CN101543985A - 一种螺柱拧紧装置 - Google Patents

Abstract

一种螺柱拧紧装置，螺套中心孔的前段为光孔，该光孔的直径大于中段但小于后段，在所述螺套中心孔的中段加工有第一内螺纹，该第一内螺纹的螺纹升角与双头螺柱相对应，在所述螺套中心孔的后段加工有第二内螺纹，该第二内螺纹的螺纹升角为7～10°；所述顶杆的前端伸入螺套中心孔的后段，顶杆前部的外螺纹与第二内螺纹相配合，所述顶杆的后端伸入套筒中，并通过驱动销与套筒固定，在所述套筒的前端设有套筒挡块，该套筒挡块与螺套后端设置的螺套挡块在周向上相互限位。本发明能有效防止双头螺柱随螺套一起从基体上退出，保障了双头螺柱装配的成功率，大大提高了装配效率，具有结构简单、操作简便、性能可靠等特点。

Description

一种螺柱拧紧装置

技术领域

本发明涉及一种装配工具，尤其涉及一种螺柱拧紧装置。

背景技术

双头螺柱是紧固件中的一种，它必须经过两次装配才能拧上螺母，完成两机件的连接，达到紧固机件的目的。双头螺柱的特殊性在于：将它装在基体上后，就变成了桩柱，桩柱具有导向性，很容易串套需要在两机件连接处嵌入的密封垫，保证两机件装配后的密封性。双头螺柱的装配，需要借助专门的工具才能完成。目前使用的螺柱拧紧装置是采用外力转动螺套，将双头螺柱的尾端旋入螺套，再通过螺套内的顶杆与双头螺柱端面接触而产生的顶紧力将其首端旋入基体中，最后通过反向旋转力将螺套从双头螺柱上旋下。但是在实际装配中，待双头螺柱装到基体上旋下螺套时，往往容易将双头螺柱从基体上拆下，其原因在于：双头螺柱尾端拧入工具螺套后，其端面受顶杆的顶紧会产生扭矩力，使双头螺柱该端的螺牙与螺套的牙槽相紧贴，两者的咬合力较大；双头螺柱的首端则不同，该端拧入基体螺孔后，只是将该端螺纹根部的不完整螺牙嵌入螺孔不完整牙槽内，进行挤压产生过盈，进而产生扭矩力，这些不完整螺牙只有完整螺牙一圈的展开长度，其余所有完整螺牙处于悬空状态(特制的过盈螺纹除外)，故双头螺柱与基体之间的咬合力较小，这样在退出工具螺套的过程中，双头螺柱必定会随着工具螺套退出基体，造成装配失败。

中国专利ZL 200720018475.9于2008年1月23日公开了一种双头螺柱装配器，紧固顶丝的一端旋入螺套内，另一端设有驱动销，所述螺套对称设有两沿紧固顶丝外侧轴向延伸的凸块，凸块分别位于驱动销的两侧以控制驱动销的旋转角度，在螺套的外侧套装驱动套筒，驱动销的两端分别插入驱动套筒上开设的横槽中。装配双头螺柱时，通过驱动销带动紧固顶丝先旋转一角度后与螺套上凸块一端接触并驱动螺套转动，将双头螺柱尾端旋入螺套内，在双头螺柱端部与紧固顶丝接触后，通过顶紧力带动双头螺柱转动将其装配到基体上；而在拆下装配器时，则反转驱动销，使其带动紧固顶丝先反转一角度与双头螺柱端部分开，然后驱动销与凸块另一端接触并驱动螺套反转，将螺套拆下。这种双头螺柱装配器试图以分解装配器与双头螺柱之间咬合力的方式，先解除紧固顶丝对双头螺柱的顶紧力，再将螺套从双头螺柱上拆下。但由于螺套及紧固顶丝都采用与双头螺柱相同的螺纹，这样当双头螺柱装配到位后，双头螺柱与基体之间的咬合力同双头螺柱与螺套之间的咬合力大致相当，在通过驱动销试图解除紧固顶丝的顶紧力时，因力的平衡而不能实现，紧固顶丝极易通过螺套带动双头螺柱旋转，使双头螺柱从基体上退出，造成装配失败，故双头螺柱装配的成功率及效率一直不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种螺柱拧紧装置，以有效防止双头螺柱从基体上退出。

