турбина для привода ручного инструмента

Формула изобретения

1. ТУРБИНА ДЛЯ ПРИВОДА РУЧНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащая корпус, внутри которого установлен на радиально-упорных подшипниках на воздушной смазке полый вал с колесом крыльчатки и установленный на входе управляющий кран, образованный поворотной втулкой, размещенной между двумя неподвижными втулками, которые выполнены с совмещаемыми отверстиями, отличающаяся тем, что турбина снабжена полым гибким тросом, закрепленным внутри полого вала колеса крыльчатки и вдоль оси управляющего крана, внутри полого гибкого троса размещена направляющая проволока, на конце гибкого троса закреплен рабочий ручной инструмент, управляющий кран снабжен установленными вдоль его оси подвижной и неподвижной пластинами, между которыми размещена направляющая проволока, и двумя ввинченными один в другой винтами и штифтом, винты установлены в одной из неподвижных втулок управляющего крана перпендикулярно его оси, внутренний винт взаимодействует с подвижной пластиной, штифт установлен перпендикулярно оси винтов, один конец штифта связан с головкой наружного винта, при этом в поворотной втулке управляющего крана выполнен паз, с которым взаимодействует свободный конец штифта, а управляющий кран и корпус крыльчатки соосно установлены в цилиндрической капсуле с торцевыми отверстиями для прохода гибкого троса с направляющей проволокой и пневмомагистралей.

2. Турбина по п.1, отличающаяся тем, что внутри полого вала колеса кральчатки закреплен винт, охватывающий цангу, внутри которого закреплен гибкий трос, при этом на конце винта выполнены отражающие контрольные лунки, а на корпусе колеса крыльчатки закреплены напротив контрольных лунок освещающие и приемные световоды.

3. Турбина по п.1, отличающаяся тем, что радиально-упорные подшипники колеса крыльчатки образованы закрепленными на валу симметрично с каждой стороны колеса крыльчатки двумя установленными одна в другой обоймами, в наружных обоймах с их внешней стороны установлены упругие кольца, взаимодействующие с корпусом, между упругими кольцами в наружных обоймах выполнены каналы, сообщенные с каналами прохода сжатого воздуха, выполненными во внутренних обоймах, при этом во внутренних обоймах выполнены радиальные и торцевые отверстия, сообщенные с каналами прохода сжатого воздуха внутренних обойм и с зазором у торца колеса крыльчатки, а между корпусом и торцами обойм установлены тарельчатые пружины.

4. Турбина по п.1, отличающаяся тем, что в капсуле со стороны выходного отверстия установлена емкость с охлаждающим раствором, сообщенная с источником охлаждающего раствора, при этом внутри капсулы установлены трубки для размещения гибкого троса, связывающего корпус колеса крыльчатки с указанной емкостью и с управляющим краном, и трубки, в которых размещены магистрали подачи сжатого воздуха от управляющего крана до корпуса колеса крыльчатки, при этом указанные трубки выполнены телескопическими.

5. Турбина по п.1, отличающаяся тем, что рабочий ручной инструмент выполнен в виде закрепленной на конце гибкого троса проволоки с винтовой насечкой с абразивным покрытием, проволока рабочего инструмента выполнена в форме "сливы", основание которой охвачено термоусаживающейся трубкой и установлено в пластикатной трубке.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к турбинам специального назначения, а точнее, к приводам для ручных инструментов.

Известен пневмодвигатель на радиально-упорных подшипниках на воздушной смазке, содержащий полый вал, выполненный заодно с рабочим колесом крыльчатки турбины, узел подачи сжатого воздуха [1] В этом устройстве вращающийся вал турбины не закрыт корпусом, что приводит к повышенной опасности при работе. Подача сжатого воздуха сопровождается шумом из-за удара струи о ротор турбины. Еще один недостаток состоит в том, что устройство недостаточно надежно в работе. За прототип выбран пневмодвигатель, содержащий корпус, внутри которого установлен на радиально-упорных подшипниках на воздушной смазке полый вал с турбиной типа сегнерова колеса [2] Управление пневмодвигателем осуществляется управляющим краном, который при работе турбины сообщает корпус пневмодвигателя с источником сжатого воздуха.

Устройство имеет пониженную надежность и ограниченные возможности. В устройстве не предусмотрены средства, обеспечивающие заданные режимы подачи воздуха и не предусмотрен контроль параметров колеса крыльчатки в процессе работы.

Целью изобретения является повышение надежности в работе, расширение функциональных возможностей и повышение удобства в эксплуатации.

