Устройство для сборки и разборки резьбовых соединений

Устройство для сборки и разборки резьбовых соединений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ И РАЗБОРКИ РЕЗЬБОВБ1Х СОЕДИНЕНИЙ , 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 повыщения надежности , оно снабжено щетками, диэлектрическим диском, контактными кольцами, тележкой , подъмником 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 щестерни, 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 (О связана со щпинделем, и взаимодействую (Л щего 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 помоto щью закрепленных на установленном в кор4 IsD СП СЛ пусе диэлектрическом диске контактных колец соединены с блоком питания намагничивающей электрической обмотки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК з(м В 25 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и: .""и 1м

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2888358/25-28 (22) 03.03.80 (46) 23.06.83. Бюл. № 23 (72) О. Б. Кудин, Б. Д. Кудин и И. Г. Шаповалов (71) Специализированное проектно-конструкторское бюро Донецкого областного управления грузового автотранспорта (53) 621.883 (088.8) (56)1. Гайковерт для гаек колес грузовых автомобилей, модель И-ЗОЗМ. Каталогсправочник «Гаражное и ремонтное оборудование». М., 1974, Министерство автомобильного транспорта РСФСР.

2. Авторское свидетельство СССР № 727414, 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

ÄÄSUÄÄ 1024255 A 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 ùQ связана со шпинделем, и взаимодействуюшего с ферроигидиостью диамагиитного аГо- (/) чатого венца, система управления снабжена блоками питания, контроля длительности включения и контроля нагрева намагничивающей электрической обмотки и блоком ф контроля нагрева электродвигателя, на маховике электрически изолировано от него установлены щетки, электрически соединенЬ 4и ные 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. ю

1024255

Изобретение относится к механизированi"îìó 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 (1).

Недостатком 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 ведомой пол у муфтой шпиндель с рабочей головкой и систему управления, связанную с электродвигателем и электромагнитными фрнкционными полумуфтами (2).

Недостаток известного устройства заключается в быстром износе фрикционных

35 элементов полумуфт при их относительных перемещениях в режимах защитного проскальзывания и переходных электромагнитных и механических процессов замыкания и размыкания полумуфт.

Кроме того, из-за абразивного износа элементов полумуфт нестабильна характеристика «ток управления — крутящий момент». Отрицательное влияние на качество затяжки оказывает колебание напряжения в питающей электросети. 45

Невозможно отрегулировать по высоте шпиндель с рабочей головкой, что усложняет эксплуатацию, так как для этого требуется вывешивать колеса автомобилей при подтяжке их резьбовых соединений. це1ью изобретения является повышение надежности.

11оставлснная цель достигается тем, что устройство для сборки и разборки резьбовых сос и .еги и, содержащее корпус, размещен-ныс в нем электродвигатель с выходным ва,1ИМ, устаИОВЛЕИИЫЕ С ПОМОЩЬЮ тЕЛ КаЧЕНИя .. ц кт.,1ом а гнитные фри кционные ведущую и,:ц !î v1)þ 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 полумуфта 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 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.

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, размещенный на ведущей полумуфте 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 16 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

3 тывающего вертикальную направляющую 21 сцепленной с зубчатой рейкой 22 шестерни

24, взаимодействующей посредством червячного редуктора 25 с рукояткой 20 ручного управления. 5

Ведущая полумуфта 7 размешена внутри ведомой полумуфты 8 с зазором 26, который заполнен феррожидкостью, например магнитопроводным коллоидом. Ведущая полумуфта 7 выполнена в виде залитого термореактивным компаундом вала-магнитопровода 27, размещенной на нем намагничивающей электрической обмотки 28 н связанного с ней зубчатого диамагнитного венца

29, взаимодействуюшего с феррожидкоетью.

Ведомая полумуфта 8 выполнена в виде двух магнитных втулок 30 и 31, одна (30) 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 намагничивающей электрической обмотки 28 и блоком контроля нагрева электродвигателя 2. На маховике 9 электрически изолировано от него установлены щетки 13 и 14, электрически соединенные с намагничивающей электрической 5 обмоткой 28 с одной стороны, с другой — с помощью закрепленных на установленном в корпусе 1 диэлектрическом диске 15 кон-, тактных колец 16 и 17 соединены с блоком

35 питания намагничивающей электрической . обмотки 28. Система 12 управления подключена с помощью гибкого электрического кабеля 34 к блоку 35 для защитного отключения электроузла с зануляющей магистралью, подключенной к защитной магистрали распредпункта.

