Устройство для сборки и разборки резьбовых соединений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ю В 25 В 21/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ кон ог ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Специализированное проектнострукторское бюро Донецкого области о управления грузового автотранспорта (53) 621.883 (088.8)(56)1. Гайковерт для гаек колес грузовых автомобилей, модель И-ЗОЗМ. Каталог- справочник Гаражное и ремонтное оборудование. М., 1974, Министерство автомобильного транспорта РСФСР.2. Авторское свидетельство СССР727414, кл. В 25 В 21/00, 1977 (прототип) . (54) (57) УСТРОЛСТВО ДЛЯ СБОРКИ И РАЗБОРКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЛ, содержащее корпус, размещенные в нем электродвигатель с выходным валом, установленные с помощью тел качения электромагнитные фрикционные ведущую и ведомую полумуфты, размещенный на ведущей полумуфте маховик, взаимодействующий с ведомой полумуфтой шпиндель с рабочей головкой и систему управления, связанную с электродвигателем и электромагнитными фрикционными полумуфтами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено щетками, диэлектрическим диском, контактными кольцами, тележкой, подъмником с рукояткой ручного,ЯО 1 024255 А управления, выполненным в виде установленной на тележке вертикальной направляющей с зубчатой рейкой, связанного с корпусом ползуна, обхватывающего вертикальную направляющую, сцепленной с зубчатой рейкой шестерни, взаимодействующей при помощи червячного редуктора с рукояткой ручного управления, ведущая полумуфта размещена внутри ведомой полумуфты с зазором, который заполнен феррожидкостью, ведущая полумуфта выполнена в виде залитого термореактивным компаундом валамагнитопровода, размещенной на нем намагничивающей электрической обмотки и связанного с ней зубчатого диамагнитного венца, взаимодействующего с феррожидкостью, ведомая полумуфта выполнена в виде двух магнитных втулок, одна из которых связана со шпинделем, и взаимодействующего с феррожидкостью диамагнитного зубчатого венца, система управления снабжена блоками питания, контроля длительности включения и контроля нагрева намагничивающей электрической обмотки и блоком контроля нагрева электродвигателя, на маховике электрически изолировано от него установлены щетки, электрически соединенные с намагничивающей электрической обмоткой с одной стороны, с другой - с помощью закрепленных на установленном в корпусе диэлектрическом диске контактных колец соединены с блоком питания намагничивающей электрической обмотки.Изобретение относится к механизированному инструменту для сборки и разборки резьбовых соединений, в частности, к инерционным гайковертам с регулируемым крутящим моментом, применяемым для сборки и разборки резьбовых соединений колес или рессор транспортных средств, преимущественно автомобилей, при их техническом обслуживании и ремонте.Известно устройство для сборки и разборки резьбовых соединений, содержащее 10 установленный на тележке приводной агрегат, состоящий из разгонного асинхронного электродвигателя, клиноременной передачи, шкива-маховика, управляемой вручную кулачковой соединительной муфты и шпинделя со сменными рабочими головками 11.5Недостатком указанного устройства является быстрый износ соединительной муфты от местной концентрации механических напряжений, так как ведущие кулачки, вращающиеся с большой угловой скоростью, могут смыкаться с неподвижными ведомыми кулачками на небольшом участке их длины.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для сборки и разборки резьбовых соединений, 25 содержащее корпус, размещенные в нем элеКтродвигатель с выходным валом, установленные с помощью тел качения электромагнитные фрикционные ведущую и ведомую полумуфты, размещенный на ведущей полумуфте маховик, взаимодействующий с З 0 ведомой полумуфтой шпиндель с рабочей головкой и систему управления, связанную с электродвигателем и электромагнитными фрнкционными полумуфтами 12.Недостаток известного устройства заключается в быстром износе фрикционных35 элементов полумуфт при их относительных перемещениях в режимах защитного проскальзывания и .переходных электромагнитных и механических процессов замыкания и размыкания полумуфт.10Кроме того, из-за абразивного износа элементов полумуфт нестабильна характеристика ток управления - крутящий момент. Отрицательное влияние на качество затяжки оказывает колебание напряжения в питающей электросети. 