Ручной гайковёрт для вращения гаек на закладных и клеммных болтах, крепящих рельсы к шпалам

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ РУЧНОЙ ГАЙКОВРТ ДЛЯ ВРАЩЕНИЯ ГАЕК НА ЗАКЛАДНЫХ И КЛЕММНЫХ БОЛТАХ, КРЕПЯЩИХ РЕЛЬСЫ К ШПАЛАМ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Авторы Игнатищев Руслан Михайлович Свиридов Сергей Васильевич Токмининов Константин Александрович Шутов Владимир Дмитриевич Дубченко Александр Валерьевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) 1. Ручной гайковерт для вращения гаек на закладных и клеммных болтах, крепящих рельсы к шпалам, включающий в себя редуктор и якорь, у редуктора к началу ведущего вала жестко присоединен ворот, а к концу ведомого вала жестко присоединен торцовый гаечный ключ, якорь представляет собой твердое тело и имеет две кинематические связи,одну с головкой рельса в форме поступательно пары с зазорами между сопряженными телами, вторую с корпусом редуктора, отличающийся тем, что он содержит моментоиндикатор, а для редуктора использована синусошариковая передача. 25062006.02.28 2. Ручной гайковерт по п. 1, отличающийся тем, что для синусошариковой передачи применена ротапринтная смазка в форме древесных опилок, пропитанных гипоидным маслом и которыми заполнены внутренние полости редуктора. 3. Ручной гайковерт по п. 1, отличающийся тем, что ведущий вал и ворот выполняют полыми, внутри которых располагают остальные детали моментоиндикатора. 4. Ручной гайковерт по п. 1 или п. 3, отличающийся тем, что используются кинематические связи, обеспечивающие корпусу редуктора плоское движение относительно якоря. 5. Ручной гайковерт по п. 1 или п. 4, отличающийся тем, что корпус редуктора с якорем связан вращательной парой, ось которой проходит через верхнюю крышку редуктора.(56) 1. Наука и жизнь 1. - 1985. - С. 25. 2. Наука и жизнь 1. - 1985. - С. 50-51. 3. Путевые механизмы и инструменты Учебник для уч-ся образовательных учреждений железнодорожного транспорта, осуществляющих начальную профессиональную подготовку / З.Д. Сухих, В.М. Бугаенко, Ю.С. Огарь, В.Д. Ермаков, И.П. Пиковский, А.В. Пронченко под общ. ред. Р.Д. Сухих. - . УМК МПС, 2002. - С. 272. 4. Путевое хозяйство Учебник для вузов ж-д. трансп. / И.Б. Лехно, С.М. Бельфер, Э.В. Воробьев и др. под. Ред. И.Б. Лехно. - . Транспорт, 1990. - С. 117. 5. Путевые механизмы и инструменты Учебник для уч-ся образовательных учреждений железнодорожного транспорта, осуществляющих начальную профессиональную подготовку / З.Д. Сухих, В.М. Бугаенко, Ю.С. Огарь, В.Д. Ермаков, И.П. Пиковский, А.В. Пронченко под общ. ред. Р.Д. Сухих. - . УМК МПС, 2002. - С. 268. 6. Путевые механизмы и инструменты Учебник для уч-ся образовательных учреждений железнодорожного транспорта, осуществляющих начальную профессиональную подготовку / З.Д. Сухих, В.М. Бугаенко, Ю.С. Огарь, В.Д. Ермаков, И.П. Пиковский, А.В. Пронченко под общ. ред. Р.Д. Сухих. - . УМК МПС, 2002. - С. 274. 7. Механизированный путевой инструмент Каталог продукции ОАО Калужский завод транспортного машиностроения. - Калуга трансмаш Рекламно-информационное агентство Ваш дом, 2003. - С. 14. 8. Игнатищев Р.М. Синусошариковые редукторы. - Мн. Вышэйшая школа, 1983. - 107 с. Полезная модель предназначена для работы со скреплениями типа КБ, крепящими рельсы к шпалам. Пояснения только на территории Республики Беларусь в эксплуатации находится 100 миллионов таких резьбовых пар гайка-болт (резьба М 22, гайки под ключ 36 мм) не менее двух раз в год (весной и осенью) производят сплошную их перезатяжку по циклу гайку на 6-7 оборотов отвернуть - резьбу смазать - гайку затянуть ежегодное число циклов перезатяжек соединений в скреплениях КБ только в Республике Беларусь превышает 200 миллионов, что по трудозатратам эквивалентно трем тысячам рабочих,ежедневно занимающихся такой работой. Первая группа аналогов путевой механизированный гайковерт ПМГ электрический самоходный гайковерт системы Матвеенко циклического действия - 1 и 2 ШВ 2 М - 3,4, КПУ - 5, КШГ-1 - 6 гайковерт пневматический 312-01 - 7 и многие другие. Ими выполняется примерно 20 всего требуемого объема работ. Главный их недостаток требуют наличия искусственных источников энергии (основные же объемы работ по вращению гаек в скреплениях КБ приходится выполнять в местах отсутствия искусственных источников энергии, т.е. в условиях, когда единственной возможностью для обеспечения вращения гаек оказываются мускульные усилия человека). 