резьбозавертывающее устройство

Формула изобретения

Резьбозавертывающее устройство, содержащее полый корпус шлицы, торцевую головку, коаксиально установленные в корпусе направляющую с резьбовым участком и подвижный в осевом направлении и установленный с возможностью вращения относительно своей оси вороток, отличающееся тем, что оно снабжено винтами, пальцем, четырьмя кольцами, четырьмя пружинами и двумя фиксаторами, корпус выполнен составным из трех соосно установленных втулок, центральная втулка выполнена ступенчатой по длине с диаметральными резьбовыми отверстиями для размещения винтов в средней ступени, ступень большего диаметра имеет диаметральные отверстия для размещения пальца, внутренняя поверхность центральной втулки выполнена двухступенчатой по длине с поперечной перегородкой с осевым отверстием между ступенями, в полости ступени большего диаметра размещена пружина, опертая одним торцом в поперечную перегородку, шлицы выполнены на внутренней поверхности второй втулки, размещенной в ступени большего диаметра и опертой на другой торец пружины, боковая поверхность втулки со шлицами имеет отверстия, соосные отверстиям центральной втулки для размещения пальца, соединяющего обе втулки, внутренняя поверхность третьей втулки выполнена двухступенчатой и установлена ступенью большего диаметра на средней ступени центральной втулки и имеет на боковой поверхности продольные диаметральные отверстия для размещения с возможностью возвратно-поступательного перемещения винтов, соединяющих центральную и третью втулки, на торцах которых, обращенных друг к другу, установлены два кольца для размещения двух пружин, торцевая головка выполнена на внутренней поверхности третьей втулки, вороток выполнен трехступенчатым по длине, в средней ступени которого выполнены продольные диаметральные отверстия для размещения четвертой пружины, установленной перпендикулярно оси воротка и закрепленной на направляющей, и два диаметрально расположенных продольных овальных выступа, ступень воротка, предназначенная для взаимодействия с резьбовой деталью, выполнена конической, в другой ступени воротка выполнен резьбовой участок, который размещен в отверстии поперечной перегородки центральной втулки, направляющая выполнена в виде охватывающих вороток ступенчатых по длине штанг, соединенных друг с другом двумя фиксаторами, один из которых представляет собой прямоугольный выступ на одной штанге и ответную ему впадину на другой, второй - цилиндрический выступ на штанге, имеющей прямоугольную впадину, и ответную ему впадину на другой, внутренняя поверхность штанг выполнена ответной поверхности воротка, резьбовой участок расположен на ступени меньшего диаметра, на боковой поверхности ступени большего диаметра обоих штанг выполнены продольные диаметральные отверстия для взаимодействия с продольными овальными выступами воротка, а конусообразная ступень воротка и резьбовой участок обеих полуцилиндрических штанг образуют конусообразную пару, размер конуса которого равен отношению разности диаметров впадин и выступов резьбы детали к ее высоте.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к торцевым гаечным ключам специального назначения, а именно к ключам, используемым в качестве сменного рабочего органа гайковертов с механическим приводом, или самостоятельно, как ручной торцевой ключ для установки закладных болтов в отверстиях железобетонных шпал при капитальном ремонте или строительстве железнодорожного пути, а конкретно при сборке или ремонте рельсошпальной решетки на звеносборочных базах или текущем содержании пути.

Известен инструмент для установки закладных болтов в отверстиях железобетонных шпал, который имеет примитивную конструкцию в виде стержня с Т-образной ручкой, с одной стороны, и приваренной гайкой, вкрученной на 2/3 резьбы, с другой стороны стержня. Этот инструмент ручного назначения малоэффективный, работать им неудобно и тяжело [1].

Известно устройство для завертывания и вывертывания резьбовых деталей, которое содержит корпус, размещенные коаксиально в нем вороток и подпружиненную в осевом направлении втулку, торцовые ключи, которые размещены в воротке и подпружинены в осевом направлении, втулка выполнена с внутренней резьбой, соответствующей резьбе пробки, размещена между корпусом и воротком и зафиксирована от проворота относительно корпуса, а вороток выполнен подвижным в осевом направлении.

Этим устройством можно захватить комплектовочную гайку закладного болта, но им невозможно передать через гайку необходимое крутящее усилие закладному болту, чтобы его повернуть на 90^o по часовой стрелке.

В этом случае гайка будет накручиваться по резьбе, а болт будет стоять на месте.

