Инструмент для монтажа-демонтажа резьбовых соединений

Изобретение относится к области машиностроения. Инструмент для монтажа-демонтажа резьбовых соединений представляет собой комплект ключей и патронов для монтажа-демонтажа гаек самостопорящихся пружинных, который включает в себя ключ для монтажа-демонтажа гаек самостопорящихся пружинных с сомкнутыми витками и радиальным нагружением резьбы, ключ для монтажа-демонтажа гаек самостопорящихся пружинных с разомкнутыми витками и радиально-осевым нагруженном резьбы, патрон для монтажа-демонтажа гаек самостопорящихся пружинных с радиальным нагружением резьбы и с сомкнутыми витками, патрон для монтажа-демонтажа гаек самостопорящихся пружинных с радиально-осевым нагружением резьбы и разомкнутыми витками, ключ для контроля затяжки гайки самостопорящейся пружинной в резьбовом соединении. Технический результат - легкий и быстрый монтаж-демонтаж резьбовых соединений. 2 з.п. ф-лы, 21 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к инструментам для монтажа-демонтажа крепежных изделий - гаечным ключам разных конструкций, и может быть использовано во всех отраслях техники и сферах производственной деятельности.

Известны различные конструкции гаечных ключей, применяемых для монтажа-демонтажа крепежных изделий, в частности гаек, как вручную, так и с использованием приспособлений. Известны различные гайковерты (специальные механизмы для ускоренного и более производительного монтажа и демонтажа как одиночных, так и групповых резьбовых соединений, например, многошпиндельное резьбозавинчивающее оборудование производства СКБ «Мехинструмент» г.Павлове, Нижегородской обл., в частности ударного действия, модели ГПР-250, a также пневматические гайковерты статического действия, модели ГУП и ГПЧ.

Однако все известные механизмы, приспособления, ключи, инструменты, применяемые для завинчивания-отвинчивания гаек обеспечивают резьбовые соединения метизных изделий только традиционных «гостированных» конструкций, обладающих недостаточной надежностью и эффективностью.

Предлагаемые технические решения инструмента предназначены для монтажа-демонтажа гаек оригинальных конструкций нового типа, обладающих более широкими эксплуатационными возможностями и большей надежностью по обеспечению резьбовых соединений, а именно гаек самостопорящихся пружинных (ГСП).

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что разработаны оригинальные, не имеющие аналогов, инструменты, состоящие из ключей и патронов различных конструкций для монтажа-демонтажа ГСП, обеспечивающие их осевое сжатие и радиальный разжим, легкий и быстрый монтаж-демонтаж резьбовых соединений с использованием движений завинчивания-отвинчивания, а также без использования движений завинчивания-отвинчивания вышеуказанных гаек.

Предлагаемые инструменты выполнены таким образом, чтобы обеспечить монтаж-демонтаж всех типов и конструкций вышеуказанных ГСП, а именно: ГСП-Р, т.е. «Гайка самостопорящаяся пружинная с радиальным нагружением резьбы и сомкнутыми витками»; ГСП-О или ГСП-РО, т.е. «Гайка самостопорящаяся с осевым (или радиально-осевым) нагружением резьбы и разомкнутыми витками».

Поэтому инструменты можно разделить на следующие группы.

Группа 1. «Быстродействующие инструменты» (БИ).

1.1.Ключи с несъемными рукоятками для полного радиального разжима резьбы ГСП с гарантированным монтажным зазором между внутренним диаметром резьбы гайки и наружным диаметром резьбы сопрягаемой детали - болта, винта, шпильки и т.п. без фиксации разжима для монтажа-демонтажа всех типов ГСП без использования движений завинчивания-отвинчивания, в том числе «Ключ разжимной для ГСП-Р» (КР-Р) и «Ключ разжимной для ГСП-О и ГСП-РО» (КР-РО).

1.2. «Дополнительный ключ» (ДК), применяемый при необходимости проверки затяжки ГСП и ее «довертывания» при монтаже или частичного «отвертывания» ГСП всех типов при демонтаже.

Группа 2. «Универсальные инструменты» (УИ).

