Способ вибрационной затяжки резьбовых соединений,имеющих стержни большой длины,и виброционный гайковерт для его осуществления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<„954203 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.02.81 (21) 3252429/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К..

В 25 В 21/00

Гасударственный комитет

СССР (53) УДК 621 883 (088.8) Опубликовано 30.08.82. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 05.09.82 но делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

E. Н. Иванов и С. А. Симонов

Брянский ордена Трудового Красного Зна4ени технологический институт т . 1ттт "1т,"СЩ т т1

ggп" т (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВИБРАЦИОННОЙ ЗАТЯЖКИ РЕЗЬБОВЫХ

СОЕДИНЕНИЙ, ИМЕЮЩИХ СТЕРЖНИ БОЛЬШОЙ ДЛИНЫ, И ВИБРАЦИОННЫЙ ГАЙКОВЕРТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к механизированному инструменту для вибрационной затяжки резьбовых соединений и может быть использовано для механизации монтажных и механосборочных работ в различных отраслях промышленности.

Известен способ вибрационной затяжки резьбовых соединений заключающийся в том, что на один из элементов затягиваемого резьбового соединения передают импульсные колебания однонаправленного действия.

Известен гайковерт для реализации этого способа затяжки, содержащий корпус с рукояткой, размещенные в нем привод, кинематически связанный с выходным валом последнего возбудитель импульсных поворотных колебаний планетарного типа, шпиндель с головкой под ключ, реверсивную обгонную муфту, связывающую шпиндель с возбудителем импульсных поворотных колебаний, и пружину кручения, соединяющую корпус с возбудителем импульсных поворотных колебаний (1).

Недостаток способа затяжки и гайковерта заключается в том, что импульсные поворотные колебания, создаваемые возбудителем для обеспечения однонаправленности действия, передаются на затягиваемое резьбовое соединение лишь в моменты времени полупериода колебаний, что приводит к снижению производительности.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ вибрационной затяжки резьбовых соединений, имеющих стержни большой длины, заключающийся в том, что на гайку передают импульсные поворотные колебания однонаправленного действия. 0

Известен вибрационный гайковерт, содержащий корпус с рукояткой. размещенные в нем привод, возбудитель импульсных поворотных колебаний, выполненный в виде гильзы с жестко закрепленным на одном ее конце шпинделем, размещенных в ней приводного вала, одинаковых дисбалансных валов и зубчатых колес, связывающих последние с приводным валом, и планетарный редуктор, центральное зубчатое колесо внешнего

2о зацепления которого связано с выходным валом привода, а его водило и центральное колесо внутреннего зацепления связаны посредством упруго демпфирующих муфт соответственно с гильзой и приводным валом (2).

954203 вода, а его водило и центральное колесо внутреннего зацепления связаны посредством упруго демпфирующих муфт соответственно с гильзой и приводным валом, шпиндель выполнен полым, а гайковерт снабжен дополнительным аналогичным основному возбудителем импульсных поворотных колебаний, который размещен на подшипниках внутри гильзы основного возбудителя, а шпиндель его охвачен шпинделем основного возбудителя и двуступенчатым планетарным редуктором, связывающим гильзы основного и дополнительного возбудителей и приводной вал дополнительного возбудителя с выходным валом.

На чертеже изображен вибрационный гайковерт, кинематическая схема.

Вибрационный гайковерт содержит корпус 1 с рукояткой 2, размещенный в нем привод 3, возбудитель импульсных поворотных колебаний, выполненный в виде установленной в корпусе 1 на подшипниках 4 удлиненной гильзы 5 с жестко закрепленным на одном ее конце полым шпинделем 6, размещенны« в ней удлиненного приводного вала 7, 40

Недостаток способа вибрационной затяжки резьбовых соединений и вибрационного гайковерта, которым осуществляется вышеуказанный способ затяжки, состоит в том, что в процессе затяжки резьбовых соединений, имеющих стержни большой длины, последний при каждом полупериоде колебаний шпинделя закручивается на некоторый угол за счет трения в резьбе, который может достигать угловой амплитуды поворотных колебаний шпинделя, которые он получает от возбудителя импульсных поворотных колебаний, в результате чего при затяжке резьбового соединения не будет достигнут предельный момент затяжки.

Цель изобретения = повышение производительности. 15

Поставленная цель достигается за счет того, что при способе вибрационной затяжки резьбовых соединений, имеющих стержни большой длины, заключающимся в том, что на гайку передают импульсные поворотные колебания однонаправленного действия, на стержень со стороны резьбовой части также передают импульсные колебания однонаправленного действия сдвинутые по фазе на к радиан и направленные в противоположную сторону от направления импульсных поворотных колебаний, передаваемых на гайку.

