Гаечный ключ с ограничением крутящего момента

 

Изобретение относится к инструментам, а именно гаечным ключам с приспособлением для ограничения крутящего момента, предназначенным для работы в особых условиях, в частности открытого космоса. Гаечный ключ с ограничением крутящего момента содержит головку с расположенным в ней храповым механизмом, ограничитель крутящего момента, состоящий из корпуса, вилки, соединенной с рукоятью, внутри которой размещена снабженная регулировочным винтом пружина, воздействующая на ползун внутри вилки, и шатуна, соединяющего ползун с корпусом и связанного осью с вилкой. Гаечный ключ имеет также механизм отключения ограничителя крутящего момента, выполненный в виде ограничителя поворота шатуна, установленного в корпусе и связанного штифтом с узлом перемещения ограничителя поворота шатуна, и фиксатора конечных положений. В результате расширяются функциональные возможности за счет обеспечения работоспособности ключа в сложных условиях и увеличения числа операций, выполняемых ключом, а также обеспечивается его высокая надежность. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области инструментов, а именно гаечным ключам с приспособлением для ограничения крутящего момента, предназначенным для работы в особых условиях, в частности открытого космоса.

Известен моментный ключ, содержащий головку, имеющую лунку, в которой находится шар, прижатый толкателем [1]. Возврат рукояти моментного ключа в рабочее положение производится при фиксированной головке не автоматически, что значительно осложняет (практически неприемлемо) его применение при работе в открытом космосе или под водой. Возможна также потеря ключа при проведении работ в особо сложных условиях, что может привести к срыву выполнения задания.

Известен так же гаечный ключ с ограничением крутящего момента, содержащий головку с расположенной в ней храповым механизмом, ограничитель крутящего момента, состоящий из корпуса, вилки, соединенной с рукоятью, внутри которой размещена снабженная регулировочным винтом пружина, воздействующая на ползун внутри вилки, и шатуна, соединяющего ползун с корпусом и связанного осью с вилкой [2], [3].

Ограничение крутящего момента при применении в головке храпового механизма сужает область применения инструмента и может привести к срыву выполнения задания, например при возникновении ситуации, требующей приложения к крепежной детали крутящего момента, превышающего установленный уровень срабатывания, если деталь не удается "дотянуть" или при выполнении разборки деталь не "срывается". При установке уровня максимального крутящего момента возможно закручивание пружины, что меняет ее характеристику и создает возможность изменения уровня крутящего момента в процессе эксплуатации. Отсутствие страховочного канатика может привести к потере инструмента при проведении работ и соответственно также к срыву выполнения задания.

Задачей настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения работоспособности ключа в сложных условиях, преимущественно в условиях открытого космоса или под водой, при увеличении числа операций, выполняемых ключом, и обеспечении высокой надежности.

Поставленная задача решается тем, что в гаечный ключ с ограничением крутящего момента, содержащий головку с расположенной в ней храповым механизмом, ограничитель крутящего момента, состоящий из корпуса, вилки, соединенной с рукоятью, внутри которой размещена снабженная регулировочным винтом пружина, воздействующая на ползун внутри вилки, и шатуна, соединяющего ползун с корпусом и связанного осью с вилкой, в отличие от известного введен механизм отключения ограничителя крутящего момента, выполненный в виде ограничителя поворота шатуна, установленного в корпусе и связанного штифтом с узлом перемещения фиксатора шатуна, и фиксатора конечных положений. При этом рукоять предлагается выполнить оптимизированной под перчатку скафандра оператора и снабдить узлом крепления страховочного канатика.

Технический результат заключается в том, что по сравнению с известными на сегодняшний день устройствами вновь созданная конструкция обеспечивает работоспособность ключа в сложных условиях при проведении сборочных и ремонтных работ как с ограничением крутящего момента, так и без ограничения, например при возникновении ситуации, требующей приложения к крепежной детали крутящего момента, превышающего установленный уровень срабатывания, что возможно из-за повышенного трения крепежной детали в узле, т.е. если деталь не удается "дотянуть" или при выполнении разборки деталь не "срывается", производится отключение механизма ограничения крутящего момента, что позволяет сократить номенклатуру как общего набора инструмента, так и набора инструментов, доставляемых к месту выполнения работ.

Улучшение эксплуатационных характеристик предлагаемой конструкции достигается тем, что она позволяет в процессе эксплуатации легко переходить из основного режима работы с ограничением крутящего момента, к особому - без ограничения крутящего момента, рукоять ключа оптимизирована под перчатку скафандра, ключ оснащен страховочным канатиком, исключающим его потерю, так как потеря ключа приводит к срыву выполнения задания.

Суть изобретения поясняется чертежами: фиг.1 показывает ключ в продольном сечении; фиг.2 показывает общий вид ключа.