2.1. Патроны со съемными рукоятками и фиксацией величины разжима резьбы для быстрого, легкого монтажа и демонтажа в патроне всех типов ГСП с использованием движений завинчивания-отвинчивания при частичном (неполном) радиальном разжиме гайки, обеспечивающем гарантированный монтажный зазор в резьбовом соединении и без использования движений завинчивания-отвинчивания при полном радиальном разжиме гайки, обеспечивающим гарантированный монтажный зазор между внутренним диаметром резьбы гайки и наружным диаметром резьбы гайки и наружным диаметром резьбы сопрягаемой детали - болта, винта, шпильки и т.п., в том числе: ПР-Р - «Патрон разжимной для «ГСП-Р» и ПР-РО - «Патрон разжимной для ГСП-О и ГСП-РО».

2.2. «Дополнительный ключ» - ДК.

Цель предлагаемого изобретения - расширение функциональных возможностей инструмента для монтажа-демонтажа резьбовых соединений, в частности для обеспечения легкого, быстрого, эффективного и производительного монтажа-демонтажа гаек самостопорящихся пружин (ГСП).

Указанная цель достигается тем, что инструмент для монтажа-демонтажа резьбовых соединений представляет собой комплект патронов и ключей, которые обеспечивают монтаж-демонтаж всех типов и конструкций гайки самостопорящейся в резьбовых соединениях как с использованием движений завинчивания-отвинчивания, так и без использования движений завинчивания-отвинчивания гайки. Комплект обеспечивает радиальный разжим гайки с сомкнутыми витками без фиксации гайки, радиальный разжим гайки с разомкнутыми витками без фиксации гайки и одновременное полное осевое сжатие гайки, радиальный разжим гайки с сомкнутыми витками с фиксацией гайки, радиальный разжим гайки с разомкнутыми витками с фиксацией гайки и одновременное полное осевое сжатие гайки, а также обеспечивает вышеуказанные функции с частичным радиальным разжимом и одновременным полным осевым сжатием соответствующей гайки. Один из ключей выполнен таким образом, что обеспечивает функцию контроля затяжки гайки в резьбовом соединении. Инструмент может быть выполнен таким образом, что содержит корпус с рукояткой, кольцо с рукояткой и копиром, крышку с копиром и компенсатор (между копирами могут быть размещены шарики), корпус ключа оснащен круговым пазом, в котором размещена рукоятка кольца с возможностью перемещения в пределах 90°, корпус и кольцо оснащены пазами, в которых размещаются выступы гайки, а также пазами-зевами для введения гайки внутрь патрона. При этом внутренние размеры этих пазов-зевов больше наружного размера корпуса гайки, находящейся в свободном состоянии на величину гарантированного монтажного зазора между внутренним диаметром резьбы гайки и наружным диаметром резьбы сопрягаемой детали - болта, винта, шпильки и т.п., а компенсатор выполнен таким образом, что обеспечивает выступание торца гайки относительно торца корпуса ключа. Один из патронов выполнен таким образом, что содержит корпус, храповой механизм в виде кольца с храповым сектором и подпружиненной собачкой, крышку, компенсатор и плоские пружины. При этом корпус и кольцо оснащены съемными рукоятками в виде гаечных ключей, а храповой механизм осуществляет фиксацию необходимого радиального разжима гайки в патроне при монтаже резьбового соединения с использованием движений завинчивания-отвинчивания или без использования движений завинчивания-отвинчивания гайки.

