Винтовой домкрат ударно-вращательного действия

Винтовой домкрат ударно-вращательного действия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 66 F 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф ! ЪФ одолены в ов ударноК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4768824/11 (22) 15.12.89 (46) 15.12.92. Бюл. N. 46 (71) Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения (72) В,А. Киек и А.И, Рабинов (56) Авторское свидетельство СССР

N 1115994, кл. В 66 F 3/08, 1982. (54) ВИНТОВОЙ ДОМКРАТ УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Использование: в качестве грузоподьемных механизмов, а именно переносных механизированных винтовых домкратов.

Сущность изобретения: домкрат содержит

Изобретение относится к грузоподъемным 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 ударновращательного действия, содержащий размещенный в корпусе грузонесущий винт, взаимодействующий с гайкой, опирающейся на упорный подшипник, ударно-враща. тельный 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. Й2 1781162 А1 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 пре конструкциях винтовых домкрат вращательного действия с параллельным расположением двигателя и ударно-вращательного механизма.

Известный винтовой домкрат ударновращательного действия, включает размещенный в корпусе грузонесущий винт, взаимодействующий с опирающейся на упорный подшипник гайкой, имеющей на наружной боковой поверхности продольный выступ-наковальню, свободно установленный на гайке и кинематически связанный с приводным двигателем зубчатый элемент с выступом на торце, взаимодействующий с ним ударник ударно-вращательного механизма.

Двигатель и ударно-вращательный механизм домкрата размещены в параллельных цилиндрических полостях, выполненных в корпусе и взаимодействуют посредством зубчатой пары.

1781162

30 новешенный пневмодвигатель то дополнительно сокращается осевой габарит домкрата за счет сокращения протяженноПОДШИПНИКОВ.

35 С целью снижения наружного диаметра

50

Такая конструкция домкрата достаточно удобна в работе благодаря малому осевому габариту и значительной величине рабочего хода винта.

Эта конструкция принята за прототип 5 предлагаемого решения.

Однако данная конструкция не лишена недостатков. Наличие зубчатой передачи, подверженной ударным нагрузкам, несколько усложняет конструкцию и снижает 1 надежность устройства. Кроме этого домкрат имеет увеличенный поперечный габарит. и при большой грузоподъемности имеет значительную массу.

Все конСтрукции домкратов ударно- 1 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. 2

У домкратов с разнесенными двигателем и ударно-вращательным механизмом цепочка тел участвующих в разгоне и последующем соударении имеет большую протяженность. Значительно удалены от зоны контакта ударных поверхностей массивный ротор и другие вращающиеся детали двигателя. Это снижает жесткость системы соударяющихся тел, что увеличивает

ll родолжител ьность ударного взаимодейст вия и снижает эффективность передачи .энергии от ударника наковальне, по крайней мере,-при нагрузках, близких М максимальным рабочим нагрузкам домкрата..

Целью данного изобретений явлйется уменьшение габаритов и повышение эффек-. тивноСти домкрата путем"приближения разгойяемых масс к зоне контакта ударных поверхностей.

Указанная цель достигается тем, что в 4 домкрате ударно-вращательного дейстЮия," содержащем корпус с крышками и рукояткой, размещенный в корпусе и связанный с подъемно-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 удар- 5 ник упомянутого механизма с продольным пазом на стенке его центрального отверстия, охватывающйм с угловым" зазором продольный выступ гайки, и пазами на о6оих его торцах, механизм углового поворота

4 ударника 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, охватывакйцим с 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 уравсти рабочих камер и исключения опорных и массы пневмодвигателя. путем уменьшения заделки пластин в теле ротора при их 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 сделать длину пластины приблизительно равной ее ходу и свести к мийимуму заделку пластин в теле ротора, уменьшить размер ротора и двигателя в целом, С целью дополнительного повышения эффективности домкрат снабжен дополнительным механизмом углового перемещенйя ударника,"представляющий собой пневмодвигатель, выполненный идентично пневмодвигателю основного механизма, 1781162 при 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.

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 перекры вают отверстия

30 и 31, располагаясь симметрично относительно их оси.

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 отверстий 41 и 42, расположенные симметрично относительно плоскости, проходящей через оси формообразующих отверстий 38, 39 и 40. На боковой поверхности статора выполнена рукоятка

Ротор двигателя выполнен составным из ступенчатой по длине втулки 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 пазы продолжены в тело большей ступени втулки

6 и образуют радиальные направляющие пазы 44. Аналогичные радиальные направ20 ляющие пазы 45 выполненй на торцевой поверхности кольца 7. Ширина продольных пазов 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 превышают максимальный размер фигурного отверстия

30 в статоре 5.

Пластины 9 имеют прямоугольную форму и выполнены из легкого айтифрикционного материала.

При сборке двигателя статор 5 разме35 щается между втулкой 6 и кольцом 7, соединенными винтами 8..При установке двигателя в корпусе домкрата рукоятки 43 статоров размещаются в пазах 27 и 28 корпуса.

40 Ударник 10 представляет собой массивную втулку с отверстием, имеющим продольный паз на стенке, который образует заплечики 47 и 48. На торцах ударника имеются пазы 49 и 50 ширина которых прибли50 зительно равна толщине выступов 46 на торцевой поверхности кольца 6.