Ключ включает головку 1 с расположенным в ней храповым механизмом 2, муфту переключателя 3, имеющую выступы для ее перемещения и шарикового фиксатора 4, выполненного в виде подпружиненного шарика (пружина на чертеже не показана), корпуса 5 с кольцевыми проточками 6, отверстием 7 и продольным пазом 8 в цилиндрической части, двух отверстий 9 и 10, перпендикулярных цилиндрической части, в плоской части, вилки 11 с продольным отверстием 12 и перпендикулярным ему отверстием 13 в проушине, рукоять 14 с размещенными внутри пружиной 15, втулками 16 и регулировочным винтом 17, шатун 18, ограничитель поворота шатуна 19, имеющий лыску 20, соединенный с муфтой переключателя 3 штифтом 21, проходящим через продольный паз 8 корпуса 5; шатун 18 имеет выступ 22 с плоскостью 23 соединенного с ползуном 24 и вилкой 11, узел крепления страховочного канатика, включающего заглушку 25, штифт 26 и канатик 27 с кольцом 29. Узлом перемещения фиксатора шатуна является муфта переключения 3 в продольном пазе 8 корпуса 5. Фиксатор шатуна включает ограничитель поворота шатуна 19, имеющий лыску 20, плоскость 23 выступа 22 шатуна 18. Узлом перемещения фиксатора шатуна является муфта переключения 3 совместно с продольным пазом 8 корпуса 5. Фиксатором конечных положений является шариковый фиксатор 4 с кольцевыми проточками 6 корпуса 5.

Работает ключ следующим образом. Перед перемещением к месту непосредственной работы оператор закрепляет кольцо 29 канатика 27 на скафандре, что исключает потерю ключа как во время перемещения, так и при выполнении работ. Для применения ключа в режиме ограничения крутящего момента муфта переключателя 3 совместно с ограничителем поворота шатуна 19 (соединены штифтом 21) перемещается в направлении головки 1. В этом положении муфта переключателя 3 фиксируется шариковым фиксатором 4 в кольцевой проточке 6 корпуса 5. Ключ устанавливается на крепежную деталь отверстием храповика 2 так, чтобы при необходимости завинчивания надпись "ЗАКР", а при необходимости отвинчивания надпись "ОТКР", нанесенные на головку 1, были видимы. При приложении к рукояти 14 оператором силы в необходимом направлении на крепежной детали создается крутящий момент. При превышении установленного крутящего момента происходит поворот рукояти 14 совместно с вилкой 11 вокруг оси 28, установленной в отверстие 9 корпуса 5 и отверстие 13 вилки 11. При этом шатун 18, соединенный через отверстие 10 с корпусом 5, перемещает ползун 24, происходит сжатие пружины 15. Одновременно с поворотом рукояти 14 происходит плавное снижение крутящего момента на храповике 2 и соответственно на крепежной детали, что обеспечивает ограничение его величины, при этом плавно снижается сила сопротивления на рукояти 14. Поворот рукояти 14 и снижение силы сопротивления на рукояти 14 показывают оператору, что задача выполнена. После прекращения оператором воздействия на рукоять 14 она автоматически возвращается в исходное положение и ключ готов к дальнейшей работе.

Наличие в ключе храпового механизма 2 исключает его переустановку при выполнении операции, требующей больших углов поворота или нескольких оборотов крепежной детали.

Установка величины крутящего момента производится предварительным сжатием пружины 15 вращением винта 17, при этом для исключения изменения характеристики пружины 15 (ее закручивания из-за торцевого трения) между ползуном 24 и пружиной 15, а так же между пружиной 15 и регулировочным винтом 17, установлены втулки 16.

При возникновении ситуации, требующей приложения к крепежной детали крутящего момента, превышающего установленный уровень срабатывания, что возможно из-за повышенного трения крепежной детали в узле, т.е. деталь не удается "дотянуть" или при выполнении разборки деталь не "срывается", производится отключение (фиксация) механизма ограничения крутящего момента путем перемещения муфты переключателя 3 с ограничителем поворота шатуна 19 в направлении рукояти 14. В этом положении муфта переключателя 3 фиксируется шариковым фиксатором 4 в кольцевой проточке 6 корпуса 5. При этом лыска 20 ограничителя поворота шатуна 19 совместится с плоскостью 23 выступа 22 шатуна 18 и зафиксирует его положение (не допустит поворот), что исключит перемещение ползуна 24 и соответственно сжатие пружины 15 механизма ограничения крутящего момента, т.е. выключит этот механизм.

Предлагаемые изменения конструкции позволяют использовать ключ в сложных условиях при проведении сборочных и ремонтных работ как с ограничением крутящего момента, так и без ограничения, например при возникновении ситуации, требующей приложения к крепежной детали крутящего момента, превышающего установленный уровень срабатывания, и при выполнении специфических требований, определяемых особыми условиями работы оператора в скафандре, при ограниченном общем наборе инструментов и строго ограниченном наборе инструментов на рабочем месте.

Источники информации: 1. Патент US 5337638.

2. Заявка 52-17919, Япония, УКД 621.883.12(088.8).

3. Справочник конструктора точного машиностроения. /Под редакцией Явленского К.Н., Тимофеева В.П., Чаадаевой Е.Е., "Машиностроение", 1989, с.433.

Формула изобретения

1. Гаечный ключ с ограничением крутящего момента, содержащий головку с расположенным в ней храповым механизмом, ограничитель крутящего момента, состоящий из корпуса, вилки, соединенной с рукоятью, внутри которой размещена снабженная регулировочным винтом пружина, воздействующая на ползун внутри вилки, и шатуна, соединяющего ползун с корпусом и связанного осью с вилкой, отличающийся тем, что в него введен механизм отключения ограничителя крутящего момента, выполненный в виде ограничителя поворота шатуна, установленного в корпусе и связанного штифтом с узлом перемещения ограничителя поворота шатуна, и фиксатора конечных положений.

2. Гаечный ключ с ограничением крутящего момента по п.1, отличающийся тем, что рукоять выполнена оптимизированной под перчатку скафандра и снабжена узлом крепления страховочного канатика.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2