Винтовой домкрат ударно-вращательного действия

(21) 4768824/1 (22) 15.12.89 (46) 15.12.92. Б (71) Централь ский институт(54) ВИНТОВОЙ ДОМК ЩАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВ (57) Использование: в к емных механизмов, а и механизированных вин Сущность изобретения: АТ УДАРНО АИЯчестве грузоподьменно переносных товых домкратов домкрат содержит ь и ударно-вращрата размещеньиндрическихх в корпусе и взазубчатой пары. Двигате ханизм дом ных цил выполненны посредством ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относится к грузоподъем- ным механизмам, а именно, к механизированным винтовым домкратом и может быть использовано для выполнения сборочных и ремонтных работ в различных отраслях промышленности, в частности, в судостроении, а также в качестве силового элемента в раз- . личных механизмах.Известен винтовой домкрат ударно- вращательного действия, содержащий размещенный в корпусе грузонесущий винт, взаимодействующий с гайкой, опирающейся на упорный подшипник, ударно-вращательный механизм, пневмодвигатель, причем пневмодвигатель и ударно-вращательный механизм размещены в корпусе последовательно друг за другом вдоль общей оси и связаны между собой посредством шлицевого соединения.Конструкции этого типа имеют большой осевой габарит и малый ход, что делает их неудобными при использовании в качестве домкратов. Я 2 1781162 А один или два двигателя, роторы которых, выполненные в виде втулки с центральным отверстием, посажены на наружную цилиндрическую поверхность гайки рабочего винта и взаимодействуют с ударником ударно-вращательного механизма посредством выступов. Кроме того, роторы оснащены специальными пазами для увеличения хода пластин двигателей. Изобретение может быть йспользовано для вы= полнения сборочных и ремонтных работ в различных отраслях промышленности, в частности в судостроении, а также в качестве силового элемента в различйых механиз-" мах. 2 з.и. ф-лы, 6 ил,Указанные недостатки преодолены в конструкциях винтовых домкратов ударно- вращательного действия с параллельнымрасположением двигателя и ударно-вращательного механизма.Известный винтовой домкрат ударно- д . вращательного действия, включает размещенный в корпусе грузонесущий винт, взаимодействующий с опирающейся на упорный подшипник гайкой, имеющей на наружной боковой поверхности продольный ф выступ-наковальню, свободно установлен- О ный на гайке и кинематически связанный с Я приводным двигателем зубчатый элемент с выступом на торце, взаимодействующий с ним ударник ударно-вращательного мехавевй н изма. л ательный мекв параллельполостях,имодействуют1781162 15 20 25 35 40 50 Такая конструкция домкрата достаточно удобна в работе благодаря малому осевому габариту и значительной величине рабочего хода винта.Эта конструкция принята за прототиппредлагаемого решения,Однако данная конструкция не лишена недостатков. Наличие зубчатой передачи, подверженной ударным нагрузкам, несколько усложняет конструкцию и снижает надежность устройства. Кроме этого домкрат имеет увеличенный поперечный габарит и при большой грузоподьемности имеет значительную массу.Все конСтрукции домкратов ударно- вращательного действия с разнесенными двигателем и ударно-вращательным механизмом, имеют следующий недостаток.Время взаимодействия ударных поверхностей соударяющихся тел зависит от их протяженности. Чем длительней взаимодействие тел при ударе, тем меньшее усилие развивается в зоне контакта при равной кинетической энергии, накопленной телами перед ударом.У домкратов с разнесенными двигателем и ударно-вращательным механизмом цепочка тел участвующих в разгоне и последующем соударении имеет большую протяженность. Значител ьно удаленыот зоны 30 контакта ударных поверхностей массивный ротор и другие вращающиеся детали двигателя. Это снижает жесткость системы соударяющихся тел, что увеличивает продолжительность ударного взаимодействия и снижает эффективность передачи .