PL65771Y1 - Zakrętarka - Google Patents

Description

2 PL 65 771 Υ1

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru jest zakrętarka, z układem pomiaru momentu obrotowego, zwłaszcza do dokręcania elementów zamykających zaworów. W procesach wytwarzania wielu wyrobów istnieje potrzeba pomiaru momentu obrotowego. Dotyczy to na przykład wyrobów, w których stosuje się połączenia śrubowe, przy czym śruby lub nakrętki muszą być dokręcone ściśle określonym momentem. Zbyt duży moment zamykający może uszkodzić wyrób, a zbyt mały nie gwarantuje wymaganej jakości i trwałości połączenia śrubowego. W niektórych wyrobach wymagana jest symetria docisku śrub rozłożonych równomiernie na okręgu lub elipsie i każda z nich powinna być dokręcona tym samym, ściśle określonym momentem. Często dokładność dokręcenia, ściśle wymaganym momentem decyduje o jakości i trwałości całego urządzenia. Pomiar momentu obrotowego przy dokręcaniu jest również konieczny przy przeprowadzeniu badań niektórych wyrobów. Dotyczy to na przykład przeprowadzania badań wyrobów pracujących pod ciśnieniem, takich jak, zawory, zasuwy, hydranty itp., w których dokonuje się pomiaru momentu obrotowego potrzebnego do przemieszczania zawieradła zaworu, w różnych warunkach pracy. W całym dopuszczalnym zakresie pracy wyrobu, zawór urządzenia powinien pozwolić się przemieszczać przy użyciu stosunkowo niewielkiego momentu obrotowego, określonego wymaganiami normalizacyjnymi dotyczącymi danego wyrobu. Pomiar momentu obrotowego jest szczególnie istotny w przypadku przeprowadzania badań zdawczo-odbiorczych, wykonywanych przez producentów tych wyrobów. Badania wymagają przeprowadzenia dokładnych pomiarów szczelności zaworu zamkniętego określonym momentem. Mierzy się przy tym wielkość przecieku przez zamknięty zawór wyrobu i na tej podstawie określa się klasę wyrobu. Podstawą dobrego wykonania takich badań jest przeprowadzenie, w sposób dokładny i powtarzalny, zamknięcia zaworu, przy czym moment zamykający musi być równy momentowi określonemu przez odpowiednie normy. Używane do zakręcania ręczne klucze manometryczne są uciążliwe w użyciu, szczególnie w przypadku dużych wartości momentów obrotowych, wymaganych do zakręcania. Zakręcanie ręczne jest pracochłonne i podraża koszty produkcji wyrobów. Używane są także automatyczne zakrętarki elektryczne lub pneumatyczne stosowane głównie do zakręcania i odkręcania różnych połączeń śrubowych. Przeważnie są to zakrętarki udarowe. Zakrętarki te pomimo, że niektóre z nich posiadają możliwość nastawy momentu obrotowego, nie umożliwiają pomiaru rzeczywistej wartości momentu obrotowego przy zakręcaniu ani też nie gwarantują osiągnięcia pożądanej wartości końcowej momentu przy zakręcaniu. W przypadku zaworów nie spełniają one swojej roli ze względu na moment bezwładności ruchomych części zakręcanego zaworu. Umożliwiają one z reguły nastawę tylko kilku skokowych wartości momentu obrotowego. Znane są również zakrętarki o działaniu ciągłym, pozbawione udaru. Nie umożliwiają one jednak prawidłowego zamknięcia zaworów z nastawionym momentem, gdyż wywołują uderzenia przy dojściu do położeń końcowych i nie dają pewności zamknięcia zaworu dokładnie z nastawionym momentem obrotowym. Nie posiadają one możliwości pomiaru rozwijanego przez zakrętarkę momentu obrotowego ani możliwości swobodnego, płynnego zadawania jego wartości.

Pomiar momentu obrotowego zakrętarki możliwy jest przy zastosowaniu momentomierzy obrotowych. Momentomierze te są jednak drogie, a z uwagi na złożoną konstrukcję wymagają pracy bez drgań. Prowadzi to do rozbudowy układów zakręcania, zwiększenia ich kosztu i zmniejszenia niezawodności pracy, ze względu na konieczność stosowania specjalnych układów sprzęgających, tłumiących drgania i wibracje wału.