Это достигается тем, что турбина снабжена полым гибким тросом, закрепленным внутри полого вала колеса крыльчатки и вдоль оси управляющего крана, внутри полого гибкого троса размещена направляющая проволока, на конце гибкого троса закреплен рабочий инструмент, управляющий кран снабжен установленными вдоль его оси подвижной и неподвижной пластинами, между которыми закреплена направляющая проволока двумя ввинченными один в другой винтами и штифтом, винты установлены в одной из неподвижных втулок управляющего крана перпендикулярно его оси, внутренний винт взаимодействует с подвижной пластиной, штифт установлен перпендикулярно оси винтов, один конец штифта связан с головкой наружного винта. При этом в поворотной втулке управляющего крана выполнен паз, с которым взаимодействует свободный конец штифта, а управляющий кран и корпус крыльчатки соосно установлены в цилиндрической капсуле с торцевыми отверстиями для прохода гибкого троса с направляющей проволокой и пневмомагистралей.

В турбине для привода ручного инструмента внутри полого вала колеса крыльчатки может быть закреплен винт, охватывающий цангу, внутри которого закреплен гибкий трос. На торце винта выполнены отражающие контрольные лунки, а на корпусе колеса крыльчатки закреплены напротив контрольных лунок освещающие и приемные световоды.

В турбине для привода ручного инструмента радиально-упорные подшипники на воздушной смазке колеса крыльчатки могут быть образованы закрепленными на валу симметрично с каждой стороны колеса крыльчатки двумя установленными одна в другой обоймами, в наружных обоймах с их вешней стороны установлены упругие кольца, взаимодействующие с корпусом, между упругими кольцами в наружных обоймах выполнены каналы, сообщенные с каналами прохода сжатия воздуха, выполненными во внутренних обоймах. Во внутренних обоймах выполнены радиальные и торцевые отверстия, сообщенные с каналами прохода сжатого воздуха внутренних обойм и с зазорами, образованными полым валом колеса крыльчатки, а между корпусом и торцами обойм установлены тарельчатые пружины.

В турбине для привода ручного инструмента в капсуле со стороны выходного отверстия может быть установлена емкость с охлаждающим раствором, сообщенная с источником охлаждающего раствора. Внутри капсулы установлены трубки для размещения гибкого троса, связывающего корпус колеса крыльчатки с указанной емкостью и с управляющим краном, и трубки, в которых размещены магистрали подачи сжатого воздуха от управляющего крана до корпуса колеса крыльчатки, при этом указанные трубки выполнены телескопическими.

В турбине для привода ручного инструмента рабочий ручной инструмент может быть выполнен в виде закрепленной на конце гибкого троса проволоки с винтовой насечкой с абразивным покрытием, проволока рабочего ручного инструмента выполнена в форме сливы, основание которой охвачено термоусаживающейся трубкой и установлено в пластикатной трубке.

Предложенное техническое решение обеспечивает повышение надежности работы устройства за счет возможности закрепления направляющей проволоки перед подачей сжатого воздуха на колесо крыльчатки; за счет возможности снятия вибраций в осевом и радиальном направлениях; за счет возможности охлаждения ручного инструмента во время работы, и повышения удобства эксплуатации из-за возможности перемещения корпуса колеса крыльчатки.

На фиг. 1 приведена конструктивная схема колеса крыльчатки с радиально-упорными подшипниками на воздушной смазке; на фиг. 2 конструктивная схема управляющего крана; на фиг. 3 схема расположения узлов турбины и их связей; на фиг. 4 конструктивная схема рабочего ручного инструмента.

Турбина содержит корпус 1, внутри которого установлен полый вал 2 с колесом крыльчатки 3. Управляющий кран 4 содержит поворотную втулку 5 (см.фиг. 2), которая размещена между двумя неподвижными втулками 6 и 7. Поворотная 5 и неподвижные 6 и 7 втулки соприкасаются по притертой поверхности и выполнены с совмещаемыми отверстиями 8, 9 и 10. Управляющий кран 4 снабжен установленными вдоль его оси подвижной 1 и неподвижной 12 пластинами между которыми протянут гибкий трос 13 с размещенной внутри него направляющей проволокой 14. Два ввинченных один в другой винта 15 и 16, внутренний 16 из которых предназначен для точной регулировки и взаимодействует с пластиной 11, предназначены для зажима направляющей проволоки 14 между пластинами 12 и 11 перед совмещением отверстий 8, 9 и 10. В головке наружного винта 15 закреплен одним концом штифт 17. Поворотная втулка 5 выполнена с пазом 18, с которым взаимодействует свободный конец штифта 17. Назначение управляющего крана 4-фиксация направляющей проволоки перед подачей сжатого воздуха на колесо крыльчатки 3.

Связанные гибким тросом 13 управляющий кран 4 и корпус 1 колеса крыльчатки 3 установлены соосно в цилиндрической капсуле 19, выполненной со входным 20 и выходным 21 отверстиями для прохода гибкого троса 13 и магистралей подачи сжатого воздуха и охлаждающего раствора. На конце гибкого троса закреплен рабочий ручной инструмент 22.

Гибкий трос 13 зажат винтом 23, охватывающим цангу 24, внутри которой размещен гибкий трос 13. Винт закреплен внутри полого вала 2 колеса крыльчатки.