Радиальные участки 51 и 52 продольного выступа 11 на наружной поверхности втулки 12 выполняют роль ударных поверхностей наковальни.

55 Винт 13 имеет на наружной поверхности продольные канавки 53. Головка винта имеет сферическую поверхность, служащую опорой для наголовника 54, обеспечивающего защиту винта от внецентренных нагру- зок. Наголовник 54 фиксируется с возможностью движения относительно винта посредством гибкого стержня 55 со шляпкой, утопленного в отверстии 56, 1781162 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 Привращении роторов, взаимодейству-, гнездом под упорный подшипник 15. 5 ющих посредством выступов 43 с пазами 49 Крышка 16 представляет собой кольцо с и 50 на торцах ударника 10, ударник также радиальными выступами 29 на наружной вращается. Ударник 10 своей внутренней поверхности и выступами 58 на внутренней поверхностью взаимодействует с наружной поверхности. Посредством выступов 29 поверхностьювтулки12ивыступом11,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 направления Крышка17представляетсобойкольцос вращения, и поверхности 51 или 52 накогнездом подупорный подшипники выступа- вальни. При соударении, из-за разницы угми по наружной поверхности для взаимо- 15 лов взаимного расположения ударных действия с прорезями 26 в ййжнем торце поверхностей ударника и направляющих корпуса. плоскостей пазов 49 и 50 возникает неуравДомкрат работаетследующим образом. " новешенная радиальная составляющая

Домкрат йодключается к пневмосети. Руко- ударной силы, направленная вдоль пазов 49 ятки 43 обоих двигателей переводятся из 20 и 50, которая стремится отбросить ударник. средйего- положения влево или вправо до К моменту соударения, например, заплечиупора в уступы либо 59, либо 60; в зависи- ка 47 с поверхностью 51 наковальни, заплемости от требуемого направления движения чик 48 находится за пределами выступа 11 винта. При этом пары отверстий, йайример" и ударник под действием неуравновешен42, статоров обоих двигателей совмещают- 25 ной силы смещается в направлении ее дей-. ся с отверстиями 30 и 31 в обечайке 1 кор- — ствия насколько позволяет отверстие в пуса, а другие пары отверстий, йапример 41, ударнике, При этом заплечик 47 выходит из совйещаются с "Выхлопными" отверстиями зацепления с поверхностью 51 наковальни

32. 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 следующий кольцевой 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, взаимодействупаетв полости61 и62,образованныестато- 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, преодолевая воздух создает противополбжно направ- сопротивление оттрения в резьбеи вупорленйые выступы на статор и на пластины 9. ном подшипнике 15, на который она опираПоскольку статор, упертый в уступ 59 непод- 40 ется, поворачивается относительно оси на вйжйого-корпуса домкрата посредством ру- некОторый угол. При этом винт 13 либо выкоятки 43 также неподвижен, то начинает двигается и, при наличии груза, поднимает вращаться 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 наР работу вступает следующая пара пластин 9. 45 правление. Подъем груза на заданную велиОни отсекают часть" увеличившихся поло- -чину в пределах хода винта осуществляется стей 61 и 62 отделяя от них полости 64 и 65, посредством многократного повторения

В тот же момент первая пара пластин 9 ударного воздействия молотка на наковальпроходит участок статора, где расположены ню. отверстия 41. При этом происходит соеди- 50 Прекращение работы домкрата осущенение полостей 64 и 65 через отверстия 41 ствляется высвобождением рычага 20. Реи 32 с атмосферой и.происходйт"выхлоп отра- верс осуществляется переводом рукояток ботанного воздуха. При дальнейшем враще- 43обоихдвигателей в противоположное понии ротора, первая пара пластин 9, ложение; направляемая внутренней поверхностью ста- 55 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я тора и пазами в роторе. утапливается в пазах 1. Винтовой домкрат ударно-вращаротора, проходит под перемычками 63, вновь тельного действия, содержащий корпус с вступает в работу и вра(цает ротор.. 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 с

1781162

10 опирающейся на упорный подшипник гайкой, выполненной с продольным выступом на ее наружной поверхности, образующим наковальню ударно-вращательного механизма, охватывающий гайку цилиндриче- 5 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- 10 го поворота ударника и пусковое устройство этого механизма, отл ич а ющи йс я 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- 20 лами, ротор, размещенный внутри втулки статора с кольцевыми зазорами и выполненный с центральным отверстием, соосным с ударником, охватывающи м с возможностью поворота гайку винта, и вы- 25

\ 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, отличающийся тем, что ротор выполнен в виде ступенчатой по длине втулки, имеющей равномерно расположенные на 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.

З.Домкрат попп. 1 и2,отл ича ющий с я тем, что он снабжен дополнительным механизмом углового перемещения ударника, представляющим собой пневмодвигатель, выполненнйй идентично пневмодвигателю основного механизма, при этом выступы ротора этого пневмодвигателя размещены в пазах другого торца ударника.

1781162

/ 8 М 35 33.! (9

1781162

1781162

Составитель В.Киек

Техред М.Моргентал

Редактор

Корректор М.Максимишинец

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4249 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5