Ключ-мультипликатор

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(72) Авторы Михайлов Валерий Валерианович Велигурский Геннадий Александрович Коваленко Александр Владимирович Басинюк Владимир Леонидович(57) 1. Ключ-мультипликатор для затяжки и отвинчивания гаек, содержащий механизм увеличения крутящего момента с реактивным звеном, включающий установленные соосно и соединенные между собой посредством сердечника ведущую шестерню, связанную с приводом, и ведомую шестерню, связанную с головкой, надеваемую на гайку, отличающийся тем, что упомянутые ведущая и ведомая шестерни также связаны между собой посредством механизма планетарного типа, выполненного в виде установленного на указанных шестернях с возможностью вращения водила с установленными в нем валом и сателлитами, входящими попарно в зацепления с упомянутыми ведущими и ведомыми шестернями, при этом сердечник выполнен с возможностью ограничения передаваемого им момента. 2. Ключ-мультипликатор по п. 1, отличающийся тем, что привод, головка и водило выполнены с возможностью блокировки между собой, по крайней мере, хотя бы двух указанных элементов. 3. Ключ-мультипликатор по п. 1, отличающийся тем, что сердечник выполнен с возможностью регулирования передаваемого момента.(56) 1. Заявка 93003787/28. Ключ-мультипликатор. - Опубл. 20.07.1995. 2. А.с. 1820063. Упругая муфта высокой податливости. - Опубл. 07.06.1993 // Бюл.21. 3. Заявка 99123160/28. Ключ-мультипликатор. - Опубл. 10.08.2001. Полезная модель относится к ручному механизированному инструменту, обеспечивающему высокомоментные затяжки (отвинчивания) резьбовых соединений, в том числе большого диаметра, на технологическом оборудовании, трубопроводах, металлоконструкциях, транспорте, и может быть использована в различных отраслях промышленности. В настоящее время для обеспечения высокомоментных затяжек (отвинчивания) резьбовых соединений, в том числе большого диаметра, используемых в различных конструкциях, используют высокомоментные динамические ключи, позволяющие увеличивать момент на резьбовом соединении в несколько раз относительно того, который прикладывается к приводному валу устройства. Это достигается за счет использования зубчатых механизмов планетарного, вального и с перпендикулярно расположенными осями. Так, например, в конструкции ключа-мультипликатора по 1 используется несколько планетарных механизмов двух ступеней и переключатель скоростей. А приводной механизм установлен на переключателе скоростей. При передаче крутящего момента от приводного ключа приводится во вращение переключатель скоростей, который передает вращение на водило первой ступени. Вращение от водила первой ступени передается на сателлиты второй ступени, минуя первую. Обкатываясь по центральному зубчатому колесу с внутренними зубьями, сателлиты второй ступени передают крутящий момент водилу второй ступени и выполненному заодно с ним шпинделю. Данный механизм способен обеспечить несколько скоростей вращения гайки резьбового соединения. Вместе с тем планетарный механизм имеет большую металлоемкость,что затрудняет его применение в условиях ручного труда. Более простое управление обеспечивают вальные зубчатые механизмы. Сформулировать основные требования к конструкции ключа-мультипликатора можно следующим образом механизм должен увеличивать крутящий момент для срыва (или максимальной затяжки) резьбового соединения, т.е. иметь максимальный момент при малых углах поворота после (или до) преодоления максимального момента сопротивления (или затяжки) механизм должен обеспечивать больший ход обеспечение возможности автоматического перевода механизма из одного режима в другой в зависимости от момента сопротивления на гайке. Получить такие свойства можно путем использования одной или нескольких ступеней как с переменным, так и со ступенчатым регулированием. При этом можно достичь требуемой плавности нарастания крутящего момента. Это достигается, например, использованием специального устройства Упругая муфта высокой податливости 2. Сущность этого предложения заключается в следующем. Конструкция содержит две зубчатых пары. При этом ведущая и ведомая шестерни соединены между собой валом и эпициклическим механизмом. Эпициклический механизм выполнен в виде пары сателлитов, взаимодействующих с шестернями и установленных на общем валу водила. При вращении ведущей шестерни крутящий момент передается на ведомую шестерню и через сателлиты, вал сателлитов на водило. Кинематическое рассогласование движений участков шестерня-сателлит приводит к нагружению участка торсиона, пока момент водила (ведущий момент) не станет равным моменту сопротивления. Данное устройство обеспечивает плавное нарастание момента, но не позволяет его увеличивать относительно момента, прикладываемого к ведущему звену. Кроме того,2 51882009.04.30 данное устройство не позволяет автоматически переходить на ускоренный режим вращения при падении момента на гайке. Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является ключ-мультипликатор для затяжки и отвинчивания резьбовых соединений 3. Ключ содержит приводной входной вал, соединенный через зубчатый механизм увеличения крутящего момента с выходным валом с торцевой головкой, взаимодействующей с затягиваемой гайкой. Работает устройство следующим образом. Для осуществления отвинчивания (затяжки) ключ располагается торцевой головкой на гайке. К ведущему входному валу прикладывают момент, который усиливается через зубчатую передачу. Получаемый реактивный момент, примерно равный максимальному моменту отвинчивания (затяжки), воспринимается реактивной связью. Однако данному механизму присущ следующий недостаток он не обеспечивает ускоренный ход гайки вне зоны максимальных моментов. Задачей настоящей полезной модели является повышение эксплуатационных качеств изделия за счет автоматического перевода ключа из одного режима в другой. Эта задача решается путем достижения возможности получения нескольких режимов(уровней моментов) резьбы и механизма увеличения крутящего момента при заданном усилии привода. Поставленная задача решается тем, что в известной конструкции ключа-мультипликатора для затяжки и отвинчивания гаек, содержащего механизм увеличения крутящего момента с реактивным звеном, включающим установленные соосно и соединенные между собой посредством сердечника ведущую шестерню, связанную с приводом, и ведомую шестерню, связанную с головкой, надеваемую на гайку, упомянутые ведущая и ведомая шестерни также связаны между собой посредством механизма планетарного типа, выполненного в виде установленного на указанных шестернях с возможностью вращения водила с установленными в нем валом и сателлитами, входящими попарно в зацепления с упомянутыми ведущими и ведомыми шестернями, при этом сердечник выполнен с возможностью ограничения (а также регулирования) передаваемого им момента. Как вариант исполнения, в ключе-мультипликаторе привод, головка и водило выполнены с возможностью парной блокировки между собой. На фиг. 1 представлена схема ключа-мультипликатора с представлением силового потока с максимальным моментом. На фиг. 2 представлена схема ключа-мультипликатора с представлением силового потока и максимальным ходом гайки. На фиг. 3 изображены графики изменения усилий на звеньях механизма при отвинчивании туго затянутой гайки. Ключ-мультипликатор для затяжки и отвинчивания гаек (гайка и головка отдельно не обозначены) содержит вал привода 1 и ведомый вал 2 головки, соединенные между собой через механизм увеличения крутящего момента. В свою очередь, на валу 1 установлена ведущая шестерня 3, а на ведомом валу 2 смонтирована ведомая шестерня 4. Упомянутые ведущая 3 и ведомая 4 шестерни также связаны между собой посредством сердечника 5,выполненного, например, в виде фрикционной пары, имеющей ограничение по передаваемому моменту. Механизм увеличения крутящего момента выполнен планетарного типа и содержит водило 6, установленное на опорах вращения (не обозначены индексами) шестерен 3 и 4 с возможностью вращения. Водило 6 несет вал 7 с сателлитами 8 и 9, зацепляющимися соответственно с венцами ведущей 3 и ведомой 4 шестерен. Корпус водила 6 снабжен выдвигающейся реактивной опорой 10 для фиксации и исключения обратного его поворота. Сердечник 5 выполнен с возможностью регулирования (ограничения) передаваемого им крутящего момента фрикционной пары посредством элементов 11. Кроме того, для 3 51882009.04.30 обеспечения передаточного привода головка и водило выполнены с возможностью парной блокировки между собой. Как пример, приведена блокировка элементом 12 водила и ведомой шестерни 4. Работает механизм следующим образом. Как пример рассмотрим отвинчивание гайки. Как показано на фиг. 1, в этом случае ведомый вал 2 головкой связывается жестко с гайкой, а крутящий момент прикладывается к валу 1. Силовое воздействие при остановленном водиле 6 передается через ведущую шестерню 3 на сателлит 8, вал 7, сателлит 9,ведомую шестерню 4, вал 2 с головкой. Поскольку в начальный период времени момент вала 2 значительно превышает момент привода на валу 1, то сердечник 5 обеспечивает проскальзывание фрикционных элементов, что позволяет увеличивать крутящий момент на звене 2 до максимального. При этом момент на валу 1 равен сумме момента трения (скольжение элементов фрикционной пары сердечника 5) и приведенного к валу 1 (редуцированного) максимального момента сопротивления отвинчиванию гайки. В момент срыва гайки (точка 13 на фиг. 3) происходит резкое снижение момента на ведомом валу 2. В дальнейшем за счет момента трения фрикционной пары в сердечнике 5 происходит блокирование вала 1 и вала 2 между собой. Водило 6 при этом начинает вращаться в другую сторону, автоматически выходя из контакта с опорой 10. Происходит ускоренный ход отвинчивания гайки. При завинчивании гайки весь процесс происходит в обратном направлении. Регулирование фрикционного момента сердечника 5 осуществляется элементами 11. Его величина определяется уровнем необходимого момента при ускоренном ходе гайки. В случаях когда требуется приложение значительных усилий для фазы ускоренного хода гайки, блокируют весь планетарный механизм. Это достигается жестким соединением любых, по крайней мере, двух его звеньев, например, как показано на фиг. 2, посредством элемента 12. Кроме того, повышение эффективности работы устройства достигается приложением дополнительного усилия к водилу 6. При этом процесс отвинчивания будет происходить ускоренно. Совокупностью представленных отличительных признаков достигается возможность производить срыв (затяжку) гайки резьбовых соединений на больших моментах и автоматически переходить на режим работы с увеличенным ходом механизма при малых сопротивлениях вращению. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4