ИНЕРЦИОННЫЙ ГАЙКОВЕРТ

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в любой отрасли промышленности при механизации сборки резьбовых соединений.
3
Известен инерционный гайковерт (А.с. №818850, МКИ В25В 21/00, 1981 г.), который содержит корпус с рукояткой, силовой привод, на выходном валу которого установлена шестерня, муфта, внутренняя обойма которой закреплена на корпусе, шпиндель с закрепленным на нем рабочим инструментом, планетарный редуктор с неуравновешенными сателлитами, установленными на водиле и взаимодействующие с шестерней, при этом водило жестко связано со шпинделем и внутренней обоймой муфты.
Недостатками данного гайковерта являются низкая производительность сборки, которая из-за длительного процесса завинчивания осуществляется импульсно, и низкая точность моментов (осевых сил) затяжки, вызванная нестабильностью крутящего момента на оси двигателя и нестабильностью моментов сопротивления и резьбовых соединениях, погрешность от которых достигает 30% от номинального значения осевых сил затяжки.
Наиболее близким, по технической сущности к предлагаемой полезной модели является инерционный гайковерт (патент №2535835 Российской Федерации В25В 21/00, 2014 г.), который содержит шпиндель с закрепленным на нем инструментом, силовой привод, размещенный в корпусе, на выходном валу которого установлена шестерня, муфту, установленную на выходном валу силового привода после шестерни, контактирующую с системой контроля затяжки по углу поворота резьбовой детали, планетарный редуктор с импульсатором, содержащим неуравновешенные сателлиты, установленным на его водиле, зубчатые передачи, колесо одной из которых кинематически связано с шестерней, установленной на выходном валу силового привода, а шестерня с сателлитами планетарного редуктора, механизм прерывистого движения, связанный с одной стороны с водилом планетарного редуктора, а с другой стороны - через две другие зубчатые передачи со шпинделем, и модуляционный диск. Модуляционный диск установлен на выходном валу механизма прерывистого движения и контактирует с системой контроля затяжки по углу поворота резьбовой детали. Колесо второй и шестерня третьей зубчатых передач установлены на выходном валу муфты.
Недостатком данного гайковерта являются низкие технологические возможности, обусловленные ограничением диаметра затягиваемых резьбовых соединений (до 8 мм). При увеличении диаметра резьбового соединения с обеспечением требуемого качества затяжки требуется увеличение габаритов устройства за счет увеличения массы неуравновешенных грузиков (не менее 100 г) и частоты вращения сателлитов (не менее 600 об/мин).
Задачей, решаемой полезной моделью, является расширение технологических возможностей без снижения качества затяжки.
Это достигается тем, что инерционный гайковерт, содержащий шпиндель с закрепленным на нем рабочим инструментом, силовой привод, на выходном валу которого установлена шестерня, планетарный редуктор с импульсатором, содержащим неуравновешенные сателлиты, установленные на водиле редуктора, муфту, контактирующую с системой контроля затяжки по углу поворота резьбовой детали, зубчатые передачи, колесо одной из которых кинематически связано с шестерней, установленной на выходном валу силового привода и кинематически связанной с сателлитами планетарного редуктора, механизм прерывистого движения, связанный с одной стороны с водилом планетарного редуктора, а с другой - через две другие зубчатые передачи со шпинделем, колесо второй и шестерня третьей которых установлены на выходном валу муфты, и модуляционный диск, установленный на выходном валу механизма прерывистого движения и контактирующий с системой контроля затяжки, имеет кинематически связанные между собой две червячные передачи, одна из которых установлена на выходном валу механизма прерывистого движения, вторая - на валу шестерни второй зубчатой передачи. Планетарный редуктор выполнен в виде каскада из трех импульсаторов. Муфта установлена на валу колеса, кинематически связанного с шестерней выходного вала силового привода.
Выполнение планетарного редуктора в виде каскада из трех импульсаторов позволяет, не увеличивая габариты гайковерта, обеспечить затяжку резьбовых соединений диаметром до 12 мм за счет уменьшения неуравновешенной массы сателлитов до 30 г и частоты их вращения до 180-200 об/мин., поскольку каждый импульсатор создает свой импульс момента, а совокупный импульс момента от каскада импульсаторов создает требуемый момент затяжки для большего, чем в прототипе, диаметра резьбовых соединений. Однако при частоте вращения сателлитов 180-200 об/мин. ухудшается качество сборки. Для обеспечения высокого качества затяжки резьбовых соединений с частотой вращения сателлитов 180-200 об/мин. следует увеличить передаточное отношение зубчатых передач в гайковерте, что достигается введением в гайковерт двух червячных передач, установленных на выходе. Это позволяет увеличить передаточное отношение зубчатых и червячных передач до нужной величины (не менее 2000-2500).
