RU2081741C1 - Vibration nut-setter - Google Patents
Vibration nut-setter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2081741C1 RU2081741C1 RU94030526A RU94030526A RU2081741C1 RU 2081741 C1 RU2081741 C1 RU 2081741C1 RU 94030526 A RU94030526 A RU 94030526A RU 94030526 A RU94030526 A RU 94030526A RU 2081741 C1 RU2081741 C1 RU 2081741C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carrier
- flywheel
- nut
- wrench
- rotation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ручным переносным инструментам с силовым приводом, предназначенным для соединения, разъединения резьбовых соединений и может быть использовано для механизации монтажных работ в различных областях промышленности. The invention relates to hand-held portable tools with a power drive, designed to connect, disconnect threaded connections and can be used for mechanization of installation work in various industries.
Известен электрический вибрационный гайковерт по авт.св. N 795927, М. кл3 B 25 B 21/00, 1978г. содержащий корпус с рукояткой, размещенные в нем привод с выходным валом, соединенный с последним планетарный редуктор, включающий центральные зубчатые колеса с наружными и внутренними зубьями и водило с сателлитами, упруго-демпфирующую муфту, связанный через последнюю с центральным зубчатым колесом с внутренними зубьями приводной вал, закрепленное на конце последнего зубчатое колесо, возбудитель поворотных колебаний, включающий гильзу, размещенные в ней дебалансные валы с зубчатыми колесами для взаимодействия с зубчатым колесом, закрепленным на приводном валу, и смонтированный на гильзе шпиндель с головкой под ключ на конце.Known electric vibrating wrench according to Auth. N 795927, M. cl. 3 B 25 B 21/00, 1978 comprising a housing with a handle, a drive with an output shaft placed therein, connected to the last planetary gearbox, including central gears with external and internal teeth and a carrier with satellites, an elastic-damping coupling connected through the latter to the central gear wheel with internal teeth, the drive shaft mounted on the end of the last gear wheel, the causative agent of rotary vibrations, including a sleeve, placed in it unbalanced shafts with gears for interaction with the gear, replicated on the drive shaft, and mounted on the sleeve spindle with a turnkey head on the end.
Электрический вибрационный гайковерт по авт.св. N 967791, М. кл.3 B 25 B 21/00, 1980 г, дополнительно снабжен, по сравнению с гайковертом по авт. св. N 795927, обгонной одинарной муфтой двухстороннего действия, обойма которой жестко закреплена на выходном валу ротора привода, поводковая вилка жестко связана с водилом редуктора, а ступица звездочки установлена с возможностью вращения относительно выходного вала ротора и связана через спиральную пружину с поводковой вилкой.Auto Vibration Wrench N 967791, M. cl. 3 B 25 B 21/00, 1980, it is in addition equipped, in comparison with a wrench on a bus. St. N 795927, a single-way double-acting clutch, the cage of which is rigidly fixed to the output shaft of the drive rotor, the drive fork is rigidly connected to the carrier of the gearbox, and the sprocket hub is mounted for rotation relative to the output shaft of the rotor and connected through a spiral spring to the drive fork.