本发明的技术方案如下：一种螺柱拧紧装置，包括螺套、顶杆、驱动销和套筒，其关键在于：所述螺套的中心孔分为前、中、后三段，其中螺套中心孔的前段为光孔，该光孔的直径大于中段但小于后段，在所述螺套中心孔的中段设置有第一内螺纹，该第一内螺纹的螺纹升角与双头螺柱相对应，在所述螺套中心孔的后段设置有第二内螺纹，该第二内螺纹的螺纹升角为7～10°；所述顶杆的前端伸入螺套中心孔的后段，顶杆前部的外螺纹与第二内螺纹相配合，所述顶杆的后端伸入套筒中，并通过驱动销与套筒固定，在所述套筒的前端设有套筒挡块，该套筒挡块与螺套后端设置的螺套挡块在周向上相互限位，且套筒挡块的长度大于螺套挡块的长度。

采用以上技术方案，螺套中心孔前段的光孔深约2.5mm，起引导双头螺柱的作用。螺套上设计两段不同的内螺纹，其中第一内螺纹的螺纹升角与双头螺柱相对应，不大于4°，第二内螺纹的螺纹升角大于第一内螺纹，这样在装配时第二内螺纹与顶杆间的摩擦力小于第一内螺纹与双头螺柱间的摩擦力，在拆卸螺套时有利于解除顶杆对双头螺柱的顶紧力。套筒挡块的长度大于螺套挡块的长度，在套筒挡块与螺套挡块周向上相互限位的作用下，螺套与套筒可相互转动，螺套与套筒的转角大于或等于90°，由于螺套与套筒转动的范围不大，而第二内螺纹较长，这样在转动的过程中螺套不会脱落。

本发明用于装配双头螺柱时，先将双头螺柱的首端旋入基体2～3螺牙，然后将本发明中的螺套对准双头螺柱的尾端，再控制套筒旋转，套筒转动一定角度后，套筒挡块与螺套挡块贴合，套筒通过驱动销带动顶杆朝着双头螺柱的方向移动，此时双头螺柱尾端在螺套前段光孔的引导下旋入螺套中心孔的中段，顶杆的前端与双头螺柱尾端的端面结合并产生一定的顶紧力，驱动双头螺柱旋转，双头螺柱的首端进一步旋入基体中；待双头螺柱首端螺纹根部的不完整螺牙快要旋入基体时，顶杆前端对双头螺柱尾端面的顶紧力逐渐加大，即螺套中心孔中段的第一内螺纹与双头螺柱的外螺纹之间贴得越来越紧，两者摩擦力加大；套筒继续旋转，直至将双头螺柱首端不完整螺牙拧入基体螺孔，双头螺柱与基体之间产生螺纹咬合力。此时在顶杆的顶紧作用下，螺套与双头螺柱之间的摩擦力同双头螺柱与基体之间的咬合力大致相等，但大于第二内螺纹与顶杆间的摩擦力。

退出螺柱拧紧装置时，控制套筒反向旋转，由于螺套内第二内螺纹的螺纹升角大于第一内螺纹，第二内螺纹与顶杆间的摩擦力小于第一内螺纹与双头螺柱间的摩擦力，这样顶杆在套筒的带动下先相对于螺套旋转，顶杆的前端与双头螺柱尾端面分离，作用在双头螺柱上的顶紧力解除，双头螺柱尾端的螺牙相对于螺套的第一内螺纹处于悬空状态，此时螺套相当于套在双头螺柱上的螺母；套筒反向转动一定角度后，套筒挡块与螺套挡块反向贴合，套筒通过套筒挡块及螺套挡块带动螺套在双头螺柱上旋转，直至完全从双头螺柱上退出，而双头螺柱在其与基体之间螺纹咬合力的作用下保持不动。

本发明中螺套中心孔后段第二内螺纹的螺纹升角以7～10°为宜，第二内螺纹的螺纹升角太小，则与第一内螺纹的差别不大，容易存在退出拧紧器时将双头螺柱带出的问题，导致装配的可靠性变差；第二内螺纹的螺纹升角太大，则螺套以及顶杆等部件的尺寸必须跟着加大，不仅没有必要，而且还会造成材料浪费，成本增加。