энергии от ударника наковальне, по крайней мере, при нагрузках, близких "к максимальным рабочим нагрузкам домкрата Целью данного изобретений явлйется уменьшение габаритов и повышение эффективноСти домкрата путем"приближения раэгойяемых масс к зоне контакта ударныхповерхностей, Указанная цель достигается тем, что в 45домкрате ударно-вращательного дейстбия,"содержащем корпус с крышками и рукояткой, размещенный в корпусе и связанный с подьемно-опускным органом винт, находящийся в зацеплении с опирающейся на упорный подшипник гайкой, выполненной с продольным выступом на ее наружной по. верхности, образующим наковальню ударно-вращательного механизма, охватывающий гайку цилиндрический ударник упомянутого механизма с продольным пазом на стенке его центрального отверстия," охватывающйм с угловым"эазо"ро:м продольный выступ гайки, и пазами на обоихего торцах, механизм углового поворота 4ударника и пусковое устройство этого механизма, механизм углового поворота ударника представляет собой пневмодвигатель, включающий в себя встроенный в корпус статор, выполненный в виде втулки с воздухоподводящими и выхлопными каналами, ротор размещенный внутри втулки статора с кольцевым зазором и выполненный с центральным отверстием, соосным ударнику, охватывакйцимс возможностью поворота гайку винта, и выступами, размещенными в пазах одного из торцев ударника, и пластины, подвижно связанные с ротором и радиально размещенные в упомянутом кольцевом зазоре с образованием воздушных камер. Такое решение позволяетуменьшить поперечный габарит домкрата за счет концентричного размещения пневмодвигателя по отношению к паре винт-гайка, Кроме того, ротор двигателя непосредственно взаимодействует с ударником, что повышает жесткость системы участвующих в разгоне и последующем соударении тел, благодаря чему повышается скорость протекания ударных процессов; а, следовательно, повышается эффективность передачи энергии от движущихся масс к неподвижным, и соответственно повышается эффективность домкрата в целом. Если использовать уравновешенный пневмодвигатель то дополнительно сокращается осевой габарит домкрата за счет сокращения протяженности рабочих камер и исключения опорных подшипников.С целью снижения наружного диаметра и массы пневмодвигателя. путем уменьшения заделки пластин в теле ротора приих максимальном выдвижении, ротор выполнен в виде ступенчатой по длине втулки, имеющей равномерно расположенные по наружной поверхности меньшей ступени по окружности продольные пазы и сообщенные с ними радиальные пазы, расположенные на торце большей ступени, и кольца, закрепленного на торце меньшей ступени и имеющего на своем торце радиальные пазы, сообщенные с соответствующими продольными пазами стуйенчатой втулки. В этом случае пластины при движении опираются по трем сторонам на ротор, что позволяет сделэть длину пластины приблизительно равной ее ходу и свести к мийимуму заделку пластин втеле ротора; уменьшитьразмер ротора и двигателя в целом,С целью дополнительного повышения эффективности домкрат снабжен дополнительным механизмом углового перемещенйяударниКа," представляющий собой пневмодвигатель,выполненный идентично пневмодвигателю основного механизма, 1781162при этом выступы ротора этого пневмодвигателя размещены в пазах другого торца ударника. Симметричное размещение двигателей относительно ударника позволяет повысить точность наведения ударных поверхностей, уменьшая перекосы ударника, вызываемые инерционными нагрузками, сократить продолжительность удара, поскольку движущиеся массы еще. ближе размещены к зоне контакта ударных поверхностей, улучшить условия для движения пластин.:На фиг. 1 изображен фронтальный разрез домкрата; на фиг. 2 - изображен вид сверху с вырывами в корпусе и крышке; на фиг. 3 изображен разрез А - А; на фиг, 4 изображен разрез по двигателю Б-Б; на фиг. 5 изображен разрез по двигателю В - В.Домкрат имеет корпус, представляющий собой сварную конструкцию, состоящую из обечайки 1, втулки 2, рукоятки 3 и двух ребер 4, два двигателя одного типоразмера, состоящие из статоров 5, роторов, состоящих из ступенчатой втулки 6 и кольца 7, соединенных между собой винтами 8, и пластин 9., ударник 10 и наковальню ударно-вращательного механизма, представляющую собой выступ 11 на наружной поверхности. втулки 12, имеющей внутреннюю резьбу и выполняющую роль гайки в домкрате, винт 13, пяту 14, упорный подшипник 15, крышки 16 и 17, пружинные кольца 18 и 19, встроенное в рукоятку 3 пусковое устройство, состоящее из рычага 20, посаженного на ось 21, клапана 22, пружины 23, шайбы 24 и пружинного кольца 25,Обечайка 1 сварного корпуса представляет собой тонкостенную втулку, в которой выполнены кольцевые канавки под пружиненные кольца 18 и 19, радиальные прорези 26 под крышки 16 и 17 в торцах, а также глубокие прорези 27 и 28 для рукояток статоров, На цилиндрической поверхности обечайки выполнены воздухоподводящие отверстия 30 и 31 и восемь групп выхлопных отверстий 32.Втулка 2 сварного корпуса имеет четыре торцевых выступа 33, На внутренней поверхности втулки 2 имеется кольцевая канавка 34 сообщающаяся с выборкой 35 в выступе 33.