Известные гайковерты имеют большие вес и габариты, а кинематическая схема не позволяет получить того минимального знакопостоянного крутящего момента, при котором осуществляется затяжка резьбового соединения. Known wrenches have a large weight and dimensions, and the kinematic scheme does not allow to obtain the minimum sign-constant torque at which the threaded connection is tightened.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому решению, т.е. прототипом, является вибрационный гайковерт по авт.св. N 1771943, М.кл.5 B 25 B 21/00, 1990г. Гайковерт содержит корпус с рукояткой, размещенные в нем привод с выходным валом и возбудитель поворотных колебаний. В корпусе возбудителя поворотных колебаний установлены дебалансные валы, редуктор и шпиндель с головкой под ключ на конце. Шпиндель жестко связан с корпусом возбудителя поворотных колебаний, а редуктор имеет установленные на соответствующем дебалансном валу зубчатые колеса с наружными зубьями, находящимися в зацеплении с зубчатым колесом с внутренними зубьями, кинематически связанным с выходным валом привода.The closest in technical essence and the achieved effect to the claimed solution, i.e. The prototype is a vibration wrench according to Auth. N 1771943, M.C. 5 B 25 B 21/00, 1990 The wrench contains a housing with a handle, a drive with an output shaft and a rotary vibration exciter located in it. Unbalanced shafts, a gearbox and a spindle with a turnkey head at the end are installed in the housing of the rotational vibration exciter. The spindle is rigidly connected to the housing of the rotational vibration exciter, and the gearbox has gears mounted on the corresponding unbalanced shaft with external teeth meshed with a gear wheel with internal teeth kinematically connected with the output shaft of the drive.
Недостатком известного вибрационного гайковерта является то, что его кинематическая схема также не позволяет получить того минимального знакопостоянного крутящего момента на рукоятке управления, при котором осуществляется затяжка резьбового соединения, т.к. возбудитель поворотных колебаний имеет большую поворотную массу (дебалансные валы, тяжелое водило), которая расположена на значительном расстоянии от оси вращения возбудителя. Данная колеблющаяся масса имеет большой момент инерции и для приведения ее в движение необходимо тратить значительную энергию, в том числе и на вращение дебалансов и водила вокруг своей оси и оси гайковерта. Увеличение скорости вращения дебалансов, с целью увеличения кинетической энергии и, тем самым, снижения веса и габаритов гайковерта, не представляется возможным вследствие того, что при этом уменьшается амплитуда колебаний возбудителя поворотных колебаний и прекращается заворачивание резьбового соединения. A disadvantage of the known vibration wrench is that its kinematic scheme also does not allow to obtain the minimum sign-constant torque on the control handle at which the threaded connection is tightened, because the causative agent of rotational vibrations has a large rotary mass (unbalanced shafts, heavy carrier), which is located at a considerable distance from the axis of rotation of the pathogen. This oscillating mass has a large moment of inertia and to bring it into motion it is necessary to spend considerable energy, including the rotation of the unbalances and the carrier around its axis and the axis of the wrench. An increase in the speed of rotation of the unbalances, in order to increase the kinetic energy and, thereby, reduce the weight and dimensions of the wrench, is not possible due to the fact that the amplitude of oscillations of the causative agent of rotational vibrations decreases and the screw connection is stopped.
Заявляемое изобретение направлено на уменьшение реактивного момента на рукоятке управления при одновременном уменьшении веса гайковерта и его габаритов. Данная задача решается за счет создания конструкции, позволяющей увеличить кинетическую энергию поворотной массы, благодаря которой можно значительно уменьшить знакопостоянный крутящий момент, равный реактивному моменту на рукоятке управления. The invention is aimed at reducing the reactive moment on the control handle while reducing the weight of the wrench and its dimensions. This problem is solved by creating a design that allows to increase the kinetic energy of the rotary mass, due to which it is possible to significantly reduce the alternating torque equal to the reactive moment on the control handle.
Поставленная цель достигается тем, что в вибрационном гайковерте, содержащем корпус с рукояткой управления, размещенный в ней привод с выходным валом, связанный с ним возбудитель поворотных колебаний, имеющий шпиндель с головкой под ключ на конце, согласно предлагаемому изобретению возбудитель поворотных колебаний выполнен в виде двух маховиков, связанных между собой механизмом переменной скорости вращения и планетарным редуктором. This goal is achieved by the fact that in a vibration wrench containing a housing with a control handle, a drive with an output shaft located in it, a rotary vibration exciter associated with it, having a spindle with a turnkey head at the end, according to the invention, the rotary vibration exciter is made in the form of two flywheels, interconnected by a variable rotation speed mechanism and a planetary gear.