45Невозможно отрегулировать по высоте шпиндель с рабочей головкой, что усложняет эксплуатацию, так как для этого требуется вывешивать колеса автомобилей при подтяжке их резьбовых соединений.Целью изобретения является повышение 50 надежности.оставленная цель достигается тем, что устройство для сборки и разборки резьбовых сос игний, содержащее корпус, размещенныс в нем электродвигатель с выходным валим, установленные с помощью тел качения .,1 сктромагнитные фрикционные ведущую л;едомую полумуфты, размещенный на ведущей полумуфте маховик, взаимодействующий с ведомой полумуфтой шпиндель с рабочей головкой, и систему управления, связанную с электродвигателем и электромагнитными фрикционными полумуфтами, снабжено щетками, диэлектрическим диском, контактными кольцами, тележкой,подъемником с рукояткой ручного управления, выполненным в виде установленной на, тележке вертикальной направляющей с зубчатой рейкой, связанного с корпусом ползуна, обхватывающего вертикальную направляющую, сцепленной с зубчатой рейкой шестерни, взаимодействующей при помощи червячного редуктора с рукояткой ручного управления, ведущая полумуфта размещена внутри ведомой полумуфты с зазором, который заполнен феррожидкостью, ведущая полу- муфта выполнена в виде залитого термореактивным компаундом вала-магнитопровода, размещенной на нем намагничивающей электрической обмотки и связанного с ней зубчатого диамагнитного венца, взаимодействующего с феррожидкостью, ведомая полумуфта выполнена в виде двух магнитных втулок, одна из которых связана со шпинделем, и взаимодействующего с феррожидкостью диамгнитного зубчатого венца, система управления снабжена блоками питания контроля длительности включения и контроля нагрева намагничивающей электрической обмотки и блоком контроля нагрева электро. двигателя, на маховике электрически изолировано от него установлены щетки, электрически соединенные с намагничивающей электрической обмоткой с одной стороны, с другой - с помощью закрепленных на установленном в корпусе диэлектрическом диске контактных колец соединены с блоком питания намагничивающей электрической обмотки.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - корпус устройства, продольный разрез; на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема устройства.Устройство для сборки и разборки резьбовых соединений содержит корпус 1, размещенные в нем электродвигатель 2 с выходным валом установленные с помощью тел 3 - 6 качения электромагнитные фрикционные ведущую 7 и ведомую 8 полуМуфты, раз. мещенный на ведущейполумуфте 7 маховик 9, взаимодействующий с ведомой полумуфтой 8 шпиндель 10 с рабочей головкой 11 и систему 12 управления, связанную с электродвигателем 2 и электромагнитными фрикциснными полумуфтами 7 и 8, Устройство снабжено щетками 13 и 14, диэлектрическим диском 15, контактными кольцами 6 и 17, тележкой 18, подъемником 19 с рукояткой 20 ручного управления, выполненным в виде установленной на тележке 18 вертикальной направляющей 21 с зубчатой рейкой 22, связанного с корпусом 1 ползуна 23, обхва1024255 3тываюшего вертикальную направляющую 21сцепленной с зубчатой рейкой 22 шестерни24, взаимодействующей посредством червячного редуктора 25 с рукояткой 20 ручногоуправления.5Ведущая полумуфта 7 размешена внутриведомой полумуфты 8 с зазором 26, которыйзаполнен феррожидкостью, например магнитопроводным коллоидом. Ведушая полумуфта 7 выполнена в виде залитого термореактивным компаундом вала-магнитопровода 27, размещенной на нем намагничиваюшей электрической обмотки 28 н связанного с ней зубчатого диамагнитного венца29, взаимодействуюшего с феррожидкоетью.Ведомая полумуфта 8 выполнена в виде двухмагнитных втулок 30 и 31, одна 130) из которых связана,со шпинделем 10, и взаимодействующего с феррожидкостью диамагнитного зубчатого венца 32,Система 12 управления снабжена блоками питания, контроля длительности включения и контроля нагрева намагничиваюшейэлектрической обмотки 28 и блоком контролянагрева электродвигателя 2. На маховике 9электрически изолировано от него установлены щетки 13 и 14, электрически соединенные с намагничиваюшей электрической 25обмоткой 28 с одной стороны, с другой - спомощью закрепленных на установленномв корпусе 1 диэлектрическом диске 15 кон-,тактных колец 16 и 17 соединены с блоком35 питания намагничивающей электрической. обмотки 28. Система 12 управления подключена с помощью гибкого электрическогокабеля 34 к блоку 35 для зашитного отключения электроузла с зануляюшей магистралью, подключенной к защитной магистралираспредпункта.