Радиально-упорные подшипники 25 и 26 на воздушной смазке колеса крыльчатки 3 образованы закрепленными на полом валу 2 симметрично относительно колеса крыльчатки 2 установленными одна в другой наружными 27 и 28 и внутренними 29 и 30 обоймами. В наружных 27 и 28 обоймах с их внешней стороны установлены упругие кольца 31, 32, 33 и 34. Упругие кольца 31, 32 и 33, 34 отделяют каналы соответственно 35 и 36 от полостей колеса крыльчатки.

Каналы 35 и 36 сообщены с каналами 37 и 38 внутренних обойм 29 и 30. Во внутренних обоймах 29 и 30 выполнены радиальные отверстия 39, 40, 41 и 42 и торцевые отверстия 43 и 44, которые предназначены для подачи сжатого воздуха соответственно в рабочие зазоры между полым валом 2 и внутренними обоймами 29 и 30. На торцах обойм со стороны корпуса установлены тарельчатые пружины 45 и 46.

В капсулу 19 соосно установлена емкость 47 с охлаждающим раствором, сообщенная с источником 48 охлаждающего раствора магистрали 49. В капсуле 19 трубки 50, 51 для размещения гибкого троса 13, связывающего корпус колеса крыльчатки 3 с емкостью 47, трубки 52, 53 для размещения гибкого троса 13, связывающие корпус колеса крыльчатки 3 с управляющим краном 4, и трубки 54, 55, в которых размещены магистрали 56 подачи сжатого воздуха от управляющего крана 4 на колесо крыльчатки 3, выполнены телескопическими, что позволяет корпусу 1 колеса крыльчатки 3 свободно перемещаться внутри капсулы 19.

Рабочий ручной инструмент 22 выполнен в виде закрепленной на конце рабочего троса проволоки 57 с винтовой насечкой и с абразивным покрытием 58, которая выполнена в форме "сливы". Основание 59 "сливы" охвачено термоусаживающейся трубкой 60 и установлено в пластикатной трубке 61.

На торце винта 23 выполнены отражающие контрольные лунки 62, а на корпусе 1 напротив контрольных лунок 62 закреплены освещающий 63 и приемный 64 световоды.

Устройство работает следующим образом. Перед подачей сжатого воздуха на колесо крыльчатки 3 ручной инструмент 22 охлаждается раствором, поданным по магистрали 49 от источника 48 охлаждающего раствора. Для нормального функционирования источник 48 охлаждающего раствора должен находиться на высоте не менее, чем на 1,8 м выше относительно корпуса цилиндрической капсулы 19 (и размещенной в ней емкости 47) с охлаждающим раствором. Контроль параметров охлаждающего раствора производится на выходе пластикатной трубки 61.

После этого направляющая проволока 14 с гибким тросом 13 и рабочим ручным инструментом 22 вводится в разветвленную ветвь каналов до места закупорки (которое определено заранее).

В устройстве предусмотрена фиксация направляющей проволоки 14 перед подачей на колесо крыльчатки 3 сжатого воздуха, т.е. перед вращением колеса крыльчатки и связанного с ним гибкого троса 13. Для этого поворотную втулку 5 разворачивают по часовой стрелке (см.фиг.2) на угол 60^о, в результате чего происходит разворот винта 15 при помощи скрепленного с ним штифта 17, взаимодействующего с поверхностью паза 18 поворотной втулки 5. Тем самым регулирующий винт 16 воздействует на подвижную пластину 11 и фиксируют направляющую проволоку 14 расположенную между подвижной 11 и неподвижной 12 пластинами. При дальнейшем развороте поворотной втулки 5 еще на 30^о происходит совмещение отверстий 8, 9 и 10 и сжатый воздух поступает на колесо крыльчатки 3, оно приводит во вращению гибкий трос 13 и скрепленный с ним инструмент 22, форма "сливы" которого способствует вырезанию закупорки и прочищению канала.

Сжатый воздух попадает в зазор, образованный торцами обойм 27, 28, 29 и 30 и торцами колеса крыльчатки 3, а также через каналы 35, 36 и каналы 37, 38 и через радиальные отверстия 39, 40, 41 и 42 поступает в рабочий зазор колеса крыльчатки между полым валом 2 и внутренними обоймами 29, 30, обеспечивая смазку сжатым воздухом. При подаче сжатого воздуха через торцевые отверстия 43 и 44 на торцы колеса крыльчатки 3 образуется подпятник, служащий надежной опорой при осевых нагрузках.

Упругие кольца 31, 32, 33 и 34 выполняют роль уплотнений и, наряду с этим, позволяют развивать высокие скорости вращения, поскольку служат амортизаторами. Аналогичную роль но в осевом направлении выполняют тарельчатые пружины 45 и 46.

Контроль частоты вращения колеса крыльчатки 3 производится бесконтактным методом с помощью отражающих контрольных лунок 62, выполненных на торце винта 23 и освещающего 63 и приемного 64 световодов.

Технико-экономический эффект устройства состоит в повышении надежности в работе, в расширении функциональных возможностей, а также в повышении удобства в эксплуатации.