Другое отличие предлагаемого вибрационного гайковерта заключается в том, что водило планетарного редуктора непосредственно соединено со шпинделем гайковерта. Another difference of the proposed vibration wrench is that the planetary gear carrier is directly connected to the wrench spindle.
Отличие заявляемого вибрационного гайковерта от прототипа, выявленное в результате сопоставительного анализа и заключающееся в ином выполнении возбудителя поворотных колебаний, не было обнаружено при изучении уровня техники, известного в данной области техники. Это позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна", а отличительные признаки обеспечивают ему соответствие критерию "изобретательский уровень". The difference of the claimed vibration wrench from the prototype, revealed as a result of a comparative analysis and consisting in a different execution of the causative agent of rotational vibrations, was not found in the study of the prior art known in the art. This allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty", and the distinguishing features ensure that it meets the criterion of "inventive step".
Использование в заявляемом вибрационном гайковерте вместо дебалансов механизма переменной скорости вращения, имеющего при каждом обороте вокруг своей оси переменную скорость вращения, а также выполнение непосредственной связи между водилом планетарного редуктора и шпинделем гайковерта позволяет снизить массу поворотной части возбудителя поворотных колебаний и расположить ее вблизи оси вращения. Таким образом, поворотная часть обладает малым моментом инерции. Кроме того, в предлагаемом вибрационном гайковерте используется скоростной привод, имеющий малые вес и габариты. Предлагаемая конструкция гайковерта позволяет увеличить скорость вращения маховиков и частоту колебаний возбудителя поворотных колебаний, что, в свою очередь, позволяет увеличить кинетическую энергию, передаваемую на водило-шпиндель с головкой под ключ на конце, а значит снизить знакопостоянный крутящий момент от привода, т.е. уменьшить реактивный момент на рукоятке управления гайковертом, его вес и габариты. The use of a variable speed wrench in the inventive vibration wrench instead of unbalance, having a variable speed of rotation at each revolution around its axis, as well as direct communication between the planet carrier of the planetary gear and the wrench spindle, allows to reduce the mass of the rotary part of the rotary vibration exciter and place it near the rotation axis. Thus, the rotary part has a small moment of inertia. In addition, the proposed vibration wrench uses a high-speed drive with low weight and dimensions. The proposed design of the wrench allows you to increase the speed of rotation of the flywheels and the oscillation frequency of the causative agent of rotational vibrations, which, in turn, allows you to increase the kinetic energy transmitted to the carrier-spindle with a turnkey head at the end, and thus reduce the alternating torque from the drive, i.e. . reduce the reactive moment on the wrench control handle, its weight and dimensions.
Конкретное исполнение вибрационного гайковерта рассмотрим на примере, который, однако, не ограничивает всех вариантов его выполнения. We will consider the specific design of a vibrating wrench using an example, which, however, does not limit all options for its implementation.
На чертеже представлена принципиальная схема вибрационного гайковерта. The drawing shows a schematic diagram of a vibrating wrench.