2 25062006.02.28 Вторая группа аналогов относится к устройствам с мускульным приводом - зубчатый планетарный, с рядовым соединением зубчатых колес 7 и другие. Среди них и простейший торцовый путевой ключ. Простейшими торцовыми путевыми ключами выполняют примерно 78 всего имеющегося объема работ по вращению гаек на закладных и клеммных болтах. Его недостатки не содержит устройства, оценивающего величину момента затяжки гайки (в то время,как по техническим условиям величину затяжки гаек в скреплениях КБ контролировать следует - на клеммных болтах их надо завинчивать с моментом 150 180 Нм, на закладных - 120 150 Нм) у него нет усилителя момента (редуцирующего узла) и его использование, поэтому,приводит к существенному нарушению санитарных норм по нагрузкам на руки - Министерство труда Республики Беларусь (постановления от 8.12.1997 г.111 и от 18.12.1997 г.116) требуют, чтобы при работе рукоятками и рычагами ручного управления нагрузки не превышали при частом их использовании в течении смены - 2040 , при периодическом - 120160 в соответствии с СанПиН 2.2.2.540-96 Российской Федерации при применении ручных инструментов усилие нажатия не должно превышать для одноручной машины 100 Н, для двуручной 150 Н. Усилия же на руки рабочих, использующих для вращения гаек в скреплениях КБ торцевые путевые ключи, существенно превышают приведенные санитарные нормы. И действительно, при расстоянии между точками приложения пары сил, приводящей ключ во вращение, равном 50 см, для обеспечения момента затяжки в 150 Нм действующие на руки силы должны быть равными по 300 , что в 7,5 раз превышает указанную норму 2040 при откручивании гаек нередко встречаются засорения витков резьб, при которых момент может достигать 500 Нм, а нагрузки по 1000 на каждую руку, что в 5 8 раз превышает норму 120 160 Н. Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к полезной модели ручной гайковерт РГ-1 7. Выпускается Калужским заводом транспортного машиностроения. Содержит зубчатый редуктор и якорь. У редукторак началу ведущего вала жестко присоединен ворот, а к концу ведомого вала жестко присоединен торцовый гаечный ключ. Якорь представляет собой твердое тело (по терминологии теории механизмов и машин - отдельное твердое звено). Якорь имеет две кинематические связи одну с головкой рельса, вторую - с корпусом редуктора с головкой рельса якорь связан поступательной парой с большими зазорами, с корпусом редуктора - вращательной парой, ось которой проходит через нижнюю крышку редуктора. Однако прототип не содержит узла, позволяющего оценивать величину момента затяжки гаек, сложно устроен и имеет поэтому относительно большие массу (9,5 кг) и цену(примерно 360). Указанные технико-экономические показатели не позволяют ручному гайковерту РГ-1 получить заметное промышленное применение. Задачей полезной модели является создание ручного гайковерта, содержащего узел,позволяющий рабочим оценивать величины создаваемых ими моментов при завинчивании и отвинчивании гаек, имеющего более простую конструкцию и поэтому меньшие массу и цену. Решение указанных задач обеспечивается тем, что в ручном гайковерте для вращения гаек на закладных и клеммных болтах, крепящих рельсы к шпалам, включающий в себя редуктор и якорь, у редуктора к началу ведущего вала жестко присоединен ворот, а к концу ведомого вала жестко присоединен торцовый гаечный ключ, якорь представляет собой твердое тело и имеет две кинематические связи, одну с головкой рельса в форме поступательной пары с зазорами между сопряженными телами, вторую с корпусом редуктора, согласно полезной модели он содержит моментоиндикатор, а для редуктора использована синусошариковая передача. Для синусошариковой передачи применена ротапринтная смазка в форме древесных опилок, пропитанных гипоидным маслом и которыми заполне 3 25062006.02.28 ны внутренние полости редуктора. Ведущий вал и ворот выполняют полыми, внутри которых располагают остальные детали моментоиндикатора. Используются кинематические связи, обеспечивающие корпусу редуктора плоское движение относительно якоря. Корпус редуктора с якорем связан вращательной парой, ось которой, проходит через верхнюю крышку редуктора. С целью обеспечения синусошариковой передаче 8 наименьших потерь, ось вращения якоря по второму варианту проходит через верхнюю крышку редуктора. Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 - показан общий вид ручного гайковерта с первым вариантом конструктивного выполнения якоря представлен, на фиг. 2 изображен вид сверху положения якоря (с первым вариантом конструктивного его выполнения на устройство по фиг. 1), на фиг. 3 вид сверху на указатель величины момента (как на отдельную деталь по фиг. 1), на фиг. 4 положения указателя величины момента относительно ворота при котором гайка моментом не нагружена, на фиг. 5 - положения указателя величины момента относительно ворота при котором, резьба затянута, но величина момента затяжки еще не достигла требуемого по техническим условиям значения, на фиг. 6 - положения указателя величины момента относительно ворота, при котором момент затяжки резьбы достиг требуемого по техническим условиям значения, на фиг. 7 - изображено положение указателя величины момента относительно ворота при отвинчиваниях гаек, момент на отвинчивание не достиг предельно допустимого значения, на фиг. 8 - изображены положения указателя величины момента относительно ворота при отвинчиваниях гаек, момент на отвинчивание достиг предельно допустимого значения и дальнейшее его увеличение приведет к разрушению предохранительной детали гайковерта, на фиг. 9 - показан примерный вид полезной модели при использовании в ней второго конструктивного варианта якоря. Ручной гайковерт для вращения гаек на закладных и клеммных болтах, крепящих рельсы к шпалам, содержит. Железобетоная шпала 1 рельс 2 закладной 3 и клеммный 4 болты. Торцовый гаечный ключ 5 жестко связан с ведомым валом синусошарикового редуктора. Ключ 5 надет на гайку какого-либо закладного либо клеммного болта (на фиг. 1 надет на гайку клеммного болта). Корпус редуцирующего узла 6 имеет форму прямоугольного параллелепипеда, при виде сверху (см. фиг. 2) имеет форму квадрата. Корпус 6 боковыми гранями расположен между параллельными плоскостями жестко связанных между собою щек 7 и 8 якоря (при первом конструктивном его выполнении), т.е. корпус 6 относительно якоря может совершать лишь плоское движение. Изображенные на фиг. 1 позициями 9-12 болты и контргайки являются деталями якоря, предназначенными для его настройки на работу с различными типами рельс (Р 65, Р 75,другими) и при различных боковых износов. Ведущий вал редуцирующего узла 13 выполнен трубообразным ворот 14 также выполнен из трубы, расположен перпендикулярно оси вала 13 и жестко с ним связан. Внутренние полости вала 13 и ворота 14 соединены просверленным отверстием под вертикальный стержень 15 моментоиндикатора (для облегчения веса стержень 15 выполнен в форме тонкостенной трубки и нижней частью жестко присоединен к валу 13). Горизонтальный стержень моментоиндикатора 16 жестко соединен с вертикальной трубкой 15. Указатель величины момента 17 имеет форму короткого круглого сплошного цилиндра со сквозным отверстием под стержень 16, расположен внутри ворота в просверленном в нем для этих целей отверстии. Ось 18 отверстия (под стержень 16) в указателе 17 расположена перпендикулярно продольной оси указателя величины момента 17. На указателе моментов имеется два неглубоких засверливания 19 и 20 (фиг. 3), оси засверливаний 19 и 20 параллельны оси трубки 15. Расстояния от оси 18 к засверливаниям 19 и 20 неодинаковы ось 18 ближе расположена к засверливанию 19, т.е. принимают а(потому, что моменты на отвинчивание могут превышать в 2-3 раза моменты затяжек резьбовых соединений). Ручной гайковерт для вращения гаек на закладных и клеммных болтах, крепящих рельсы к шпалам, работает следующим образом. 4 25062006.02.28 Якорь надевают на рельс, а ключ 5 на гайку какого-либо закладного либо клеммного болта (на фиг. 1 показано, что он надет на гайку клеммного болта). Чтобы завинтить гайку, ворот 14 вращают по ходу стрелки часов (механические часы представляются расположенными на рельсе, а зрачок выше ворота). Когда момент сопротивления затягиванию резьбы мал, указатель 17 оказывается спрятанным внутри ворота 14 (см. фиг. 4). Когда момент сопротивления вращению гайки становится существенным, но еще меньшим требуемого по техническим условиям, из ворота выступает небольшая часть длины указателя 17 - оказывается видной лишь часть засверливания 19 (см. фиг. 5). Когда момент затягивания гайки повысится до требуемого по техническим условиям значения, засверливание 19 становится видным полностью (см. фиг. 6), завинчивание прекращают и переходят к другому резьбовому соединению. Для отвинчивания гайки ворот вращают против хода стрелки часов. Как правило, момент на отвинчивание меньшее допустимого (для гайковерта) в этих осовных случаях из ворота 14 выступает и видна лишь часть засверливания 20 (см. фиг. 7). Редко, но встречаются сильно засоренные и забитые резьбы иногда встречаются погнутые в процессе эксплуатации тела болтов. В этих редких случаях не следует создавать момент на отвинчивание, превышающий тот, который соответствует полному выходу засвеливания 20 из ворота 14 (что изображено на фиг. 8) нужно отвинчивание прекратить, резьбу тела болта восстановить (напильником, платой, ножовкой и т.д.) и лишь после этого повторить операцию отвинчивание в противном случае в гайковерте будет срезана предохранительная шпилька (на фигурах не показана - по причине широкой известности этого способа защиты механических систем от поломок дорогостоящих деталей). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.