К электрическим резьбозавертывающимся машинам относят гайковерты и шуруповерты, широко применяемые в строительстве при производстве строительно-мон­тажных, ремонтных, санитарно-технических, отделочных, электро­монтажных и других работ.

Электрические гайковерты и шуруповерты изготавливают на ба­зе однофазных коллекторных и асинхронных трехфазных двигате­лей, работающих на токе повышенной частоты 200 Гц. Они имеют II и III классы защиты.

Электрические гайковерты применяют для механизированной сборки, затяжки и разборки резьбовых соединений при монтаже и демонтаже строительных конструкций, трубопроводов, вентиляци­онных систем и оборудования. Рабочим органом гайковертов слу­жит сменный наконечник с внутренним шестигранником (ключ), на­деваемый на гайку или головку болта. Ключ соединяется со шпин­делем жестко или шарнирно. Гайковерты с шарнирным ключом предназначены для ведения сборочных работ в стесненных и труд­нодоступных местах (например, при монтаже трубопроводов).

 

Затяжка резьбового соединения происходит при сообщении ключу ударных импульсов от ударного механизма машины с опре­деленной энергией и частотой.

 

В зависимости от реализуемой частоты ударов различают редко-ударные гайковерты с частотой ударов до 3 с^-1 и частоударные с частотой ударов свыше 3 сг¹.

Частоударные гайковерты предназначены для завинчивания и затяжки неответственных резьбовых соединений общего на­значения, редкоударные — для тарированной затяжки (до заданно­го момента) высокопрочных ответственных и средней прочности со­единений, а также высокопрочных болтов. Главным параметром редкоударных гайковертов являются энергиям удара (Дж) и частота ударов (с-¹), частоударных — максимальный момент затяжки (Нм) и время, затяжки (с).

Частоударные гайковерты унифицированы, имеют единую кон­структивную схему и отличаются друг от друга размерами ключей, типом и мощностью приводного двигателя. Они предназначены для затяжки резьбовых соединений диаметром до 20 мм и развивают момент затяжки до 125...320 Н-м.

Каждый частоударный гайковерт состоит из корпуса, электро­двигателя с вентилятором, планетарного одноступенчатого редук­тора, ударно-вращательного механизма, виброизолированной ос­новной рукоятки со встроенным выключателем и устройством для подавления радиопомех и дополнительной съемной рукоятки.

Вращение от электродвигателя 10 (рис. 8.7) через планетарный редуктор 9 передается приводному валу 6 ударно-вращательного механизма. Вал связан с подпружиненным ударником 5 посредством двух шариков 4, находящихся в винтовых канавках обеих деталей. На торцовой поверхности ударника симметрично расположены два кулачка, входящие в зацепление с кулачками шпинделя 2 под дейст­вием рабочей пружины 7. На квадратном хвостовике шпинделя кре­пятся сменные головки /.

Рис. 8.7 Электрический частоударный гайковерт.

В начале завинчивания гайки (болта), когда развиваемый гайко­вертом момент расходуется только на преодоление трения в резьбо­вой паре, кулачки ударника находятся в постоянном зацеплении с кулачками шпинделя 2, обеспечивая его непрерывное вращение. По мере возрастания сопротивления на ключе при достижении торцом головки гайки (болта) неподвижной поверхности (т. е. при его стопорении) ударник перемещается по винтовым канавкам относитель­но вала, сжимая пружину 7 до тех пор, пока его кулачки не выйдут из зацепления с кулачками шпинделя. Затем ударник ускоренно воз­вращается под действием пружины в исходное положение. При сво­ем поступательном движении вдоль оси вала по винтовым канавкам ударник приобретает определенную угловую скорость и, догоняя кулачки шпинделя, наносит по ним удар, в результате чего происхо­дит затяжка резьбового соединения.

