такого механического крепления, при котором они будут удерживаться на месте. Количество рукояток 2 может быть любым, но предпочтительнее, чтобы рукояток было две. Рукоятки 2 выполнены трубчатой формы и могут быть размещены горизонтально или под углом к горизонту. На каждую рукоятку 2 может быть нанесено покрытие 3 (фиг. 1, 2, 8, 11, 14, 18, 20, 21), частично или полностью покрывающее захватываемую часть рукоятки 2, выполненное, например, из резины или эластомеров. Покрытие 3 используется, в основном, для предотвращения скольжения пальцев рук работника (на фигуре не показаны) и улучшения захвата. К трубчатому корпусу 1, ниже его серединной части, может быть прикреплен горизонтально или под углом к горизонту трубчатый упор (на фигуре не показан), например, посредством сварки или такого механического крепления, при котором он будет удерживаться на месте, на который можно наступать ногой (на фигуре не показана). На упор может быть нанесено покрытие (на фигуре не показано), частично или полностью покрывающее поверхность упора, выполненное, например, из резины или эластомеров. Покрытие упора обеспечивает предотвращение соскальзывания ноги работника.
Внутри трубчатого корпуса 1 находится удлинитель 4 (фиг. 8-15), выполненный в виде стержня, к одному из концов которого присоединена приводная рукоятка 5 (фиг. 1, 2, 6-9, 11, 12, 14, 18, 20, 21) для приложения вращательного движения при откручивании или закручивании гаек 6 (фиг. 7) или болтов 7 (фиг. 6). Конец удлинителя 4, к которому присоединена приводная рукоятка 5, а также другой конец удлинителя 4 в сечении может иметь вогнутые части, выступающие внутрь, и выпуклые части, выступающие наружу, которые чередуются и повторяются в радиальном направлении вокруг центральной точки конца удлинителя; и иметь любую геометрическую форму, например, такую, как треугольник, криволинейный треугольник, квадрат, прямоугольник, параллелограмм, ромб, трапецоид, трапеция, дельтоид, пятиугольник, шестиугольник, семиугольник, восьмиугольник, девятиугольник, десятиугольник, круг с внешними выступами, эллипс или овал. Конец удлинителя 4, к которому присоединена приводная рукоятка 5 предназначен для соединения с головкой 8 (фиг. 1, 2, 9, 12, 18, 20) приводной рукоятки 5, имеющей соответствующую форму вогнутых и выпуклых частей. Приводная рукоятка 5 может быть выполнена с возможностью контроля величины крутящего момента (например, динамометрический ключ (фиг. 1, 2, 6-9, 11, 12, 14, 18, 20, 21) либо без контроля величины крутящего момента (например, реверсный ключ, ключ-трещотка, гаечный ключ, вороток (на фигуре не показаны)). При наличии храпового механизма (на фиг. не показан) в приводной рукоятке 5 регулируемое вращение возможно только в сторону закручивания гайки 6/либо в сторону откручивания гайки 6. Другой конец удлинителя 4 соединен с входным валом 9 (фиг. 10) усилителя крутящего момента 10 (фиг. 1, 6-8, 10, 11, 13-18, 20). Входной вал 9 имеет форму выпуклых и вогнутых частей, соответствующую форме вогнутых и выпуклых частей конца удлинителя 4. Усилитель крутящего момента 10 расположен в узле фиксации (показан на фиг. 1-8, 10, 11, 13-18, 20, но позициями не обозначен), фиксирующем, кроме усилителя крутящего момента 10, также и торцевую головку  11 (фиг. 1, 6-8, 10, 11, 13-18, 20). Для увеличения площади контакта торца трубчатого корпуса 1 и усилителя крутящего момента 10, к торцу трубчатого корпуса 1 прикрепляют кольцевую пластину (например, посредством сварки или такого механического крепления, при котором она будет удерживаться на месте). Кольцевая пластина на торце трубчатого корпуса 1 показана на фигурах, но позицией не обозначена.