Рабочая головка 11 шпинделя 10 надевается на. гайки 36 колеса 37 автомобиля.Вал-магнитопровод 27 соединен с помощью шпонки 38 с выходным валом электродвигателя 2. Устройство содержит защитныйкожух 39, патрубок которого используется 411,для центрирования рабочей голоки при отвертывании или завертывании резьбовыхсоединений стремянок автомобилей. Уплотнение 40 вала-магнитопровода 27 герметизирует. полость ведомой полумуфты 8 отвытекания феррожидкости, Электродвигатель 2 имеет клеммную коробку 41. Контурная линия со стрелками 42 1 на фиг. 2) показывает направление магнитных силовых линий при возбужденной намагничиваюшей электрической обмотке 28.Система 12 управления (фиг, 3) включает трехпозиционный реверсивный выключатель 43, подсоединенный к общей цепипитания напряжением переменного тока,трехполюсный электромагнитный пускатель,содержащий контакты 44 - 46 и обмотку 47переменного тока, пневматическое релевремени с обмоткой 48 переменного тока,замыкаюшими контактами 49, 50 и размы каюшим контактом 51, реле постоянного тока с обмоткой 52 и размыкаюшим контактом53, регулировочный автотрансформатор 54,трансформатор 55 тока, выпрямительныемосты 56 и 57, вольтметр 58 постоянного токй,тепловое реле, содержащее нагревательныйэлемент 59 и размыкающий контакт 60, тепловое реле, содержащее нагревательные элементы 61 и 62 и размыкающий контакт 63,кнопки 64 управления с замыкаюшим контактом,плавкие предохранители 65 и 66, зануляюшую магистраль устройства 67.Электрическаясхема устройства такжесодержит зашитную жилу 68 питаюшего кабеля, контрольную жилу 69 питаюшего кабеля, силовые жилы 70-72 питающего кабеля, питающую низковольтную электросеть73 с наглухо заземленной нейтралью, заземляюшую магистраль 74 низковольного электрического распредпункта,Блок 33 питания намагничивающейэлектрической обмотки 28, выполненный ввиде регулируемого источника постоянноготока, содержит регулировочный автотрансформатор 54 напряжения, выпрямительныймост 56 и вольтметр 58, причем вход автотрансформатора 54 напряжения присоединен .к линейному напряжению электросети переменного тока, а выход - к входу выпрямительного моста, вольтметр 58 присоединенк выходу моста 56.Блок контроля длительности включениянамагничиваюшей электрической обмотки 28содержит трансформатор 55 тока, выпрямительный мост 57 и обмотку 52 контроля замедления частоты вращения маховика. Входтрансформатора 55 тока включен в цепьодной из фазных обмоток электродвигателя2, Выход трансформатора 55 тока, закороченный размыкаюшим контактом 51 обмотки 48 реле контроля разгона маховика -к входу выпрямительного моста 57, череззамыкающий контакт 50 реле контроля разгона маховика. Обмотка 52 контроля замед-.ления частоты вращения маховика соединена с выходом моста 57, а его размыкающийконтакт 53 включен в цепь обмотки 48 релеконтроля разгона маховика.Блок контроля нагрева намагничиваюшей электрической обмотки 28, выполненныйв виде теплового токового реле, содержитнагревательный элемент 59, включенный вцепь обмотки 28, и размыкающий контакт60; включенный в цепь обмотки 48 релеконтроля разгона маховика. Блок контроля нагрева электродвигателя 2, выполненный в виде теплового токового реле, содержит нагревательные элементы 61 и 62, включенные в цепи двух фазных обмоток электродвигателя 2, и размыкающий контакт 63, включенный в общую цепь вспомогательного питания системы управления линейным напряжением переменного тока.55 Работа электрически включенных электромагнитных фрикционных полумуфт 7 и 8 может осуществляться в двух режимах: без скольжения и с защитным скольжением. Режим работы без скольжения электромагнитных полумуфт.Электрическому току через намагничивающую обмотку 28, протекающему по цепи 56, 49, 19, 16, 28, 14, 17, 59, 56, соответствует напряженность магнитного поля в кольцевом зазоре 26 феррожидкостного зубчатого венца (застывший коллоид под действием магнитного поля), при которой предельный крутящий момент электромагнитных полу муфт превышает нагрузочный крутящий момент на шпинделе 10 устройства Феррожидкостный зубчатый венец, находясь в достаточно напряженном магнитном поле, приобретает внутреннее трение (вязкость) в направлении, перпендикулярном направлению поля, позволяющее ему (венцу) связать собой в одно целое зубчатые венцы 29. и 32, т,е, осуществить передачу крутящего момента без скольжения. При этом в передаче крутящего момента участвуют одновременно все зубцы феррожидкостного венца за счет возникновения касательных сил сопротивления сдвигу, препятствующих относительному перемещению слоев этой жидкости по всей площади, равной произведению длины окружности среднего диаметра кольцевого зазора 26 на активную осевую длину зубчатого венца,На фиг. 2 направление магнитныхсиловых линий показано стрелками 42. Магнитный поток, в основном, проходит по валу-магнитопроводу 127, магнитной втулке 30 (в обход диамагнитного зубчатого венца 29), феррожидкосному зубчатому венцу, магнитной втулке 31 (в обход венца 32) и снова для замыкания кольцевого пути по валу-.