Удары наносятся периодически до выключения двигателя. Про­цесс затяжки осуществляется за ПО...200 ударов, причем энергия из­меняется от удара к удару. Продолжительность затяжки составляет не более 5 с.

При разборке резьбовых соединений реверсируют работу двига­теля гайковерта путем переключения фаз штепсельного соединения. Гайковерт снабжен двумя рукоятками — основной 12 со встроен­ным выключателем и вспомогательной 8. Рукоятки соединены с корпусом 3 посредством упругих элементов 11 виброзащиты. Кон­троль момента затяжки при работе с частоударными гайковертами осуществляется оператором субъективно во время работы.

Частоударные гайковерты применяют для сборки соединений с наибольшим диаметром резьбы 12...22 мм, развивают момент за­тяжки 125...250 Н-м при частоте вращения шпинделя 16...19 с-¹ и по­требляемой мощности 270...390 Вт; масса машин 3,5...4,5 кг.

Редкоударные гайковерты предназначены для затяжки резьбо­вых соединений диаметром до 18...48 мм редкими мощными удара­ми одинаковой энергии, в 15...25 раз превышающей энергию единичного удара частоударной машины. По сравнению с часто-ударными гайковертами аналогичного класса они имеют меньшую (на 15...35%) мощность двигателя, габаритные размеры, массу ма­шины (на 20...40%), больший (в 2...3 раза) КПД процесса затяжки, пониженный уровень шума и практически вибробезопасны.

Редкоударные гайковерты отличаются от частоударных конст­рукцией и принципом действия ударно-вращательного механизма. Составными частями каждого гайковерта являются корпус, элек­тродвигатель с вентилятором и устройством для подавления радио­помех, редуктор, ударно-вращательный механизм, специальная эксцентриковая муфта, основная рукоятка со встроенными вы­ключателем и переключателем направления вращения шпинделя, дополнительная рукоятка.

Рис. 8.8. Электрический редкоударный гайковерт. а-общий вид, б-принципиальная схема.

Редкоударные гайковерты имеют одинаковую конструкцию ударного механизма (рис. 8.8), основным элементом которого явля­ется ударник, составленный из ведущей 3 и ведомых 5 частей. Ведо­мые части находятся под воздействием пружин Юн 11 я могут пере­мещаться относительно друг друга и ведущей части ударника. Дви­жение ударнику сообщается от двигателя 1 через редуктор 2 (в неко­торых конструкциях редуктор отсутствует) и муфту 14, обес­печивающую постоянное зна­чение передаваемого момента при разгоне ударника.

По мере достижения удар­ником заданной угловой ско­рости грузы 13 под воздейст­вием центробежной силы сме­щаются к периферии в ради­альном направлении по на­клонным поверхностям 4 и 6 ведущей и ведомой частей ударника, вызывая перемеще­ние последней в осевом на­правлении и сжатие пружин 10 и 11. Одновременно вступает в работу синхронизирующий ме­ханизм, который во взаимно ориентированном  положении  кулачков 7 и 8 шпинделя 9 и ударника отделяет его ведомые части 5 и 12. Под действием пружи­ны 10 одна ведомая часть 5 смещается в обратном направлении, а вторая 12 с кулачками 7, толкаемая центробежными грузами 13, продолжает двигаться к шпинделю до тех пор, пока не будет обес­печено зацепление кулачков 7 и 8 на полную высоту. Происходит удар, при котором кинетическая энергия вращающегося ударника передается шпинделю и закрепленному на нем ключу. Затем ведо­мые части ударника под действием пружин 10 и 11, а также центро­бежные грузы 13 возвращаются в исходное положение, после чего цикл ватяжки повторяется. Процесс затяжки осуществляется 4... 15 ударами.

Рис. 8.9. Принципиальная схема электрического шуруповерта

Оператор отключает гайковерт при отсчете необходимого числа ударов.