Усилитель крутящего момента 10 содержит входной вал 9, соединенный с центральной шестерней (на фигуре не показана), шестерни-сателлиты (на фигуре не показаны), водило (на фигуре не показано), соединенное с выходным валом 12 (фиг. 10, 13). На выходном валу 12 усилителя крутящего момента 10 установлена торцевая головка 11 с возможностью замены торцевой головки 11 одного типоразмера на торцевую головку 11 другого типоразмера, соответствующего откручиваемой/закручиваемой гайке 6/болту 7. Торцевая головка 11 может иметь внутреннее шестигранное отверстие или отверстие любой другой формы, например двенадцатигранника, соответствующей внешним размерам откручиваемой/закручиваемой гайке 6/болту 7.
К нижней части трубчатого корпуса 1 к его боковой поверхности прикреплены (например, посредством сварки) вилки 13 (фиг. 1-5, 10, 13, 15-17, 20-22) с двумя проушинами 14 (фиг. 22). Количество вилок 13 может быть любым, но не менее трех. С проушинами 14 вилки 13 соединен осью 15 (фиг. 22) конец обхватывающего элемента 16 (фиг. 1-5, 7, 10, 13, 15-20, 22), выполненный в виде проушины 17 (фиг. 22). В качестве оси 15 может использоваться стержень крепежного изделия (болта). Обхватывающий элемент 16 обхватывает усилитель крутящего момента 10, повторяя своим контуром внешний контур усилителя крутящего момента 10. В качестве обхватывающего элемента 16 может использоваться металлическая пластина. Количество обхватывающих элементов 16 может быть любым, но не менее трех. Предпочтительно, чтобы количество обхватывающих элементов 16 соответствовало количеству вилок 13. К другому концу обхватывающего элемента 16 перпендикулярно его продольной оси прикреплены с двух сторон к его боковым поверхностям два поддерживающих элемента 18 (фиг. 1-5, 10, 13, 15-17, 19), например, посредством сварки или такого механического крепления, при котором они будут удерживаться на месте. Поддерживающие элементы 18 выполнены, например, в виде металлических пластин в форме кольцевого сектора, составляющего, например, в случае наличия трех обхватывающих элементов 16 примерно 1/7 части кольцевой пластины (на фигуре показана, но позициями не обозначена). Примыкающая к торцевой головке 11 внутренняя цилиндрическая поверхность кольцевой пластины, образованной поддерживающими элементами 18, имеет форму, повторяющую форму кольцевой канавки (на фигуре показана, но позицией не обозначена) торцевой головки 11.
К одному из поддерживающих элементов 18, прикрепленному к боковой поверхности обхватывающего элемента 16, прикреплен фиксирующий элемент 19 (фиг. 1-5, 10, 13, 15-17, 19), выполненный с возможностью соединения между собой соседних поддерживающих элементов 18, и, соответственно, препятствующий вращательному движению проушин 17 обхватывающих элементов 16 на оси 15, предохраняя обхватывающие элементы 16 от разъезжания в стороны от продольной оси трубчатого корпуса 1. Фиксирующий элемент 19 может быть установлен шарнирно (фиг. 1-5, 10, 13, 15-17, 19), в качестве оси шарнира может использоваться стержень крепежного изделия – болта (на фигурах показан, но позицией не обозначен), посредством защелкивания выступа (на фигурах показан, но позицией не обозначен), размещенного на соседнем поддерживающем элементе 18 в пазе (на фигурах показан, но позицией не обозначен) фиксирующего элемента 19. Фиксирующий элемент 19 может быть закреплен на боковой/торцевой поверхности соседних поддерживающих элементов 18 посредством резьбового соединения. В качестве фиксирующего элемента 19 может использоваться металлическая пластина.
Таким образом, узел фиксации состоит из вилок 13 с проушинами 14, обхватывающих элементов 16, поддерживающих элементов 18 и фиксирующих элементов 19.
