ГАЙКОВЕРТ
NUT RUNNER

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.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является «Гайковерт с ручным приводом» (патент РФ №2226462). Изобретение относится к устройствам для завинчивания или отвинчивания гаек. Гайковерт содержит редуктор, шпиндель, рукоятку, муфту, стойку, закрепленную на корпусе редуктора, и сменные насадки. Редуктор выполнен двухступенчатым. Выходной вал редуктора выполнен с шестигранной торцевой головкой и выполняет функции шпинделя. Муфта выполнена в виде отдельного кулачкового механизма. Стойка закреплена нижним концом на корпусе редуктора соосно входному валу редуктора. Входной вал редуктора установлен внутри стойки на подшипниках качения с ведущей шестерней на одном конце и рукояткой на другом. К корпусу редуктора крепится откидная опора с фиксатором верхнего положения упомянутой опоры. Упомянутые сменные насадки, предназначенные для вставки внутрь шпинделя, фиксируются защелкой.
К недостаткам данного устройства относятся его габариты, масса, отсутствие регулируемого момента затяжки резьбовых соединений, низкий уровень ремонтопригодности из-за использования в редукторе эвольвентного зацепления.
Применение безлюфтовой зубчатой передачи (патент РФ №2443919) в редукторе гайковерта позволит значительно снизить эксплуатационные затраты и даст возможность быстрой и периодической замены элементов передачи (в случае выхода их из строя), изготавливаемых на распространенном оборудовании, а также повысить нагрузочную способность привода - в условиях повышенных пусковых моментов и концентрации нагрузки за счет низких изгибных напряжений. Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при передаче больших усилий при вращении с высокой точностью угла поворота. Безлюфтовая зубчатая передача содержит корпус с проточками, с размещенными в них ведущим и ведомым зубчатыми колесами, выполненными с промежуточными элементами зацепления в виде роликов, которые расположены на периферии ведущего колеса с сопряжением с поверхностью проточки. Ролики имеют форму усеченного конуса, высота которых больше толщины ведущего зубчатого колеса, выполнены выпуклыми со стороны больших оснований или со сферическими лунками в их центральной части, в которые установлены шарики, подпружиненные гибким фиксирующим элементом, жестко закрепленным своей центральной частью на валу ведущего колеса. Изобретение позволяет конструктивно просто устранить люфты в зубчатых передачах при выработке ресурса промежуточных элементов зацепления, обеспечить повышение надежности и эксплуатационных возможностей, повысить точность угла поворота при вращении.
Недостатком данной передачи является вероятное заклинивание промежуточных элементов зацепления при выработке ресурса.
Задача изобретения - обеспечение длительного срока эксплуатации устройства с возможностью регулировки момента затяжки резьбового соединения.
Поставленная задача решена за счет того, что гайковерт, содержит редуктор, находящийся в корпусе с проточками, и размещенными в них ведущим и ведомым зубчатыми колесами, выполненными с промежуточными элементами зацепления, которые расположены на периферии ведущего колеса с сопряжением с поверхностью проточки, шпиндель, муфту, стойку, закрепленную снаружи на корпусе редуктора. Редуктор выполнен одноступенчатым, промежуточные элементы зацепления зубьев выполнены в виде роликов, имеющих форму усеченного конуса, высота которых больше толщины ведущего зубчатого колеса. Ролики выполнены выпуклыми со стороны больших оснований имеющие цилиндрические впадины в их центральной части, в которые установлены подпружиненные упругим элементом шарики, сопряженные с гибким фиксирующим элементом, жестко закрепленным своей центральной частью на валу ведущего колеса. Шпиндель выполнен в виде многогранной призмы с коаксиально расположенным в нем устройством регулировки момента затяжки. Муфта, закрепленная на шпинделе внутри корпуса редуктора, выполнена в виде кольца с элементами зацепления с ведомым зубчатым колесом, соединенным со шпинделем через подшипник, стойка закреплена одним краем на корпусе редуктора коаксиально шпинделю, установленному внутри стойки и корпуса.
Устройство гайковерта поясняется чертежами на фиг.1, 2. На фиг.1 показан общий вид сборки устройства; на фиг.2 показан продольный разрез главного вида.