Установка муфты на валу колеса, кинематически связанного с шестерней выходного вала силового привода снижает скорость вращения выходного вала муфты, обеспечивая надежность ее работы при реализуемых в устройстве передаточных отношениях.
Таки образом, все это расширяет технологические возможности полезной модели по сравнению с прототипом, сохраняя при этом высокое качество затяжки.
На фиг. 1 представлена кинематическая схема инерционного гайковерта.
Гайковерт содержит расположенный в корпусе двигатель 1, соединенный с планетарным редуктором 2, выполненным в виде каскада из трех импульсаторов 3, механизм прерывистого движения 4, состоящий из обоймы с подпружиненными собачками и храпового колеса, модуляционный диск 5, передаточный механизм, состоящий из двух червячных передач 6 и 7 и двух зубчатых передач 8 и 9, шпиндель 10 с патроном 11, зубчатую передачу, состоящую из шестерни 12 и колес 13, 14, муфту предельного момента кулачкового (зубчатого) типа 15, систему отсчета угла поворота резьбовой детали в процессе окончательной затяжки, содержащую электрическую цепь с контактами 16.
Гайковерт работает следующим образом.
Резьбовую деталь вручную наживляют. Патрон 11 надевают на резьбовую деталь. Запускается двигатель 1, вращение от выходного вала которого через шестерню 12 передается по двум кинематическим цепям. От шестерни 12 вращение передается к зубчатому колесу 14 и муфте предельного момента 15, которая через вал и зубчатую передачу 9 передает вращение на шпиндель 10 и через патрон 11 к резьбовой детали. Происходит процесс завинчивания резьбовой детали.
Одновременно от шестерни 12 вращение через зубчатое колесо 13 передается на центральный вал планетарного редуктора 2. Центральные шестерни импульсаторов 3 передают вращение их сателлитам с неуравновешенными грузиками. Каждый импульсатор 3 создает импульс момента, которые в зависимости от положения поворачивающихся грузиков формируют положительные и отрицательные импульсы моментов, передаваемые водилом планетарного редуктора 2 на механизм прерывистого движения 4.
Одновременно осуществляется вращение через зубчатую передачу 8 червячных передач 6, 7 и обоймы механизма прерывистого движения 4, скорость вращения которой больше, чем скорость поворота собачек при положительном импульсе момента, благодаря чему импульс момента от водила планетарного редуктора 2 не передается на шпиндель 10.
Как только начнется затяжка резьбового соединения и момент на шпинделе 10 достигнет момента предварительной затяжки, на который настроена муфта предельного момента 15, произойдет ее срабатывание. Прекратится вращение зубчатой передачи 8, червячных передач 6 и 7 и храпового колеса механизма прерывистого движения 4, собачки обоймы которого при положительном моменте импульса войдут во взаимодействие с зубьями храпового колеса и передадут вращение через червячные 6 и 7, и через зубчатые 8 и 9 передачи на шпиндель 10 к патрону 11 и резьбовой детали. При отрицательном моменте импульса обойма с собачками механизма прерывистого движения 4 повернется в противоположном направлении, а подпружиненные собачки проскользнут по зубьям храпового колеса, не передавая ему момент импульса, т.е. начнется процесс окончательной затяжки резьбового соединения.
Как только произойдет первое проскальзывание зубьев полумуфт муфты предельного момента 15 возникает замыкание нормально разомкнутых контактов 16 и будет подано напряжение в электрическую цепь электромеханической системы отсчета угла поворота резьбовой детали в процессе окончательной затяжки. Учитывая, что на модуляционном диске 5 по периметру через каждый градус расположены токопроводящие штырьки, то при повороте храпового колеса механизма прерывистого движения 4 поворачивается модуляционный диск 5 и при каждом замыкании контактов 16 счетчик импульсов будет фиксировать и отсчитывать сигналы. При достижении требуемого количества сигналов, соответствующих требуемому углу затяжки резьбового соединения, срабатывает реле, отключая электрическое питание двигателя 1. Процесс затяжки резьбового соединения завершен.