На фиг.1 изображен инструмент в виде ключа КР-Р для монтажа-демонтажа ГСП с сомкнутыми витками и радиальным нагруженном (типа «удав»), в осевом разрезе, общий вид; на фиг.2 изображен разрез А-А на фиг.1 в исходном положении ключа с заложенной в ключе ГСП-PC с сомкнутыми витками с радиальным нагружением; на фиг.3 изображен разрез А-А на фиг.1 в рабочем положении ключа, т.е. при радиально разжатой гайке, готовой к установке или демонтажу в резьбовом соединение; на фиг.4 изображен вид Б на фиг.2; на фиг.5 изображен инструмент в виде ключа КР-РО для монтажа-демонтажа ГСП с разомкнутыми витками и радиально-осевым нагружением резьбы, общий вид в осевом разрезе; на фиг.6 - разрез А-А на фиг.5 в исходном положении ключа с заложенной в паз-зев ключа гайкой с осевым или радиально-осевым нагружением; на фиг.7 - то же, но ключ находится в рабочем положении с разжатой гайкой с осевым или радиально-осевым нагружением резьбы; на фиг.8 - вид Б на фиг.6; на фиг.9 изображен инструмент в виде ключа КР-РО в рабочем положении сжатой вдоль оси ГСП с осевым или радиально-осевым нагружением резьбы; на фиг.10 изображена развертка копиров без шариков и с шариками в исходном (а) и рабочем (б) положениях; на фиг.11 изображен вид I на фиг.9; на фиг.12 изображен инструмент в виде патрона ПР-Р в исходном положении для монтажа-демонтажа ГСП с радиальным нагружением резьбы и сомкнутыми витками, общий вид в осевом разрезе; на фиг.13 изображен разрез А-А на фиг.12 в исходном положении и храповым механизмом для фиксации величины радиально разжима; на фиг.14 - вид Б на фиг.12; на фиг.15 изображен инструмент в виде патрона ПР-Р для ГСП с разомкнутыми витками общий вид в осевом разрезе; на фиг.16 - то же, разрез А-А на фиг.15, патрон в исходном положении с заложенной в паз-зев патрона ГСП-О или ГСП-РО; на фиг.17 - разрез Б-Б на фиг.16; на фиг.18 - разрез В-В на фиг.16; на фиг.19 - вид Г на фиг.18; на фиг.20 изображен дополнительный ключ ДК, используемый для контроля затяжки гайки в резьбовом соединении в рабочем положении, общий вид; на фиг.21 - то же, вид сверху.

Содержание и действие инструментов по предлагаемому техническому решению следующие.

1. При выполнении инструмента в виде ключа КР-Р (фиг.1, 2, 3, 4) корпус 1 с рукояткой 2 и кольцо 3 с рукояткой 4 оснащены пазами 7, в которых размещаются выступы 8 гайки 9. Внутренний диаметр ключа под ГСП-Р больше наружного диаметра гайки на величину гарантированного монтажного зазора Δ между внутренним диаметром резьбы гайки и наружным диаметром резьбы сопрягаемой детали - болта, винта, шпильки и т.п. Корпус 1 на части своей периферийной поверхности снабжен круговым пазом 10, в котором размещается подвижная рукоятка 4 кольца 3. Компенсатор 6 обеспечивает выступание торца гайки за торец корпуса 1.

Ключ работает следующим образом. В исходном положении ключа при разведенных рукоятках корпуса 1 и кольца 3 на угол в пределах 120° пазы 7, выполненные в корпусе и кольце, совмещаются, обеспечивая этим свободное вхождение гайки 9 и ее выступов 8 внутрь корпуса и кольца снизу или накидывание ключа на гайку сверху. Сведение рукояток навстречу друг другу до упора обеспечивает полный радиальный разжим гайки 9 за ее выступы, плотное прилегание наружного диаметра гайки по всей высоте и увеличение внутреннего диаметра резьбы гайки на величину гарантированного монтажного зазора А между внутренним диаметром резьбы гайки и наружным диаметром резьбы сопрягаемой детали - болта, винта, шпильки и т.п.(фиг.3). В этом положении гайка за счет зазора Δ надевается на резьбовой стержень до упора торца гайки в торец соединяемой резьбовым соединением детали и с поворотом ключа в сторону завинчивания гайки примерно на 1/6 часть оборота разводятся рукоятки корпуса и кольца в исходное положение. При этом ГСП, сжимаясь, плотно охватывает резьбу стержня и создает необходимый натяг в резьбовом соединении. Проверку натяга можно осуществить ключом ДК (фиг.20 и 21), пытаясь довернуть гайку этим ключом в сторону затяжки гайки.

Демонтаж ГСП-Р производится в следующем порядке:

- довернуть в ту или иную сторону при необходимости гайку ключом ДК до удобного положения для демонтажа;

- накинуть на гайку сверху ключ КР-Р при исходном положении рукояток (˜120°);

- свести рукоятки навстречу друг другу до упора, совершая одновременно поворот ключа на 1/6 часть оборота в сторону отвинчивания гайки;

- снять гайку 9 без винтовых движений (без использования движения отвинчивания);

- вернуть рукоятки ключа в исходное положение, при этом гайка 9 выпадает из ключа.