Электрические шуруповерты предназначены для завинчивания шурупов, винтов, болтов и гаек с диаметром резьбы до 6 мм при вы­полнении крепежных операций на облицовочных работах — монта­же внутренних перегородок зданий из плитных материалов заво­дского изготовления, подвесных потолочных конструкций, а также при устройстве полов с применением материалов и изделий из дере­ва. Главным параметром шуруповертов являются максимальный момент затяжки (Н-м) и время затяжки (с). Шуруповерты развивают момент затяжки 10... 15 Н-м, имеют единую конструктивную схему, максимально унифицированы и состоят (рис. 8.9) из реверсивного электродвигателя 9 типа АП или КНД с переключением на правое и левое вращение ротора, одно- или двухступенчатого цилиндричес­кого редуктора 8, шпиндельного узла, сменного рабочего инстру­мента 1, пластмассового или алюминиевого корпуса и рукоятки 11 с, курковым выключателем 10 и переключателем реверса электродви­гателя.

Переключатель реверса служит для изменения направления вра­щения вала электродвигателя при вывинчивании винтов и шурупов. Сменный рабочий инструмент шуруповертов — плоская отвертка 14 для завинчивания (отвинчивания) шурупов и винтов с прямоли­нейным шлицем в головке, крестовая отвертка 13 для завинчивания (отвинчивания) самосверлящих и Самонарезающихся винтов и го­ловка-ключ 12. Для удобства работы при завинчивании винтов и шурупов плоская отвертка снабжена ловителем. Крепление инстру­мента обеспечивается замком.

Шпиндельный узел включает в себя кулачковую муфту, постоян­ный стержневой магнит 3, помещенный в немагнитную бронзовую втулку 2, с другой стороны которой установлена отвертка и упор для регулирования глубины завинчивания винтов и шурупов. Соз­даваемое стержневым магнитом магнитное поле удерживает винт на отвертке.

Кулачковая муфта состоит из двух полумуфт — ведущей 7 и ведо­мой 5. В нерабочем состоянии муфта выключена — обе ее полумуфты разъединены с помощью расположенной между ними пружины 6. Включение муфты осуществляется нажимом на рабочий инструмент в осевом направлении, в результате чего кулачки полумуфт входят в зацепление и инструмент вместе со шпинделем 4 получает вращение от электродвигателя через редуктор. В начале процесса завинчива­ния, когда развиваемый шуруповертом момент расходуется только на преодоление трения в резьбовой паре, кулачки полумуфт находят­ся в постоянном зацеплении, обеспечивая непрерывное вращение шпинделя. При достижении на шпинделе определенного момента за­тяжки между обеими полумуфтами развивается осевое давление, ко­торое преодолевает сопротивление пружины 6 и автоматически вы­водит ведомую полумуфту из зацепления. Ведущая полумуфта, продолжая свое вращение, наносит удары по кулачкам ведомой по­лумуфты, создавая дополнительный крутящий момент на шпинделе. Такое устройство кулачковой муфты предохраняет электродвигатель от перегрузки и предотвращает срыв винта с резьбы.

Шуруповерты могут иметь бесступенчатое электронное регули­рование частоты вращения электродвигателя, а также регулирова­ние реализуемого на шпинделе момента, что позволяет выбирать оптимальный режим работы машины при завинчивании винтов и шурупов различного диаметра и длины в материалы различной прочности.

При выполнении крепежных работ больших объемов для за­винчивания самосверлящих — самонарезающихся шурупов приме­няют шуруповерты-автоматы со сменной кассетой и электронным бесступенчатым регулированием частоты вращения шпинделя, про­изводительность которых в 2,5...3 раза выше, чем у обычных бескас­сетных машин.

Сменная кассета содержит 100... 150 шурупов, закрепленных на бумажной или пластмассовой ленте, свернутой в рулон.

Шуруповерты обеспечивают момент затяжки 10... 15 Н-м, продолжительность затяжки 3...5 с и потребляют мощность 0,32...0,42 кВт.