магнитопроводу 27.Режим работы с защитным скольжением электромагнитных полумуфт. Как только нагрузочный крутящий момент на шпинделе 10 устройства превысит предельный при данном электрическом токе управления, внутренее трение (вязкость) в направлении, перпендикулярном направлению поля, оказывается недостаточным для связи через феррожидкость в одно целое зубчатых венцов 29 и 32. При этом зубчатый феррожидкостный венец одновременно срезается по всей площади, равной произведению длины окружности среднего диаметра кольцевого зазора на активную осевую длину зубчатого венца, тем самым, осуществляется защитное скольжение электромагнитных полумуфт. После электрического выключения намагничивающей обмотки ведущей полумуфты феррожидкостный зубчатый венец распадается с тем, чтобы вос 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 становиться в следующем цикле работы устройства.Работа устройства по завертыванию гаек колеса осуществляется следующим образом,Изменяя положение шпинделя 10 с рабочей головкой 11 в пространстве, надевавают рабочую головку 11 на гайку 36 колеса 37, наживленную на резьбу. Устанавливают реверсивный выключатель 43 в положение, соответствующее необходимому направлению вращения шпинделя. Ориентируясь на показания вольтметра 58, отградуированного в Н м (кГс м) регулировочным авто- трансформатором 54, задают необходимый предельный крутящий момент, в зависимости от диаметра резьбы гайки 36. Нажимают кнопку 64 управления, в результате чего обтекаются током обмотка 47 электромагнитного пускателя (по цепи: 65,63,64,47,66) и обмотка 48 реле контроля разгона маховика (по цепи: 65,63,64,60,53,48,66). Замыкание контактов 44 - 46 электромагнитного пускателя осуществляет присоединение электродвигателя 2 к питающей электросети 73 переменного тока. Начинается разгон маховика 9. По истечении заданного промежутка времени, соответствующего окончанию разгона маховика 9, например, сек, обмотка 48 реле размыкает контакт 51 и замыкает контакты 49 и 50. Намагничивающая электрическая обмотка 28 ведущей полумуфты 7 обтекается током по цепи: 56, 49,16,13,28,14, 7,59,56, Одновременно обтекается током обмотка 52 реле контроля замедления частоты вращения маховика. В результате обтекания током обмотки полу- муфты 7, шпиндель 10 соединяется с маховиком 9. Происходит завертывание гайки, сопровождающееся расходом энергии, запасенной в маховике,Соответственно, вследствие уменьшения скорости вращения маховика увеличивается ток, потребляемый электродвигателем из питающей сети. При токе, соответствующем снижению скорости частоты вращения маховика, приблизительно, на 600/о срабатывает обмотка 52 и размыкает свой контакт 53 в цепи обмотки 48 реле контроля разгона маховика 9. Контакты обмотки 48 возвращаются в исходное состояние. Намагничивающая обмотка полумуфты 7 обесточивается и отцепляет шпиндель 10 от маховика 9, Снова начинается разгон маховика 9, т.е. цикл автоматически повторяется, в случае необходимости, несколько раз без перерыва, Когда гайка 36 будет завернута с необходимым крутящим моментом, электромагнитные полумуфты 7 и 8 начинают проскальзывать. Прбцесс завертывания гайки 36 на этом заканчивается, и кнопка 64 управления может быть отпущена,Работа устройства по отвертыванию гайки отличается, в основном тем, что крутящий момент задают таким, чтобы исключитьпроскальзывание в электромагнитных полу- муфтах. Нагревательные элементы 59, 61 и 62 реле срабатывают и размЦкают свои контакты 60 и 63 лишь в аварийных случаях. Использование изобретения увеличнваег срок службы устройства, повышает качество затяжки резьбовых соединений, упрощает изготовление и эксплуатацию устройства.. Лихачс 13илна Редактор А. ШЗаказ 429 ЗЛ 2 ИИПИ по д 35, М ППП Состав Техред ТиражГосударс ела м изоб сква, Ж - Патент,итель И ев И. Вере 081твенного комитеретений и отк35, Раушскаяг, Ужгород, ул Корректор Г. Решетн икПодписноеа СССРытийаб., д. 4/5Проектная, 4