2. При выполнении инструмента в виде ключа КР-РО для монтажа-демонтажа ГСП с разомкнутыми витками и радиально-осевым нагружением резьбы (фиг.5, 6, 7, 8, 9, 10, 11; 18; 19) он содержит корпус 1 с рукояткой 2, кольцо 3 с рукояткой 4 и копиром 14, крышку 5 с копиром 15, компенсатор 6. Корпус 1 на части своей периферийной поверхности снабжен круговым пазом 10, в котором размещается рукоятка 4 кольца 3 с возможностью перемещения в пределах 90°. Корпус 1 и кольцо 3 оснащены пазами 7, в которых размещаются выступы ГСП. Корпус и кольцо оснащены пазом-зевом 11, служащим для введения гайки внутрь ключа. Ключ выполнен таким образом, что внутренний размер охватывающей ГСП части кольца 3 и корпуса 1 больше наружного диаметра ГСП на величину гарантированного монтажного зазора Δ между внутренним диаметром резьбы гайки и наружным диаметром резьбы сопрягаемой детали-болта, винта, шпильки и т.п. При осевом сжатии ГСП с разомкнутыми витками упор осуществляется при помощи буртика 12 (фиг.11), обеспечивающего, кроме того, требуемое выступание торца гайки за торец корпуса. Компенсатор 6 обеспечивает необходимое расположение копира 15 крышки 5 по углу относительно копира 14 кольца 3 для обеспечения правильной работы инструмента в пределах разворота рукоятки кольца 3 в пазу корпуса 1 на ˜90°. Копиры 14 и 15 обеспечивают сжатие гаек вдоль их оси до соприкосновения витков, т.е. до их рабочего положения. Для облегчения возврата ключа в исходное положение на кольце 3 имеются две плоские пружины 26 (фиг.18 и 19). Для обеспечения легкости хода копиров и увеличения хода при осевом сжатии ГСП между копирами могут быть размещены шарики 13 (фиг.10).

Почти все действия ключа КР-РО для монтажа-демонтажа ГСП с радиально-осевым нагружением витков аналогичны действиям ключа КР-Р для монтажа-демонтажа ГСП-Р с радиальным нагружением витков. Отличие состоит только в способе введения или выведения ГСП в рабочую зону ключа. В ключ КР-РО гайка вводится (выводится) в радиальном направлении в зев 11 (из зева 11).

3. При выполнении инструмента в виде патрона ПР-Р для монтажа-демонтажа ГСП-Р с радиальным нагружением и сомкнутыми витками (фиг.12, 13, 14) он содержит корпус 1, кольцо 3 с храповым сектором 25, размещенным на наружной периферийной поверхности кольца 3, крышку 5, компенсатор 6, собачку 16 храпового механизма, подпружиненную пружиной 17 и установленную на оси 18, накидной ключ 19 корпуса 1, накидной ключ 20 кольца 3. В корпусе и кольце выполнены пазы 7 для выступов 8 гайки 9. Этот патрон - развитие конструкции ключа, представленного на фиг.1-4, отличается тем, что рукоятки корпуса и кольца выполнены съемными в виде накидных гаечных ключей 19 и 20, введен храповой механизм фиксации частичного радиального разжима ГСП-Р для более легкого монтажа-демонтажа гаек при работе инструментом с использованием движений завинчивания-отвинчивания, а также фиксации полного радиального разжима гайки для монтажа-демонтажа ГСП-Р без использования движений завинчивания-отвинчивания.