上述螺套中心孔内第一内螺纹段的长度L为5～9mm。第一内螺纹段的长度太小，没有与之相适应的螺柱规格；第一内螺纹段的长度太大，则装配及退出的时间延长，相应地降低了装配效率。

为了便于加工，并保证扭矩传递的平稳性，在上述螺套的后端对称设置有两块螺套挡块，套筒的前端对称设置有两块套筒挡块，所述两套筒挡块与两螺套挡块交错布置。

在上述螺套与套筒接合处的外面套装有保护套，保护套起安全防护的作用，防止套筒挡块与螺套挡块贴合时将工人的手指夹伤。

上述套筒中心孔的后部为方孔，该方孔四面内壁的中央各开有一个弧形凹槽。套筒后部的方孔有利于与方榫扳手、扭力扳手、风扳机等工具接合；弧形凹槽对工具枪头的钢球起限位作用，四个面都设置弧形凹槽，这样只需将枪头插入套筒方孔即可，相应地节约了对位时间。

上述顶杆前端的表面为球面，球面与双头螺柱尾端面点接触，在解除顶杆对双头螺柱的顶紧力时更快速、可靠。

有益效果：本发明能有效防止双头螺柱随螺套一起从基体上退出，保障了双头螺柱装配的成功率，大大提高了装配效率，具有结构简单、操作简便、性能可靠等特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B-B剖视图。

图4为本发明中螺套的结构示意图。

图5为图4的左视图。

图6为本发明中套筒的结构示意图。

图7为图6的左视图。

图8为本发明用于装配双头螺柱的状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1、图2、图4和图5所示，本发明由螺套1、顶杆2、驱动销3、套筒4和保护套5等部件构成。其中螺套1的中心孔分为前、中、后三段，螺套1中心孔的前段为光孔，该光孔的直径大于中段但小于后段，光孔的长度约为2.5mm，起引导双头螺柱的作用。所述螺套1中心孔的中段为长度L等于5～9mm的螺纹孔，即在螺套1中心孔的中段加工有与之等长的第一内螺纹1b，该第一内螺纹1b的螺纹升角与双头螺柱相对应，不超过4°。所述螺套1中心孔的后段长度为15mm左右，该后段的前部为光孔，后部加工有第二内螺纹1c，该第二内螺纹1c的螺纹升角为7～10°。在所述螺套1的后端设有两块与之成一体的螺套挡块1a，两块螺套挡块1a以螺套1的轴线为中心对称布置。

如图1、图2、图6和图7所示，顶杆2的前端伸入螺套1中心孔的后段，该顶杆2前端的表面为球面。在顶杆2前部的外表面加工有外螺纹，该外螺纹与螺套1上的第二内螺纹1c相适配，两者通过螺纹配合连接在一起。顶杆2的后端伸入套筒4中，通过径向穿设的驱动销3与套筒4固定。所述套筒4的轴线与螺套1的轴线在同一直线上，在套筒4的前端设有两块与之成一体的套筒挡块4a，两套筒挡块4a以套筒4的轴线为中心对称布置。套筒挡块4a的长度大于螺套挡块1a的长度，两套筒挡块4a与两螺套挡块1a位于同一圆周上，并交错布置，套筒挡块4a与螺套挡块1a在周向上相互限位。

从图1、图3、图6和图7中还可知，在螺套1与套筒4接合处的外面套装有保护套5，套筒挡块4a和螺套挡块1a均位于保护套5内。套筒4中心孔的后部为方孔，以便于与方榫扳手、扭力扳手、风扳机等工具的枪头接合；所述方孔四面内壁的中央各开有一个弧形凹槽4b，有利于与工具枪头的钢球快速接合，保证工具与套筒4接合紧密。