Вибрационный гайковерт содержит корпус 1 с рукояткой 2 управления. В корпусе 1 смонтированы привод 3 и связанный с его выходным валом 4 возбудитель поворотных колебаний. Возбудитель поворотных колебаний имеет два маховика, один из которых 5 жестко установлен на выходном валу 4 привода 3. Вал 4 привода соединен с механизмом 6 переменной скорости вращения. Вал 7 механизма 6 переменной скорости вращения связан с центральной (солнечной) шестерней 8 планетарного редуктора 9. Другая центральная шестерня (эпицикл) 10 планетарного редуктора 96 жестко соединена со вторым маховиком 11 возбудителя поворотных колебаний. Центральные шестерни 8 и 10 связаны между собой сателлитами 12, установленными на осях 13, жестко закрепленных на водиле 14. На другом конце водила 14 выполнен квадрат 15 для установки сменных головок под ключ, т.е. водило одновременно шляется шпинделем гайковерта. Vibration wrench contains a housing 1 with a control handle 2. The drive 3 is mounted in the housing 1 and a rotational vibration exciter associated with its output shaft 4. The causative agent of rotational vibrations has two flywheels, one of which 5 is rigidly mounted on the output shaft 4 of the drive 3. The drive shaft 4 is connected to the variable speed rotation mechanism 6. The shaft 7 of the variable rotation speed mechanism 6 is connected to the central (sun) gear 8 of the planetary gear 9. The other central gear (epicyclic) 10 of the planetary gear 96 is rigidly connected to the second flywheel 11 of the exciter of rotational vibrations. The central gears 8 and 10 are interconnected by satellites 12 mounted on the axles 13, rigidly mounted on the carrier 14. At the other end of the carrier 14, a square 15 is made for installing turnkey interchangeable heads, i.e. the carrier is simultaneously slammed with a wrench spindle.
Механизм 6 переменной скорости вращения может иметь много исполнений. Он может быть выполнен, например, из шестерен некруглого сечения (см. Крайнев А. Ф. Детали машин. Словарь-справочник, М. "Машиностроение", 1992, с. 172-173; Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам, 2-е изд. перераб. и доп. М. "Машиностроение", 1987, с. 237-238) или в виде кулисного механизма (см. Крайнев А. Ф. Словарь-справочник по механизмам, 2-е изд. перераб. и доп. М. "Машиностроение", 1987, с. 192-194). The variable speed rotation mechanism 6 can have many designs. It can be made, for example, of non-circular gears (see Krainev A.F. Machine details. Dictionary-reference, M. "Mechanical Engineering", 1992, pp. 172-173; Krainev A.F. Dictionary of mechanisms , 2nd ed. Revised and supplemented by M. "Engineering", 1987, pp. 237-238) or in the form of a rocker mechanism (see A. Krainev, Dictionary-reference book on mechanisms, 2nd ed. Revised . and additional M. "Engineering", 1987, S. 192-194).
Вибрационный гайковерт работает следующим образом. Vibration wrench works as follows.
Сменную рабочую головку (на чертеже не показана) устанавливают на гайку (болт) резьбового соединения. После нажатия пускового устройства (на чертеже не показано) включается привод 3, передающий вращение через выходной вал 4 маховику 55 и на выходной вал механизма 6 переменной скорости вращения. Выходной вал 7 последнего передает вращение центральной солнечной шестерне 8 редуктора, которая, в свою очередь, через сателлиты 12 приводит во вращение другую центральную шестерню (эпицикл) 10 редуктора и маховик 11. A replaceable working head (not shown in the drawing) is installed on the nut (bolt) of the threaded connection. After pressing the starting device (not shown in the drawing), the drive 3 is turned on, transmitting rotation through the output shaft 4 to the flywheel 55 and to the output shaft of the variable rotation speed mechanism 6. The output shaft 7 of the latter transmits the rotation to the central sun gear 8 of the gearbox, which, in turn, through the satellites 12 drives the other central gear wheel (epicycle) 10 of the gearbox and the flywheel 11.
В начальный момент времени, когда сопротивление при навинчивании гайки резьбового соединения мало, вращение от шестерни 8 передается на сателлиты 12, которые при обкатке шестерни приводят во вращение водило 14, имеющее по сравнению с маховиком 11 значительно меньшую массу. При этом маховик 11 также начинает постепенно раскручиваться, набирая скорость, а рабочая головка под ключ, установленная на квадрате 15, получает вращение вместе с водилом 14. Таким образом, происходит свободное навинчивание гайки резьбового соединения. At the initial moment of time, when the resistance when screwing the nut of the threaded connection is small, the rotation from gear 8 is transmitted to satellites 12, which, when the gear is run in, drive the carrier 14 into rotation, which has a significantly lower mass compared to the flywheel 11. In this case, the flywheel 11 also begins to gradually unwind, gaining speed, and the turnkey working head mounted on the square 15, receives rotation together with the carrier 14. Thus, the screw nut of the threaded joint is freely screwed on.