Упор торца одного поддерживающего элемента 18 в торец соседнего поддерживающего элемента 18, а также упор обхватывающих элементов 16 в корпус усилителя крутящего момента 10 препятствует сходу поддерживающих элементов 18 заявленного устройства в сборе, а в частично разобранном состоянии (без усилителя крутящего момента 10 и торцевой головки 11) упор торца одного поддерживающего элемента 18 в торец соседнего поддерживающего элемента 18 препятствует сходу обхватывающих элементов 16.
Для фиксирования устройства для сборки и разборки резьбовых соединений относительно неподвижно закрепленных узлов или деталей (показаны на фиг. 6, 7, но позицией не обозначены), находящихся рядом с гайкой 6/болтом 7, который необходимо закрутить/открутить на корпус усилителя крутящего момента 10 устанавливается реакционная опора 20 (фиг. 7), либо в корпус усилителя крутящего момента 10 вставляется реакционная опора 20 (фиг. 6), фиксирующая усилитель крутящего момента 10 (следовательно, и заявленное устройство) неподвижно относительно закрепленных узлов или деталей.
Устройство для сборки и разборки резьбовых соединений работает следующим образом. Обхватывающие элементы 16, шарнирно перемещаясь вокруг оси 15, разводятся в разные стороны от продольной оси трубчатого корпуса 1 (фиг.5), и к торцу трубчатого корпуса 1 прижимается усилитель крутящего момента 10 (фиг. 8, 10). Входной вал 9 усилителя крутящего момента 10 соединяют с соответствующим концом удлинителя 4 (фиг. 11, 13). На выходной вал 12 усилителя крутящего момента 10 устанавливается торцевая головка 11 (фиг. 11, 13, 14), после чего обхватывающие элементы 16, шарнирно перемещаясь вокруг оси 15, сводятся обратно в сторону продольной оси трубчатого корпуса 1 (фиг. 15), вследствие чего поддерживающие элементы 18 своими торцами упираются в торец соседнего поддерживающего элемента 18 (фиг. 16). Кольцевая пластина, образованная поддерживающими элементами 18, своей внутренней цилиндрической поверхностью  упирается в кольцевую канавку торцевой головки 11. Соседние (примыкающие друг к другу) поддерживающие элементы 18 соединяются друг с другом фиксирующими элементами 19 (фиг. 17). Соответствующий конец удлинителя 4 соединяют с головкой 8 приводной рукоятки 5 (фиг. 9, 12). На корпус усилителя крутящего момента 10 устанавливается реакционная опора 20 (фиг. 6, 7).
Для откручивания/закручивания гаек 6 (а также и болтов 7), ось вращения которых расположена вертикально, заявленное устройство торцевой головкой 11 устанавливают на гайку 6, которую необходимо закрутить либо открутить с большим крутящим моментом (фиг. 7). При наличии неравномерного толстого защитного коррозионно-стойкого покрытия и ржавчины на поверхности гайки 6 торцевая головка 11, опускаясь под весом заявленного устройства на гайку 6, смещает с гайки 6 излишки защитного коррозионно-стойкого покрытия и ржавчину. В случае, если торцевая головка  11 не опускается сама, то работник надавливает на рукоятки 2 заявленного устройства руками (на фиг. не показаны), либо наступает ногой на упор, и торцевая головка 11 смещает с гайки 6 излишки защитного коррозионно-стойкого покрытия и ржавчину, опускаясь на гайку 6. Для откручивания/закручивания гаек 6 (а также и болтов 7), ось вращения которых расположена горизонтально, заявленное устройство торцевой головкой 11 устанавливают на гайку 6, которую необходимо закрутить либо открутить с большим крутящим моментом. При наличии неравномерного толстого защитного коррозионно-стойкого покрытия и ржавчины на поверхности гайки 6, то работник надавливает на рукоятки 2 заявленного устройства руками (на фигуре не показаны), и торцевая головка 11 смещает с гайки 6 излишки защитного коррозионно-стойкого покрытия и ржавчину, устанавливаясь на гайку 6.