如图8所示，本发明是这样工作的：

用于装配双头螺柱6(以右旋螺纹为例)时，先将套筒4的后端套装到风扳机的枪头上，接着将双头螺柱6的首端旋入基体7中2～3螺牙，然后使螺套1对准双头螺柱6的尾端，抠动风扳机带动套筒4顺时针旋转，套筒4转动90°后，套筒挡块4a与转动方向上对应的螺套挡块1a贴合，套筒4通过驱动销3带动顶杆2朝着双头螺柱6的方向移动，此时双头螺柱6尾端在螺套1前段光孔的引导下旋入螺套1中心孔的中段，顶杆2的前端与双头螺柱6尾端的端面结合并产生一定的顶紧力，驱动双头螺柱6顺时针旋转，双头螺柱6的首端进一步旋入基体7中；待双头螺柱6首端螺纹根部的不完整螺牙快要旋入基体7时，顶杆2前端对双头螺柱6尾端面的顶紧力逐渐加大，即螺套1中心孔中段的第一内螺纹1b与双头螺柱6的外螺纹之间贴得越来越紧，两者摩擦力加大；套筒4继续旋转，直至将双头螺柱6首端不完整螺牙拧入基体7螺孔，双头螺柱6与基体7之间产生螺纹咬合力。此时在顶杆2的顶紧作用下，螺套1与双头螺柱6之间的摩擦力同双头螺柱6与基体7之间的咬合力大致相等，但大于第二内螺纹1c与顶杆2间的摩擦力。

退出螺柱拧紧装置时，控制套筒4逆时针旋转，由于螺套1内第二内螺纹1c的螺纹升角大于第一内螺纹1b，第二内螺纹1c与顶杆2间的摩擦力小于第一内螺纹1b与双头螺柱6间的摩擦力，这样顶杆2在套筒4的带动下先相对于螺套1旋转，顶杆2的前端与双头螺柱6尾端面分离，作用在双头螺柱6上的顶紧力解除，双头螺柱6尾端的螺牙相对于螺套1的第一内螺纹1b处于悬空状态，此时螺套1相当于套在双头螺柱6上的螺母；套筒4逆时针转动90°后，套筒挡块4a与转动方向上对应的螺套挡块1a贴合，套筒4通过套筒挡块4a及螺套挡块1a带动螺套1在双头螺柱6上旋转，直至完全从双头螺柱6上退出，而双头螺柱6在其与基体7之间螺纹咬合力的作用下保持不动。

Claims (6)

1、一种螺柱拧紧装置，包括螺套(1)、顶杆(2)、驱动销(3)和套筒(4)，其特征在于：所述螺套(1)的中心孔分为前、中、后三段，其中螺套(1)中心孔的前段为光孔，该光孔的直径大于中段但小于后段，在所述螺套(1)中心孔的中段设置有第一内螺纹(1b)，该第一内螺纹(1b)的螺纹升角与双头螺柱相对应，在所述螺套(1)中心孔的后段设置有第二内螺纹(1c)，该第二内螺纹(1c)的螺纹升角为7～10°；所述顶杆(2)的前端伸入螺套(1)中心孔的后段，顶杆(2)前部的外螺纹与第二内螺纹(1c)相配合，所述顶杆(2)的后端伸入套筒(4)中，并通过驱动销(3)与套筒(4)固定，在所述套筒(4)的前端设有套筒挡块(4a)，该套筒挡块(4a)与螺套(1)后端设置的螺套挡块(1a)在周向上相互限位，且套筒挡块(4a)的长度大于螺套挡块(1a)的长度。

2、根据权利要求1所述的一种螺柱拧紧装置，其特征在于：所述螺套(1)中心孔内第一内螺纹段的长度L为5～9mm。

3、根据权利要求1或2所述的一种螺柱拧紧装置，其特征在于：在所述螺套(1)的后端对称设置有两块螺套挡块(1a)，套筒(4)的前端对称设置有两块套筒挡块(4a)，所述两套筒挡块(4a)与两螺套挡块(1a)交错布置。

4、根据权利要求3所述的一种螺柱拧紧装置，其特征在于：在所述螺套(1)与套筒(4)接合处的外面套装有保护套(5)。

5、根据权利要求3所述的一种螺柱拧紧装置，其特征在于：所述套筒(4)中心孔的后部为方孔，该方孔四面内壁的中央各开有一个弧形凹槽(4b)。

6、根据权利要求1所述的一种螺柱拧紧装置，其特征在于：所述顶杆(2)前端的表面为球面。

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