Наиболее близким к изобретению является устройство для завертывания и вывертывания резьбовых деталей, которое содержит полуштангу, коаксиально размещенный в штанге подвижный в осевом направлении и поворотный относительно своей оси вороток, направляющую, установленную в глухом торцевом отверстии воротка, которое выполнено с резьбой, соответствующей резьбе детали.

Наживленную гайку на закладной болт на 1/3 резьбы шестигранником этого устройства можно захватить за грани, завести направляющую в оставшее ненакрученное свободное отверстие гайки, поворачивать гайку по часовой или против часовой стрелке, но нельзя этим устройством сообщить закладному болту необходимое крутящее усилие, чтобы болт повернулся на 90^o по часовой стрелке, так как гайка будет накручиваться, выжимая направляющую из отверстия гайки, а закладной болт из-за сопротивления в отверстии шпалы не повернется на 90^o и задача не будет достигнута.

Это устройство, как и предыдущее, только ручного назначения и не может быть использовано на шпинделях с механическими приводами, а поэтому малоэффективно [3].

Целью изобретения является обеспечение надежного захвата комплектовочной гайки и повышение производительности труда.

Это достигается тем, что резьбозавертывающее устройство снабжено винтами, пальцем, четырьмя кольцами, четырьмя пружинами и двумя двухзахватными фиксаторами, корпус выполнен составным их трех соосно установленных втулок, центральная втулка выполнена трехступенчатой по длине с диаметральными резьбовыми отверстиями для размещения винтов в средней ступени, ступень большего диаметра имеет диаметральные отверстия для размещения пальца, внутренняя поверхность центральной втулки выполнена двухступенчатой, по длине с поперечной перегородкой с осевым отверстием между ступенями, в полости ступени большего диаметра размещена пружина, упертая одним торцом в поперечную перегородку, шлицы выполнены на внутренней поверхности другой втулки, размещенной в ступени большого диаметра центральной и опертой на другой торец пружины, боковая поверхность втулки со шлицами имеет отверстия, соосные отверстиям центральной втулки для размещения пальца, соединяющего обе втулки, внутренняя поверхность третьей втулки выполнена двухступенчатой и установлена ступенью большего диаметра на средней ступени центральной и имеет на боковой поверхности продольные диаметральные отверстия для размещения с возможностью возвратно-поступательного перемещения винтов, соединяющих центральную и третью втулки, на торцах которых, обращенных друг к другу, установлены четыре кольца для размещения двух пружин, торцевая головка выполнена на внутренней поверхности третьей втулки, вороток выполнен трехступенчатым по длине, в средней ступени которого выполнено продольное диаметральное отверстие для размещения четвертой пружины, установленной перпендикулярно оси воротка и закрепленной на направляющей, и два диаметрально расположенных продольных выступа, ступень воротка, обращенная к резьбовой детали, выполнена конической, резьбовой участок воротка выполнен в другой ступени и размещен в отверстии поперечной перегородки центральной втулки, направляющая выполнена в виде охватывающих вороток ступенчатых по длине штанг, соединенных друг с другом двумя двухзаходными фиксаторами, один из которых представляет собой прямоугольные выступы на одной штанге и ответные ему впадины на другой, второй - цилиндрические выступы на штанге, имеющей прямоугольные впадины и ответные ему впадины на другой, внутренняя поверхность штанг выполнена ответной поверхности воротка, резьбовой участок расположен на ступени меньшего диаметра для взаимодействия с внутренней резьбой детали, на боковой поверхности ступени большего диаметра обеих штанг выполнены продольные диаметральные отверстия для взаимодействия с продольными овальными выступами воротка, а конусообразная ступень и резьбовой участок обеих полуцилиндрических штанг образуют конусную пару, размер конуса которого равен отношению разности диаметра впадин и выступов резьбы гайки закладного болта к ее высоте.

На фиг.1 и 2 изображено описываемое резьбозавертывающее устройство.

Устройство состоит из составного корпуса, в который входят соосно установленные три втулки - центральная трехступенчатая втулка 1, другая втулка 2, третья втулка 3, коаксиально расположенный вороток 4, направляющая в виде двух полуцилиндрических штанг 5. Центральная трехступенчатая втулка 1 имеет диаметральные резьбовые отверстия 6 для размещения винтов 7, диаметральные отверстия 8 для размещения пальца 9. Внутри втулка 1 имеет поперечную перегородку 10 с осевым отверстием 11, в полости ступени размещена пружина 12, которая упирается в поперечную перегородку 10. Другая втулка 2 размещена в ступени большего диаметра центральной втулки 1 и упирается на другой торец пружины 12, имеет шлицы 13 и отверстия 14, соосные отверстиям 8 для размещения пальца 9.