Гайковерт, содержит редуктор, находящийся в корпусе 1 с проточками 14, и размещенными в них ведущим 11 и ведомым 17 зубчатыми колесами, выполненными с промежуточными элементами зацепления, которые расположены на периферии ведущего зубчатого колеса с сопряжением с поверхностью проточки ведущего 11 зубчатого колеса, шпиндель 21, муфту 19, стойку 13, закрепленную на корпусе редуктора. Редуктор выполнен одноступенчатым. На периферии ведущего колеса 11 расположены в свободном состоянии в конических пазах 9 промежуточные элементы зацепления зубьев, выполненные в виде роликов 10, имеющих форму усеченного конуса, высота которых больше толщины ведущего 11 зубчатого колеса. Ролики 10 выполнены выпуклыми со стороны больших оснований, имеющие цилиндрические впадины 8 в их центральной части, в которые установлены подпружиненные упругим элементом 7 шарики 6, сопряженные с гибким фиксирующим элементом 5, жестко закрепленным своей центральной частью на валу 3 ведущего колеса 11. Шпиндель 21 выполнен в виде многогранной призмы с коаксиально расположенным в нем устройством регулировки момента затяжки. Муфта 19, закрепленная на шпинделе 21 внутри корпуса 1 редуктора, выполнена в виде упругого кольца с элементами зацепления 20 с ведомым зубчатым колесом 17, соединенным со шпинделем 21 через подшипник 18. Элементы зацепления 20 выполнены в виде стержней с полусферическими окончаниями, в статическом положении находящимися в лунках 15 на ведомом зубчатом колесе 17. Стойка 13 закреплена одним краем на корпусе 1 редуктора коаксиально шпинделю 21, установленному внутри стойки 13 и корпуса 1. Устройство регулировки момента затяжки состоит из регулировочного винта 27, гайки 26 фиксации, шкалы 25 величин момента, втулки 24 и поводка 23.
В процессе эксплуатации выполняются следующие операции:
Для закручивания гайки применяется сменная насадка 12 нужного диаметра, передающая вращающий момент, которая надевается на шпиндель с сопряжением поверхностей граней. На фиг.1 показан вариант гайковерта с одноступенчатым редуктором с ручным приводом, осуществляемым посредством накидной ручки 2, совмещаемой с ведущем валом 3. Гайка 4 позволяет регулировать величину давления на ролик 10, являющийся промежуточным элементом зацепления в конических пазах 9, 16 ведущего 11 и ведомого 17 зубчатых колес. По мере эксплуатации происходит износ рабочей поверхности роликов 10. Под действием гибкого фиксирующего элемента 5 ролики 10 постепенно смещаются в сторону их меньшего основания, таким образом, люфты в процессе эксплуатации не образуются. Подпружинивание каждого ролика 10 упругим элементом 7 в обойме ведущего 11 зубчатого колеса дает дополнительную степень свободы, что предотвращает возможное «заклинивание» элементов зацепления из-за неравномерного износа поверхностей роликов 10 и конических пазов 9, 16 многопарного зацепления. При вращении ведущего колеса 11, усилие посредством роликов 10 передается ведомому колесу 17 при этом ролики 10, находящиеся в свободном состоянии, удерживаются в конических пазах 9 ведущего колеса 11 благодаря сопряжению с рабочей поверхностью проточки ведущего колеса 11 в корпусе 1. С ведомого колеса 17 вращение передается на шпиндель 21 через муфту 19. Гайка будет закручиваться до тех пор, пока момент затяжки не превысит величины, выставленной по шкале 25 относительно метки регулировочного винта. При превышении произойдет прокручивание рукоятки 2, ведущего 11 и ведомого 17 зубчатых колес относительно шпинделя 21, сменной насадки 12 и гайки. При этом элементы зацепления 20 муфты 19 выйдут из лунок 15 перемещаясь наверх, изгибая тем самым муфту 19. Таким образом обеспечивается заданный момент затяжки гайки. Регулировка момента затяжки происходит перемещением регулировочного винта 27 вдоль своей оси, изменяя тем самым величину воздействия на муфту 19, через поводок 23 и втулку 24. Величина момента затяжки выставляется по шкале 25. Устройство регулировки момента затяжки периодически тарируют на специальном устройстве для того, чтобы указанный на шкале момент затяжки реально обеспечивался работой гайковерта с заданной точностью затяжки. Точность тарировки осуществляют путем подбора муфты 19 выполненной в виде плоского кольца с соответствующей упругостью.
Данная конструкция гайковерта обеспечит длительный срок эксплуатации устройства с возможностью регулировки момента затяжки резьбового соединения, а также конструктивно просто устранить люфты в зубчатых передачах при выработке ресурса промежуточных элементов зацепления, обеспечить повышение надежности и эксплуатационных возможностей.
Варианты исполнения гайковерта предполагают использование электромеханического привода с многоступенчатым редуктором на основе безлюфтовой зубчатой передачи.