В вибрационном гайковерте, которым реализуется этот способ затяжки, содержащем корпус с рукояткой, размещенные в нем привод, возбудитель импульсных поворотных колебаний, выполненный в виде гильзы с жестко закрепленным на одном ее конце шпинделем, размещенных в ней приводного вала, одинаковых дисбалансных валов и зубчатых колес, связывающих последние с приводным валом, и планетарный редуктор, центральное зубчатое колесо внешнего зацепле- з ния которого связано с выходным валом приодинаковых дисбалансных валов 8 и зубчатых колес 9 и 10, связывающих последние с приводным валом 7. Возбудитель импульсных поворотных колебаний связан с выходным валом 11 привода 3 через планетарный редуктор, центральное зубчатое колесо 12 внешнего зацепления которого связано с выходным валом 11 привода 3, а его водило

l3 и центральное зубчатое колесо 14 внутреннего зацепления связаны посредством упpYro демпфирующих муфт 15 и 16 соответственно с гильзой 5 и приводным валом 7.

Внутри гильзы 5 на подшипниках 17 установлен дополнительный, аналогичный основному возбудитель импульсных поворотных колебаний, включающий в себя гильзу 18 с жестко установленным на ее конце шпинделем 19, который охватывается шпинделем

6 основного возбудителя, размещенные в гильзе 8 одинаковые дисбалансные валы 20, приводной вал 21 и зубчатые колеса 22 и

23, связывающие дисбалансные валы 20 с приводным валом 21.

В гильзе 5 основного возбудителя размещен двуступенчатый планетарный редуктор, связывающий гильзы 5 и 18 основного и дополнительного возбудителей и приводной вал 21 дополнительного возбудителя с выходным валом 11.

Первая ступень редуктора образована центральным зубчатым колесом 10 внешнего зацепления, входящим в основной возбудитель импульсных поворотных колебаний, центральным зубчатым колесом 24 внутреннего зацепления, жестко закрепленного в гильзе 5 основного возбудителя, и сателлитов 25 с водилом 26. Водило 26 является ведущим звеном второй ступени редуктора, связывающим через сателлиты 27 соосные сателлиты 25 первой ступени, центральное зубчатое колесо 23 внешнего зацепления, входящим в дополнительный возбудитель с центральным зубчатым колесом 28 внутреннего зацепления, жестко закрепленным на гильзе 18 дополнительного возбудителя.

Полый шпиндель 6 основного возбудителя выполнен с гнездом под гайку 29 затягиваемого резьбового соединения, а шпиндель 19 дополнительного возбудителя выполняется с гнездом, ответным профилю конца

30 стержня 31 болта или шпильки со стороны резьбы.

Вибрационный гайковерт работает следующим образом.

Гайковерт устанавливают на затягиваемое резьбовое соединение при этом шпиндель 6 основного возбудителя одевается на гайку 29, а шпиндель 19 дополнительного возбудителя на профильный конец 30 длинного стержня 31 болта или шпильки и включают привод 3. При запуске привода 3 совместно с его выходным валом 11 начинает вращаться центральное зубчатое колесо !2 внешнего зацепления. В первоначальный момент времени, когда сопротивление свобод954203

5 0

15 го

25 зо

Формула изобретения

55 ному навинчиванию гайки 29 мало, а сопротивление разгону дисбалансных валов 8 и 20 возбудителей импульсных поворотных колебаний, велико, начинает вращаться водило

13, а центральное колесо 14 с внутренним зацеплением, при этом неподвижно. От водила 13 посредством упруго демпфирующей муфты 15 приводятся во вращение гильза

5 со шпинделем 6 (шпиндель 19 при этом неподвижен) . Происходит процесс свободного навинчивания гайки 29. Как только гайка 29 коснется торца стягиваемого пакета, сопротивление вращению шпинделя 6 резко возрастает, а следовательно водило

13 затормаживается.

Под действием накопленной приводом 3 кинематической энергии начинает вращаться центральное зубчатое колесо 14 внутреннего зацепления и связанные с ним упpyro демпфирующая муфта 6 и приводной вал 7 с зубчатым колесом 10. От зубчатого колеса 10 вращение передается через зубчатые колеса 9 на дисбалансные валы 8 основного возбудителя импульсных поворотных колебаний и через сателлиты 25, водило 26, сателлиты 27 и зубчатые колеса 23 и 22 на дисбалансные валы 20 дополнительного возбудителя.