Для закручивания/откручивания гайки 6 с помощью заявленного устройства, вращают приводную рукоятку 5, прикладывая к ней усилие. Вращение от приводной рукоятки 5, жестко соединенной с удлинителем 4, передается на входной вал 9 усилителя крутящего момента 10. Вращаясь, входной вал 9 своей центральной шестерней с помощью шестерен-сателлитов приводит во вращение водило и соответственно выходной вал 12 с установленной на его конце торцевой головкой 11. Торцевая головка, зафиксированная своей кольцевой канавкой кольцевой пластиной, образованной поддерживающими элементами 18, свободно вращается вокруг своей оси, прокручиваясь своей кольцевой канавкой на выступе внутренней цилиндрической поверхности кольцевой пластины. При этом рабочий (выходной) крутящий момент торцевой головки 11 возрастает в несколько раз в сравнении с крутящим моментом приводной рукоятки 5.
Если приводная рукоятка 5 выполнена в виде динамометрического ключа с трещоткой, то приводную рукоятку 5 возвратно-вращательными движениями поворачивают по/против часовой стрелке, при этом все заявленное устройство целиком поворачивается в правую или левую сторону (кроме приводной рукоятки 5 и удлинителя 4) до упора реакционной опоры 20 усилителя крутящего момента 10 в неподвижно закрепленные узлы или детали, находящиеся рядом с гайкой 6, которую необходимо закрутить либо открутить. Усилитель крутящего момента 10 реакционной опорой 20 поворачивается в правую или левую сторону в зависимости от того закручивается или откручивается гайка 6 (или болт 7). Реактивный момент, возникающий при закручивании гайки 6, стремится повернуть корпус усилителя крутящего момента 10 в сторону, противоположную закручиванию. Фиксирование заявленного устройства для предотвращения вращения вокруг своей оси вследствие возникновения реактивного момента производится посредством поворота заявленного устройства и упора реакционной опоры 20 усилителя крутящего момента 10 в неподвижно закрепленные узлы или детали, находящиеся рядом с гайкой 6, которую необходимо закрутить либо открутить.
При использовании динамометрического ключа в качестве приводной рукоятки 5, контроль момента затяжки происходит динамометрическим ключом и рассчитывается по таблицам, приведенным в инструкции к усилителю крутящего момента 10, или формулам, исходя из передаточных чисел усилителя крутящего момента 10.
После откручивания либо закручивания гайки 6 заявленное устройство снимают с гайки 6, поднимая устройство за рукоятки 2.
После снятия устройства для сборки и разборки резьбовых соединений с гайки 6 устройство для сборки и разборки резьбовых соединений устанавливают на следующую гайку 6 (болт 7) и повторяют операцию откручивания/закручивания.
При необходимости изменения типоразмера торцевой головки 11 под гайку большего или меньшего диаметра или при замене усилителя крутящего момента 10, производят следующие операции: демонтируют реакционную опору 20, после чего рассоединяют фиксирующие элементы 19 на соседних (примыкающих друг к другу) поддерживающих элементах 18. Обхватывающие элементы 16, шарнирно перемещаясь вокруг оси 15, разводятся в разные стороны от продольной оси трубчатого корпуса 1 и из узла фиксации извлекают торцевую головку 11 и усилитель крутящего момента 10. Далее производят замену в узле фиксации торцевой головки одного типоразмера на торцевую головку другого типоразмера либо усилителя крутящего момента на усилитель крутящего момента с большим/меньшим рабочим (выходным) крутящим моментом. После чего производят сборку узла фиксации.
Пример практической реализации.