В рукоятке 3 выполнено гнездо для размещения пускового устройства, проводящие каналы 36, резьба,37 для присоединения к системе питания сжатым воздухом.При сварке корпуса втулка 2 располагается таким образом по отношению к обечайке 1, что выступы 33 перекрывают отверстия 30 и 31, располагаясь симметрично относительно их оси.10 15 Статор 5 представляет собой цилиндрическую втулку с внутренним фигурным отверстием образованным наложением трех отверстий 38, 39 и 40 (либо овальным отверстием). В боковой поверхности статора выполнены две пары отмрстий 41 и 42, расположенные симметрично относительно плоскости, проходящей через оси формообразующих отверстий 38, 39 и 40. На боковой поверхности статора аыполнена рукоятка Ротор двигателя выполнен составным из ступенчатой по длиневтулки 6 и кольца 7. В ступени меньшего диаметра втулки 6, на всю ширину ее, сделаны четыре равномерно распределенных по окружности, продольных паза для пластин. Эти пазыпродолжены в тело большей ступени втулки6 и образуют радиальные направляющиепазы 44. Аналогичные радиальные направ 20 ляющие пазы 45 выполненй на торцевойповерхности кольца 7. Ширина продольныхпазов и радиальных пазов 44 и 45 приблизительно равна толщине пластин 9. На пло-", ском торце кольца 6 выполнены выступы 46,25 имеющие прямоугольную форму в сечении,посредством которых роторы взаимодействуют с ударником 10; Наибольшие диаметры втулки 6 и кольца 7 превышаютмаксимальный размер фигурного отверстия30 в статоре 5,Пластины 9 имеют прямоугольную форму и выполнены из легкого айтифрикционного материала.При сборке двигателя статор 5 разме 35 щается между втулкой 6 и кольцом 7, соединенными винтами 8 При установкедвигателя в корпусе домкрата рукоятки 43статоров размещаются в пазах 27 и 28 корпуса,40 Ударник 10 представляет собой массивную втулку с отверстием, имеющим продольный паз на стенке, который образуетзаплечики 47 и 48. На торцах ударника имеются пазы 49 и 50 ширина которых прибли 50 зительно равна толщине выступов 46 наторцевой поверхности кольца 6.Радиальные участки 51 и 52 продольного выступа 11 на наружной поверхностивтулки 12 выполняют роль ударных поверхностей наковальни.55 Винт 13 имеет на наружной поверхности продольные канавки 53, Головка винтаимеет сферическую поверхность, служащуюопорой для наголовника 54, обеспечивающего защиту винта от внецентрен ных нагру-зок. Наголовник 54 фиксируется свозможностью движения относительно винта посредством гибкого стержня 55 со шляпкой, утопленного в отверстии 56,заполненном волокнистым материалом ли- Реверс двигателей осуществляется пебо мягкой резиной. ремещением рукояток 43 двигателей до упоПята 14 представляет собой кольцо с ра в уступ 60,гнездом под втулку 12 на одном торце и При вращении роторов, взаимодейству-.,гнездом под упорный подшипник 15. 5 ющих посредством выступов 43 с пазами 49Крышка 16 представляет собой кольцо с и 50 на торцах ударника 10, ударник такжерадиальными выступами 29 на наружной вращается. Ударник 10 своей внутреннейповерхности и выступами 58 на внутренней поверхностью взаимодействует с наружнойповерхности. Посредством выступов 29 поверхностью втулки 12 и выступом 11, что,крышка взаимодействует с прорезями 26 в 10 при вращении ударника, приводит к сведекорпусе, а посредством выступов 58 - с ка- нию ударных заплечиков 47 или 48 ударнинавками 53 на винте 13.ка, в зависимости от направленияКрышка 17 представляетсобойкольцос вращения; и поверхности 51 или 52 накогнездомподупорный подшипники выступа- вальни. При соударении, из-за разницы угми по наружной поверхности для взаимо лов взаимного расположения ударныхдействия с прорезями 26 в ййжнем торце поверхностей ударника и направляющихкорпуса.плоскостей пазов 49 и 50 возникает неуравДомкрат работает следующим образом. " новешенная радиальная составляющаяДомкрат йодключается к пневмосети. Руко- ударной силы, направленная вдоль пазов 49ятки 43 обоих двигателей переводятся из 20 и 50, которая стремится отбросить ударник.средйегоположения влево или вправо до К моменту соударения, например, заплечиупора-в уступы либо 59, либо 60; в зависи- ка 47 с поверхностью 51 наковальни, заплемостиот требуемого направления движения чик 48 находится за пределами выступа 11винта. При этом пары отверстий, йайримери ударник под действием неуравновешен 42, статоров обоих двигателей совмещают ной силы смещается в направлении ее дей-.