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 защитный кожух 39, патрубок которого используется щ ,для центрирования рабочей голоки при отвертывании или завертывании резьбовых соединений стремянок автомобилей. Уплотнение 40 вала-магнитопровода 27 герметизирует. полость ведомой полумуфты 8 от вытекания феррожидкости. Электродвига- 4> тель 2 имеет клеммную коробку 41. Контурная линия со стрелка ми 42 1на фиг. 2) показывает направление магнитных силовых линий при возбужденной намагничивающей электрической обмотке 28.

Система 12 управления (фиг. 3) включает трехпозиционный реверсивный выключатель 43, подсоединенный к общей цепи питания напряжением переменного тока; трехполюсный электромагнитный пускатель, содержащий контакты 44 — 46 и обмотку 47 переменного тока, пневматическое реле времени с обмоткой 48 переменного тока, замыкаюшими контактами 49, 50 и размы кающим контактом 51, реле постоянного тока с обмоткой 52 и размыкающим контактом

53, регулировочный автотрансформатор 54, трансформатор 55 тока, выпрямительные мосты 56 и 57, вольтметр 58 постоянного токй, тепловое реле, содержащее нагревательный элемент 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, зануляющую магистраль устройства 67.

Электрическая схема устройства также содержит зашитную жилу 68 питаюшего кабеля, контрольную жилу 69 питаюшего кабеля, силовые жилы 70-72-питающего кабеля, питающую низковольтную электросеть

73 с наглухо заземленной нейтралью, заземляющую магистраль 74 низковольного электрического распредпункта.

Блок 33 питания намагничивающей электрической обмотки 28, выполненный в виде регулируемого источника постоянного тока, содержит регулировочный автотрансформатор 54 напряжения, выпрямительный мост 56 и вольтметр 58, причем вход автотрансформатора 54 напряжения присоединен . к линейному напряжению электросети переменного тока, а выход — к входу выпрямительного моста, вольтметр 58 присоединен к выходу моста 56.

Блок контроля длительности включения намагничивающей электрической обмотки 28 содержит трансформатор 55 тока, выпрямительный мост 57 и обмотку 52 контроля замедления частоты вращения маховика. Вход трансформатора 55 тока включен в цепь одной из фазных обмоток электродвигателя

2. Выход трансформатора 55 тока, закороченный размыкающим контактом 51 обмотки 48 реле контроля разгона маховика— к входу выпрямительного моста 57, через замыкающий контакт 50 реле контроля разгона маховика. Обмотка 52 контроля замедления частоты вращения маховика соединена с выходом моста 57, а его размыкающий контакт 53 включен в цепь обмотки 48 реле контроля разгона маховика.

Блок контроля нагрева намагничивающей электрической обмотки 28, выполненный в виде теплового токового реле, содержит нагревательный элемент 59, включенный в цепь обмотки 28, и размыкающий контакт

60; включенный в цепь обмотки 48 реле контроля 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.

1024255

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 магнитных силовых линий показано стрелками 42. Магнитный поток, в основном, проходит по валу-магнитопроводу i <27, 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 вос5

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 автотрансформатором 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, 49,16,13,28,14,17,59,56. Одновременно обтекается током обмотка 52 реле контроля замедления частоты вращения маховика. В результате обтекания током обмотки полумуфты 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 60% 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 исключить

1024255

22 19

78 фиг.1 проскальзывание в электромагнитных полумуфтах. Нагревательные элементы 59, 61 и

62 реле срабатывают и размыкают свои контакты 60 и 63 лишь в аварийных случаях.

ЧЯ 37 3 И .И

Фиг:2

Использование изобретения увеличнваег срок службы устройства, повышает качество затяжки резьбовых соединений, упрощает изготовление и эксплуатацию устройства.!

024255

Составитель И. Лихачев

Редактор A. Шандор Техред И. Верес Корректор Г. Решетн ик

Заказ 429ЗЛ2 Тираж 1081 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шска я наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4