Было изготовлено устройство для сборки и разборки резьбовых соединений. В устройство для сборки и разборки резьбовых соединений установили усилитель крутящего момента 10 (мультипликатор) KING TONY 34486, с максимально допустимым усилием, вход/выход: 300 Нм/1500 Нм, масса усилителя крутящего момента 10 (мультипликатора) – 7 кг.
Для проверки производительности заявленного устройства провели сравнение трех устройств для сборки и разборки резьбовых соединений при откручивании гаек 6 (ось вращения которых расположена вертикально) на четырех крышках пылеуловителей:
1. Заявленное устройство, гайки – с толстым защитным коррозионно-стойким неравномерным покрытием на поверхности;
2. Устройство-прототип, гайки – с толстым защитным коррозионно-стойким неравномерным покрытием на поверхности;
3. Устройство, представляющее собой совокупность отдельных деталей (усилитель крутящего момента, динамометрический ключ, торцевая головка), гайки – без толстого защитного коррозионно-стойкого неравномерного покрытия на поверхности;
4. Устройство, представляющее собой совокупность отдельных деталей (усилитель крутящего момента, динамометрический ключ, торцевая головка), гайки – с толстым защитным коррозионно-стойким неравномерным покрытием на поверхности.
В таблице представлены результаты затраченного времени, наибольшая производительность у заявленного устройства, оно не застревало торцевой головкой 11 на гайках 6 с толстым защитным коррозионно-стойким неравномерным покрытием на поверхности, при случайном падении на заявленное устройство гаечного накидного ключа (на фигуре не показан) целостность усилителя крутящего момента 10 (мультипликатора) не была нарушена. От 200 до 400 секунд требовалось, чтобы снять с гайки 6 (с толстым защитным коррозионно-стойким неравномерным покрытием на поверхности) застрявшие торцевые головки 11 устройства-прототипа и устройства, представляющего собой совокупность отдельных деталей (усилитель крутящего момента, динамометрический ключ, торцевая головка).
Таблица
Гайка, № п./п.
Время, затраченное на откручивание одной гайки с большим моментом затяжки (с толстым неравномерным покрытием на поверхности) заявленным устройством, сек
Время, затраченное на откручивание одной гайки с большим моментом затяжки (с толстым неравномерным покрытием на поверхности) устройством-прототипом, сек
Время, затраченное на откручивание гайки с большим моментом затяжки (без толстого неравномерного покрытия на поверхности) устройством-аналогом, представляющим собой совокупность отдельных деталей (усилитель крутящего момента, динамометрический ключ, торцевая головка), сек
Время, затраченное на откручивание гайки с большим моментом затяжки (с толстым неравномерным покрытием на поверхности) устройством-аналогом, представляющим собой совокупность отдельных деталей (усилитель крутящего момента, динамометрический ключ, торцевая головка), сек
1
40
45
79
322
2
31
327
74
83
3
30
333
75
370
4
42
39
70
295
5
30
300
75
75
6
43
281
84
82
7
36
34
77
77
8
45
261
86
267
9
37
38
79
397
10
34
32
83
394
11
31
326
79
285
12
41
306
82
281
13
39
380
77
69
14
35
347
74
284
15
32
390
80
77
16
33
36
80
76
17
38
44
69
72
18
32
31
71
352
19
32
30
75
337
20
42
314
76
71
21
38
33
68
308
22
44
36
71
328
23
30
317
71
376
24
33
45
77
75
25
33
41
85
79
26
42
392
86
74
27
33
369
79
371
28
45
334
84
67
29
45
30
88
88
30
44
394
83
81
31
36
290
77
83
32
41
322
74
370
33
36
36
69
310
34
34
376
79
312
35
42
45
74
314
36
36
384
78
70
37
34
375
88
287
38
35
35
88
74
39
45
37
69
286
40
34
323
75
357
Итого, мин
24,7
135,1
51,8
142,9
При использовании устройства для сборки и разборки резьбовых соединений достигается технический результат, заключаемый в повышении производительности сборки-разборки резьбовых соединений с большим моментом затяжки.