При этом основной возбудитель нагружает шпиндель 6, а следовательно, и гайку

29 однонаправленными импульсными поворотными колебаниями, а дополнительный возбудитель также нагружает шпиндель 19 и связанный с ним конец 30 стержня 31 болта (шпильки) импульсными поворотными колебаниями, которые сдвинуты по фазе на

Ti. радиан относительно импульсных колебаний, передаваемых на гайку 29. На шпиндель 6 кроме однонаправленных импульсных поворотных колебаний постоянно действует знакопостоянный поворотный момент от реактивного момента водила 13 планетарного редуктора.

Под действием этих усилий и осуществляется вибрационная затяжка резьбового соединенияя.

В процессе затяжки в полупериоды движения гайки 29 в какую-либо сторону, конец 30 стержня 31 болта (шпильки) поворачивается в обратную сторону в пределах угла его скручивания.

Центральные зубчатые колеса 24 и 28 внутреннего зацепления двуступенчатого планетарного .редуктора с сателлитами 25 и 27 необходимы для того, чтобы не нарушался сдвиг фаз между дисбалансными валами 8 и 20 соответственно основного и дополнительного возбудителей импульсных поворотных колебаний при движении гильзы

5 в сторону затяжки резьбового соединения.

При повороте гильзы 5 и неизменной угловой скорости приводного вала 7 с зубчатым колесом 10 вместе с гильзой 5 поворачиваются и дисбалансные валы 8 с зубчатыми колесами 9, которые обкатывают зубчатое колесо 10, а следовательно и производят дополнительный поворот дисбалансных валов 8 относительно гильзы 5.

Однако при повороте гильзы 5, центральное зубчатое колесо 24 внутреннего зацепления закрепленное на ней, заставляет дополнительно повернуться сателлиты 25 и 27, а вместе с ними и водило 26, которые в свою очередь заставят также дополнительно повернуться зубчатое колесо 23, закрепленное на приводном вале 21 дополнительного возбудителя, которое, взаимодействуя с зубчатыми колесами 22, повернет дисбалансные валы 20 дополнительного возбудителя, изменяя их положение относительно гильзы 18 на угол равный повороту дисбалансных валов 8 относительно гильзы 5 основного возбудителя.

Таким образом в процессе работы вибрационного гайковерта постоянно сохраняется смешение импульсных поворотных колебаний дополнительного возбудителя относительно основного на Х радиан.

3а счет ввода в конструкцию кинематически связанного с приводом дополнительного возбудителя поворотных импульсных колебаний, создающего дополнительные однонаправленные импульсные поворотные колебания, которые сдвинуты на фазе на X радиан относительно импульсных колебаний создаваемых основным возбудителем и замыканием их на стержень болта (шпильки) со стороны резьбы позволяет повысить производительность при затяжке резьбовых соединений имеющих длинные стержни.

l. Способ вибрационной затяжки резьбовых соединений, имеющих стержни большой длины, заключающийся в том, что на гайку .передают импульсные поворотные ко,лебания однонаправленного действия, отличаюи4ийся тем, что, с целью повышения производительности, на стержень со стороны резьбовой части также передают импульсные колебания однонаправленного действия, сдвинутые по фазе íà i7. радиан и направленные в противоположную сторону от направления импульсных поворотных колебаний, передаваемых на гайку.

2. Вибрационный гайковерт, содержащий корпус с рукояткой, размещенные в нем привод, возбудитель импульсных поворотных колебаний, выполненный в виде гильзы с жестко закрепленным на одном ее конце шпинделем, размещенных в ней приводного вала, одинаковых дисбалансных валов и зубчатых колес, связывающих последние с приводным валом, и планетарный редуктор, центральное зубчатое колесо внешнего зацепления которого связано с выходным валом привода, а его водило и центральное

954203

2Ф

17

Составитель Ю. Сергеев

Редактор Е. Кинив Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Заказ 6158/! 1 Тираж 1087 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 1

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 колесо внутреннего зацепления связаны посредством упруго демпфирующих муфт соответственно с гильзой и приводным валом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, шпиндель выполнен полым, а гайковерт снабжен дополнительным аналогичным основному возбудителем импульсных поворотных колебаний, который размещен на подшипниках внутри гильзы основного возбудителя, а его шпиндель охвачен шпинделем основного возбудителя, и двуступенчатым планетарным редуктором, связывающим гильзы основного и дополнительного возбудителей и приводной вал дополнительного возбудителя с выходным валом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 2797782, кл. 173 †, 1954.

2. Авторское свидетельство СССР № ?95927, кл. В 25 В 21/00, 1978 (прототип}.