Celem wynalazku jest opracowanie prostej, taniej zakrętarki, umożliwiającej bieżący pomiar momentu obrotowego.

Zakrętarka ma korpus, wewnątrz którego jest umieszczony silnik napędowy, z którym to korpusem jest połączone ramię składające się z elementu stałego trwale połączonego z korpusem, z którym to elementem stałym jest połączony za pomocą przegubu drugi wahliwy element, zaś pomiędzy elementem stałym i wahliwym elementem jest umieszczony czujnik siły, którego wyjście jest połączone z wejściem układu sterowania, a ponadto z korpusem jest połączona obrotowa rękojeść.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zakrętarkę, w schematycznym widoku z boku, fig. 2 - ramię pomiarowe zakrętarki z silnikiem, w schematycznym widoku z góry, fig. 3 - przykład zastosowania zakrętarki do uszczelniania korpusu zaworu, w schematycznym widoku z boku, a fig. 4 - przebieg momentu obrotowego.

Claims (1)

1. 3 PL 65 771 Υ1 Zakrętarka ma korpus KZA, wewnątrz którego jest umieszczony silnik napędowy mający wał wyjściowy WZ. Na końcu wału wyjściowego WZ silnika jest osadzone sprzęgło SP do sprzęgania z badanym wyrobem BW. Z korpusem KZA jest połączona obrotowo rękojeść RK mogąca się swobodnie obracać względem osi korpusu KZA. W celu obniżenia prędkości obrotowej zakręcania, zakrętarka może być wyposażona w mechaniczną przekładnię redukcyjną PR, dostosowującą prędkość obrotową przenoszoną przez zakrętarkę do pożądanej prędkości zakręcania, w zależności od jej przeznaczenia. Silnikiem napędowym może być silnik elektryczny, pneumatyczny lub podobny. Z korpusem KZA jest połączone trwale ramię RPZ składające się z elementu stałego LR1 połączonego trwale z korpusem KZA. Z elementem stałym LR1 jest połączony za pomocą przegubu OS element wahliwy LR2. Pomiędzy elementami LR1 i LR2 jest umieszczony czujnik siły CZS, którego wyjście jest połączone z wejściem układu sterowania US. Czujnik siły CZS może być ściskany lub rozciągany przez elementy LR1 i LR2, w zależności od kierunku obrotów silnika. Pomiar momentu obrotowego Mobr rozwijanego przez zakrętarkę odbywa się poprzez pomiar siły FR oddziaływującej na element wahliwy LR2. Siła FR jest w przybliżeniu proporcjonalna do momentu obrotowego zakrętarki Mobr tak jak to pokazano na fig. 4. Sygnał wyjściowy z czujnika pozwala określić wartość momentu obrotowego rozwijanego przez zakrętarkę oraz kierunek obrotów. Sygnał ten może być wykorzystany do realizacji układu automatycznego sterowania zakrętarki w procesie precyzyjnego zakręcania. Na fig. 3 jest przedstawiony przykład zastosowania zakrętarki według wzoru użytkowego do zamykania badanego zaworu BW, z którego wrzecionem zakrętarka jest połączona za pomocą sprzęgła SP. Urządzenie według wzoru użytkowego zapewnia ciągłą kontrolę momentu obrotowego bez stosowania dynamicznych czujników momentu obrotowego, rozpoznawanie kierunku obrotów, możliwość stosowania dowolnych silników napędowych oraz niską cenę urządzenia ze względu na eliminację konieczności stosowania drogich momentomierzy. Zastrzeżenie ochronne Zakrętarka z układem pomiaru momentu obrotowego wyposażona w silnik napędowy do napędzania osi wyjściowej, na końcu której jest osadzone sprzęgło sprzęgające wał z zakręcanym wyrobem, znamienna tym, że jest zaopatrzona w korpus (KZA), wewnątrz którego jest umieszczony silnik napędowy, z którym to korpusem (KZA) jest połączone ramię (RPZ) składające się z elementu stałego (LR1) trwale połączonego z korpusem (KZA), z którym to elementem stałym (LR1) jest połączony za pomocą przegubu (OS) drugi wahliwy element (LR2), zaś pomiędzy elementem stałym (LR1) i wahli-wym elementem (LR2) jest umieszczony czujnik siły (CZS), którego wyjście jest połączone z wejściem układu sterowania (US), a ponadto z korpusem (KZA) jest połączona obrotowa rękojeść (RK).