В момент касания гайки резьбового соединения торца стягиваемого изделия резко возрастает сопротивление вращению шпинделя-водила 14, в результате чего водило останавливается, а маховик 11 под действием крутящего знакопостоянного момента привода 3 начинает быстро набирать обороты, приводя в действе возбудитель поворотных колебаний и осуществляя вибрационную затяжку резьбового соединения. Таким образом, водило-шпиндель 14 будет нагружен усилием, складывающимся из направленного в сторону затяжки знакопостоянного момента, передаваемого от привода 3, и вибрационного момента возбудителя поворотных колебаний. At the moment of touching the nut of the threaded joint of the end of the contracted product, the rotation resistance of the spindle carrier 14 sharply increases, as a result of which the carrier stops, and the flywheel 11 under the influence of a constant-sign torque of the drive 3 starts to quickly gain speed, causing the pathogen of rotational vibrations and vibrating the threaded connections. Thus, the carrier-spindle 14 will be loaded with a force consisting of a directionally tightening torque transmitted from the actuator 3 and the vibrational moment of the rotational oscillator.
В процессе свободного навинчивания гайки и в процессе затяжки резьбового соединения выходной вал 7 механизма 6 переменной скорости за каждый оборот имеет переменную скорость, т.е. его вращение то ускоряется, то замедляется. In the process of freely screwing the nut and in the process of tightening the threaded connection, the output shaft 7 of the variable speed mechanism 6 for each revolution has a variable speed, i.e. its rotation is now accelerating, then slowing down.
В процессе вибрационной затяжки при замедлении скорости вращения выходного вала 7 механизма 6 переменной скорости происходит торможение солнечной шестерни 8, а через нее и маховика 11, обладающего накопленной при вращении кинетической энергией. В результате этого часть кинетической энергии маховика 11 через эпицикл 10 и сателлиты 12 передается на водило-шпиндель 14, который поворачивается в сторону отворачивания гайки на некоторый угол. Другая часть кинетической энергии маховика 11 через эпицикл 10, сателлиты 12 и солнечную шестерню 8 передается маховику 5, разгоняя его. Одновременно от привода 3 на разгон маховика 5 передается знакопостоянный момент. In the process of vibrational tightening while slowing down the rotation speed of the output shaft 7 of the variable speed mechanism 6, the sun gear 8 is braked, and through it the flywheel 11, which has kinetic energy accumulated during rotation. As a result of this, part of the kinetic energy of the flywheel 11 through the epicycle 10 and the satellites 12 is transmitted to the carrier-spindle 14, which rotates in the direction of turning the nut by a certain angle. Another part of the kinetic energy of the flywheel 11 through the epicycle 10, the satellites 12 and the sun gear 8 is transmitted to the flywheel 5, accelerating it. At the same time, an alternating moment is transmitted from drive 3 to accelerate flywheel 5.