Третья втулка 3 с торцевой головкой 15 установлена на средней ступени центральной втулки 1, имеет продольные диаметральные отверстия 16 для размещения винтов 7, соединяющих центральную 1 и третью 3 втулки, на торцах которых установлены кольца 17 для размещения пружин 18.

Вороток 4 выполнен трехступенчатым по длине и содержит продольное диаметральное отверстие 19 для размещения пружины 20, которая закреплена на направляющей 5, два диаметрально расположенных продольных овальных вытупа 21, коническую ступень 22, резьбовой участок 23 для размещения в отверстии 11.

Направляющая 5 содержит прямоугольные выступы 24 на одной штанге и ответные впадины 25 на другой, аналогично цилиндрические впадины 26 и ответные выступы 27, резьбовой участок 28, с внутренней стороны которого размещены конические впадины 29, ответные конической ступени 22, продольные диаметральные отверстия 30 для взаимодействия с продольными овальными выступами 21.

Сборка устройства осуществляется в следующей последовательности.

На овальные выступы 21 продольными диаметральными отверстиями 30 надеваются две полуцилиндрические штанги направляющей 5, при этом прямоугольные 24 и цилиндрические выступы 26 входят в ответные впадины 25 и 27, одновременно устанавливается пружина 20, которая продевается через продольное отверстие 19 и закрепляется на полуцилиндрических штангах направляющей 5, стягивая их. Резьбовой участок 23 заводится в отверстие 11, где накручивается на него гайка 31 и устанавливается шплинт 32.

В полость 33 центральной втулки 1 заводится пружина 12, которая упирается в перегородку 10. Другая втулка 2 надевается на пружину 12, путем сжатия пружины опускается в полость центральной втулки до совмещения диаметральных отверстий, после чего вставляется палец 9 и шплинт 34. На центральную втулку 1 надевается третья втулка 3 до совмещения продольных диаметральных отверстий 16 с резьбовыми 6 с последующим вкручиванием винтов 7. После этого на кольца 17 устанавливаются две пружины 18, которые третью втулку приводят во взвешенное состояние.

Собранное устройство шлицами 13 надевается на шпиндель механического привода с установкой валика 35 через отверстие 36 и стопорного кольца 37.

Устройство работает следующим образом. Резьбовым участком 28 устройство опускается в отверстие комплектовочной гайки закладного болта, накрученной на 2-3 витка до упора с закладным болтом. После чего поперечная перегородка 10 нажимает на среднюю ступень 4, при этом коническая ступень 22, продвигаясь по коническим впадинам 29, раздвигает резьбовой участок 28, резьба которого заходит в резьбу гайки закладного болта. Одновременно торцевая головка 15 опускается на гайку, но может случится так, что резьбы не совпадут или торцевая головка 15 зависнет на ребрах гайки, поэтому необходимо перед поворотом закладного болта по часовой стрелке на 90^o устройство повернуть на 1/3 оборота против часовой стрелки, после чего устройство надежно захватит гайку за внутреннюю резьбу резьбовым участком 28, а торцевая головка 15 опустится по граням комплектовочной гайки и устройство будет способно передать необходимое крутящее усилие закладному болту.

После поворота закладного болта устройство путем поднятия снимается с комплектовочной гайки, при этом используется инерционно-ударное усилие, создаваемое устройством поперечной перегородкой 10 и гайкой 31.

Так поступают, если необходимо только повернуть скомплектованный болт на 90^o. При одновременном повороте закладного болта и докручивании гайки до конца, не меняя позиции, необходимо, чтобы продольные диаметральные отверстия третьей втулки 3 были такими, чтобы торцевая головка 15 в исходном положении могла опускаться ниже резьбовой части 28 примерно на высоту комплектовочной гайки. Тогда, освободив резьбовой участок 28 от зацепления путем поднятия устройства, торцевая головка 15 останется на гайке и путем вращения шпинделя докрутит гайку полностью до конца.

При использовании устройства как ручной инструмент необходимо вторую втулку 2 снять путем удаления валика 9 и пружины 12, а на верхнюю часть центральной втулки 1 установить Т-образную ручку.

Процесс использования устройства как ручного инструмента аналогичен использованию на механических приводах, но с тем различием, что крутящее усилие передается вручную через Т-образную ручку.