ся с отверстиями 30 и 31 в обечайке 1 кбр- - - ствия насколько позволяет отверстие впуса, а другие пары отверстий, йапример 41, ударнике, При этом заплечик 47 выходит изсовйещаются с "Ьыхлопными"отверстиями зацепления с поверхностью 51 наковальни32,цалее, нажатием на рычаг 20 открывает- и ударник, подхваченный двигателем, преся клапан 22 и сжатый воздух по каналам 36, 30 одолевает выступ 11 и идет на следующийкольцевой канавке 34, выборкам 35 и через виток,отверстия 30 и 31 поступает к двигателям. От наковальни (выступ 11) ударный имЧерез отверстия 42 в статоре воздух посту- пульс передается втулке 12, взаимодействупает в полости 61 и 62, образованные статс- ющей посредством резьбы с винтом 13.ром,ротором и пластинами 9, Перемычки 63 35 Поскольку винт 13 зафиксирован от вращев статоре и пластины 9 отсекают полости 61 ния относительно корпуса домкрата посреди 62 от других полостей двигателя. Сжатый ством крышки 16, втулка 12, преодолеваявоздух создает противополбжно направ- сопротивлениеоттрения врезьбеи вупорленйые выступы на статор и на пластины 9. ном подшипнике 15, на который она опираПосколькустатор, упертый в уступ 59 непод ется, поворачивается относительно оси навйЖйого"корпуса домкрата посредством ру- некоторый угол. При этом винт 13 либо выкоятки 43 также неподвижен, то начинает двигается и, при наличии груза, поднимаетвращаться ротор, в нашем случае"по"часо- его йа некоторую высоту, либо убирается,вой стрелке. При повороте ротора на 90 . в если вращение втулки имело обратное на.йработу вступает следующая пара пластин 9. 45 правление. Подъем груза на заданную велиОни отсекают часть" увеличившихся поло- -чину в пределах хода винта осуществляетсястей 61 и 62 отделяя от них полости 64 и 65,посредством многократного повторенияВ тот же момент первая пара пластин 9 ударного воздействия молотка на наковальпроходит участок статора, где расположены ню.отверстия 41, Приэтом происходит соедиПрекращение работы домкрата осущенение полостей 64 и 65 через отверстия 41 ствляется высвобождением рычага 20. Реи 32 с атмосферой и.происходит выхлоп отра-верс осуществляется переводом рукоятокботанного воздуха. При дальнейшем враще обоихдвигателей в противоположное понии ротора, первая пара пластин 9, ложение;направляемая внутренней поверхностью ста ф о р м у л а и з о б р е т е н и ятораипазами в роторе, утапливается в пазах 1. Винтовой домкрат ударно-вращаротора, проходит под перемычками 63, вновь тельного действия, содержащий корпус свступает в работу и вращаетротор крышками и рукояткой, размещенный в корПластины 9 прижимаются к статору цен- пусе и связанный с подъемно-опускным ортробежной силой (либо пружиной)., ганом винт, находящийся в зацеплении с1781162 10 18 ЮЛОЮ 7 опирающейся на упорный подшипник гайкой, выполненной с продольным выступом на ее наружной поверхности, образующим наковальню ударно-вращательного механизма, охватывающий гайку цилиндриче ский ударник упомянутого механизма с продольным пазом на стенке его центрального отверстия, охватывающим с угловым зазором продольный выступ гайки, и выступами на его обоих торцах, механизм углово го поворота ударника и пусковое устройство этогомеханизма,отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения эффективности путем приближения разгоняемых масс к зоне контакта ударных 15 поверхностей, механизм углового поворота ударника представляет собой пневмодвига- тель, включающий в себя встроенный в корпус статор, выполненный в виде втулки с воздухоподводящими и выхлопными кана лами, ротор. размещенный внутри втулки статора с кольцевыми зазорами и выполненный с центральным отверстием, соосным с ударником, охватывающим с возможностью поворота гайку винта, и вы ступами, размещенными в пазах одного из торцов ударника, и пластины, подвижно связанные с ротором и радиально размещенные в упомянутом кольцевом зазоре с образованием воздушных камер,2. Домкрат по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что ротор выполнен в виде ступенчатой по длине втулки, имеющей равномерно расположенные на наружной поверхности меньшей ступени по окружностй продольные пазы и сообщенные с ними радиальные пазы, расположенные на -торце большей ступени, и кольца, закрепленного на торце меньшей ступени иимеющего. на Своемторце радиальные пазы, сообщенные с соответствующими продольными пазами,З.Домкрат попп.1 и 2,отл ича ющий с я тем, что он снабжен дополнительным механизмом углового перемещения ударника, представляющим собой пневмодвигатель, выполненнйй идентично пневмодвигателю основного механизма, при этом выступыротора этого пневмодви-гателя размещены в пазах другого торца ударника.Корректор М.Максимишинец аказ 4249 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 эдательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарин роиэводствен