Патрон ПР-Р работает следующим образом. В исходном положении корпус 1 и кольцо 3 совмещены пазами 7. Поместить гайку ГСП-Р внутрь патрона или накрыть ее этим инструментом с размещением при этом выступов ГСП в пазах 7. Накинуть съемные рукоятки корпуса и кольца в виде накидных гаечных ключей 19 и 20 соответственно на корпус 1 и кольцо 3, располагая их под углом ˜120° друг к другу и свести их в сторону уменьшения угла до совмещения риски 21 на верхнем торце корпуса 1 с риской 22, размещенной на верхнем торце кольца 3, для осуществления более легкого монтажа-демонтажа ГСП-Р с использованием движений завинчивания-отвинчивания, или до совмещения риски 22 с риской 23, размещенной также на верхнем торце корпуса дальше чем риска 21, при монтаже-демонтаже ГСП-Р инструментом без использования движений завинчивания-отвинчивания. В обоих случаях положение ГСП-Р фиксируется храповым механизмом. По окончании монтажа-демонтажа гайки нажатием на собачку 16 храпового механизма через выемку 24 производится расфиксация ГСП-Р и патрон освобождается от гайки. При этом ключи 19 и 20 должны быть сняты с патрона ПР-Р. Для контроля затяжки гайки можно воспользоваться ключом ДК (фиг.20, 21).

4. При выполнении инструмента в виде патрона ПР-РО для монтажа-демонтажа ГСП с радиально-осевым нагруженнием и разомкнутыми витками, как показано на фиг.15-19, корпус 1, кольцо 3 с копиром 14 и храповым механизмом, идентичным храповому механизму, используемому в конструкции ПР-Р, крышку 5 с копиром 15, компенсатор 6, съемные накидные ключи корпуса 19 и кольца 20, плоские пружины 26 (2 шт.), копиры, кольца и крышки, аналогичны установленным в инструменте, представленном на фиг.5, 9, 10, т.е. для ГСП-О и ГСП-РО. Отличия от указанных инструментов в том, что рукоятки корпуса 1 и кольца 3 выполнены съемными в виде накидных ключей (аналогично инструменту, указанному на фиг.12 и 14), введен механизм фиксации частичного радиального разжима ГСП-РО в патроне ПР-РО при монтаже-демонтаже с использованием движений завинчивания-отвинчивания, а также фиксации полного разжима для монтажа-демонтажа без использования движений завинчивания-отвинчивания. Работает этот инструмент в той же последовательности и с теми же приемами, что и патрон ПР-Р, с той лишь разницей, что патрон ПР-РО предусматривает введение ГСП-О и ГСП-РО внутрь патрона в радиальном направлении в зев 11.

Выполнение инструмента по предлагаемому технологическому решению позволяет осуществлять эффективный монтаж-демонтаж новых крепежных изделий - гаек самостопорящихся пружинных.

1. Инструмент для монтажа-демонтажа резьбовых соединений, отличающийся тем, что представляет собой комплект ключей и патронов для монтажа-демонтажа гаек самостопорящихся пружинных, который включает в себя ключ для монтажа-демонтажа гаек самостопорящихся пружинных с сомкнутыми витками и радиальным нагружением резьбы, ключ для монтажа-демонтажа гаек самостопорящихся пружинных с разомкнутыми витками и радиально-осевым нагружением резьбы, патрон для монтажа-демонтажа гаек самостопорящихся пружинных с радиальным нагружением резьбы и с сомкнутыми витками, патрон для монтажа-демонтажа гаек самостопорящихся пружинных с радиально-осевым нагружением резьбы и разомкнутыми витками, ключ для контроля затяжки гайки самостопорящейся пружинной в резьбовом соединении.

2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что ключ для монтажа-демонтажа гайки самостопорящейся пружинной с разомкнутыми витками и радиально-осевым нагружением резьбы содержит корпус с рукояткой, кольцо с рукояткой и копиром, крышку с копиром и компенсатор, корпус ключа оснащен круговым пазом, в котором размещена рукоятка кольца с возможностью перемещения в пределах 90°, корпус и кольцо оснащены пазами, в которых размещаются выступы гайки, а также пазами-зевами, с помощью которых гайка размещается внутри ключа, компенсатор выполнен таким образом, что обеспечивает выступание торца гайки относительно торца корпуса, для облегчения возврата ключа в исходное положение на кольце имеются по меньшей мере две пружины, например плоские, при этом между копирами кольца и крышки могут быть размещены шарики.

3. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что патрон для монтажа-демонтажа гаек самостопорящихся пружинных с радиальным нагружением и сомкнутыми витками содержит корпус, храповой механизм в виде кольца с храповым сектором и подпружиненной собачкой, фиксирующий величину радиального разжима гайки, крышку, компенсатор, при этом корпус и кольцо оснащены съемными рукоятками в виде накидных гаечных ключей.