При увеличении скорости вращения выходного вала 7 механизма 6 переменной скорости происходит ускорение вращения солнечной шестерни 8, которая через сателлиты 12 поворачивает водило-шпиндель 14 в противоположную сторону, т.е. в сторону заворачивания гайки, и разгоняет маховик 11. При этом, за счет дополнительной энергии, которую маховик 5 получает от маховика 11, когда происходит уменьшение скорости вращения выходного вала 7 механизма 6, в период заворачивания гайки поворот водила-шпинделя 14 будет производиться на угол больший, чем при отворачивании. Таким образом, при повороте гайки с каждым оборотом выходного вала 7 механизма 6 переменной скорости вращения в сторону заворачивания на угол больший, чем в сторону отвинчивания, и осуществляется затяжка резьбового соединения. With an increase in the rotation speed of the output shaft 7 of the variable speed mechanism 6, the rotation of the sun gear 8 is accelerated, which, through the satellites 12, turns the carrier-spindle 14 in the opposite direction, i.e. in the direction of turning the nut, and accelerates the flywheel 11. At the same time, due to the additional energy that the flywheel 5 receives from the flywheel 11, when the rotation speed of the output shaft 7 of the mechanism 6 decreases, the carrier-spindle 14 will be rotated by an angle during the turning of the nut more than turning away. Thus, when the nut is rotated with each rotation of the output shaft 7 of the variable rotation speed mechanism 6 toward the wrap direction, it is larger than the unscrew side, and the threaded connection is tightened.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94030526A RU2081741C1 (en) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | Vibration nut-setter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94030526A RU2081741C1 (en) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | Vibration nut-setter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94030526A RU94030526A (en) | 1996-06-27 |
| RU2081741C1 true RU2081741C1 (en) | 1997-06-20 |
Family
ID=20159787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94030526A RU2081741C1 (en) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | Vibration nut-setter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2081741C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1182010A1 (en) * | 1998-04-03 | 2002-02-27 | Ivan Vasilievich Starikov | Vibrating nutrunner |
| CN104316077A (en) * | 2014-08-26 | 2015-01-28 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Information real-time measure system for table-top angle position of angular vibration table |
-
1994
- 1994-08-12 RU RU94030526A patent/RU2081741C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1771943, кл. B 25 B 21/00, 1992. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1182010A1 (en) * | 1998-04-03 | 2002-02-27 | Ivan Vasilievich Starikov | Vibrating nutrunner |
| US6631659B1 (en) | 1998-04-03 | 2003-10-14 | Ivan Vasilievich Starikov | Vibrating nutrunner |
| EP1182010A4 (en) * | 1998-04-03 | 2006-08-09 | Ivan Vasilievich Starikov | Vibrating nutrunner |
| CN104316077A (en) * | 2014-08-26 | 2015-01-28 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Information real-time measure system for table-top angle position of angular vibration table |
| CN104316077B (en) * | 2014-08-26 | 2017-02-15 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Information real-time measure system for table-top angle position of angular vibration table |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94030526A (en) | 1996-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2377458C2 (en) | Operation method of power rotation drive and power plant for its implementation | |
| JP3038221B2 (en) | Power tool for torque shock supply | |
| RU2081741C1 (en) | Vibration nut-setter | |
| US3447398A (en) | Energy transfer device | |
| RU2182533C2 (en) | Vibration type nut driver | |
| SU954203A1 (en) | Method of vibration tightening of threaded joints having long rods and vibration power nut driver for performing same | |
| JP5496190B2 (en) | Impact tools | |
| RU1834793C (en) | Vibrating power nut-driver | |
| SU977144A1 (en) | Power nut driver | |
| RU2034170C1 (en) | Inertial centrifugal engine | |
| SU1613311A2 (en) | Electric vibratory nut setter | |
| RU2552765C2 (en) | Rotation power drive | |
| SU1004091A2 (en) | Electric vibration power nut driver | |
| RU2046696C1 (en) | Vibration nut runner | |
| SU977145A1 (en) | Power nut driver | |
| SU795927A1 (en) | Electric vibration nut wrench | |
| RU1771943C (en) | Vibratory nut runner | |
| SU818850A1 (en) | Inertial power nut driver | |
| SU931455A1 (en) | Electric vibration power nut driver | |
| SU891418A1 (en) | Inertial nut driver | |
| SU1060454A1 (en) | Electric vibration nut-driver | |
| SU497125A1 (en) | Electric Vibrating Wrench | |
| SU1088923A2 (en) | Electric vibratory net-driver | |
| SU905044A1 (en) | Electric vibration-type power nut driver | |
| SU773342A1 (en) | Tool vibration drive |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110813 |