CN102493292A

CN102493292A - 一种高精度内燃螺栓扳手

Info

Publication number: CN102493292A
Application number: CN2011104471753A
Authority: CN
Inventors: 唐忠富
Original assignee: CHONGQING ZHUDA ELECTRICAL AND MECHANICAL EQUIPMENT CO LTD
Current assignee: Chongqing Zhuda Science and Technology Co., Ltd.
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: CN102493292B

Abstract

本发明提供了一种高精度内燃螺栓扳手，包括机架，其特征在于：在机架上设置有内燃机、变速装置、套筒轴、套筒、套筒高度调节机构和套筒操纵机构，在机架下面设置有前走行轮、后走行轮和辅助支撑轴；作为动力的内燃机的输出轴通入变速装置内，经变速装置变速后，将内燃机的转速降低到工艺要求的转速，变速装置输出的动力带动套筒轴转动，从而带动设置在套筒轴下端的套筒转动。本发明的扳手小型化，机械加液压控制重量轻，扭矩调节精准，便于铁路工务部门钢轨立螺栓螺帽在线锚固使用，操作容易；调节扭矩方便，调节精确度较高，采用液压调节，基本不会失效。

Description

一种高精度内燃螺栓扳手

技术领域

本发明涉及一种对铁路钢轨立螺栓螺帽拆装的扳手，具体涉及一种铁路养护作业的小型高精度内燃螺栓扳手。

背景技术

目前，铁路钢轨螺栓螺帽均采用人工T型扳手或电动机械扳手进行拆装，效率低，工人劳动强度较大；而且，在拧紧每颗螺栓螺帽时，其拧紧程度（拧紧力）难以保证均匀，或难以保证拧紧程度大致相同，导致不同螺栓螺帽之间的拧紧程度不一致，其在钢轨中的受力也不均匀，影响钢轨的受力平衡。而且，由于拆卸和安装效率低，难以满足短时间天窗内作业要求，经常影响列车的通行，而且也存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明技术旨在解决因铁路钢轨两边的立螺栓螺帽，因效率低难以在较短的天窗时间内完成在线拆装作业，提供一种小型、轻便、高效的高精度内燃螺栓扳手。

本发明采用的技术方案如下：高精度内燃螺栓扳手，包括机架，其特征在于：在机架上设置有内燃机、变速装置、套筒轴、套筒、套筒高度调节机构和套筒操纵机构，在机架下面设置有前走行轮、后走行轮和辅助支撑轴；作为动力的内燃机的输出轴通入变速装置内，经变速装置变速后，将内燃机的转速降低到工艺要求的转速，变速装置输出的动力带动套筒轴转动，从而带动设置在套筒轴下端的套筒转动。

进一步的特征时：所述的变速装置，包括壳体，在壳体内设置有一级轴，一级轴上的一级齿轮与内燃机输出轴上的传动齿轮啮合；在一级轴上设置有锥齿轮，锥齿轮同时与上、下排列的、空套在二级轴上的第一伞齿轮和第二伞齿轮啮合传动；在第一伞齿轮和第二伞齿轮之间，设置的换向拨叉盘套在二级轴上，能在二级轴上轴向移动，同时能带动二级轴转动，换向拨叉盘的上、下侧面都设置有能与第一伞齿轮和第二伞齿轮相配合的凸起；

在二级轴上设置有二级传动齿轮，二级传动齿轮与三级传动轴上的介轮啮合，在介轮的旁边，设置有一组或两组套筒轴，在每组套筒轴上设置有套筒齿轮与介轮啮合，介轮通过套筒齿轮带动每组套筒轴转动，从而带动套筒转动。

本发明的套筒高度调节机构，是将前走行轮、后走行轮可转动式连接在机架上，通过调整前走行轮、后走行轮安装在竖直方向或水平方向的角度，调节前走行轮、后走行轮相对于套筒底端的高度。

本发明的套筒操纵机构，包括操纵机构手柄，在操纵机构手柄上设置有操纵提升杆，操纵提升杆的一端连接在操纵机构手柄上，其另一端与套筒连接，带动套筒在套筒轴上轴向移动。

在套筒轴的上面设置有液压扭矩控制装置，其包括油箱、油路和柱塞缸，油路连接在油箱和柱塞缸之间，在油路上，设置有单向阀和溢流阀；柱塞缸设置在缸轴上，在柱塞缸内设置有复位弹簧，复位弹簧缠绕在缸轴上；

套筒轴的上端与缸轴的下端，对应配合设置有上离合器和下离合器，上离合器和下离合器之间结合时能将柱塞缸的压力作用在套筒轴上；当上离合器和下离合器之间的扭矩大于溢流阀的设定值时，两者之间打滑，柱塞缸的压力不能传递到套筒轴上。

两组套筒轴分设在介轮两侧，对称布置，每组套筒轴上的套筒齿轮与介轮都啮合。

本发明的优点：

1、传统扳手采用电动机械或纯机械连接控制，机器外形尺寸大，重量大，操作强度大，控制扭矩不准。高精度内燃螺栓扳手小型化，机械加液压控制重量轻，扭矩调节精准，便于铁路工务部门钢轨立螺栓螺帽在线锚固使用，操作容易。

2、高精度内燃螺栓扳手采用内燃发动机作动力，适合铁路工务部门野外无电作业。

3、传统扳手采用机械控制调节。高精度内燃螺栓扳手用调节控制液压的方式来调节扭矩，其特点是在调节方便（只需轻轻调节旋钮即可），精确度比机械控制的要提高3－5个百分点。

4、传统扳手在采用弹簧控制离合器，时间久了弹簧容易失效，无法调节。高精度内燃螺栓扳手采用液压调节，永不失效。

5、传统扳手调节机构复杂，需要随机带调节工具，操作不方便。高精度内燃螺栓扳手调节结构简单，使用调节方便。

附图说明

图1是本发明高精度内燃螺栓扳手的结构图；

图2是本发明高精度内燃螺栓扳手的正视图；

图3是本发明高精度内燃螺栓扳手的俯视图；

图4是本发明高精度内燃螺栓扳手的变速装置及动力传动结构示意图；

图5是本发明套筒操纵机构示意图；

图6本发明高精度内燃螺栓扳手的液压扭矩控制系统示意图；

图7是本发明高精度内燃螺栓扳手的液压原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明高精度内燃螺栓扳手的结构作详细说明：

如图1、图2、图3所示：本发明高精度内燃螺栓扳手，包括机架1，在机架1上设置有内燃机2、变速装置3、套筒轴4、套筒5、套筒高度调节机构6和套筒操纵机构7，在机架1下面设置有前走行轮8、后走行轮9和辅助支撑轴10，扳手通过前走行轮8、后走行轮9骑在一根钢轨轨道上，通过支撑轴10支撑在另外一根钢轨轨道上，形成稳定的支撑；工作时，推动机架1，其能平衡地在两根轨道上走行。

本发明高精度内燃螺栓扳手，以内燃机2（可以选择现有的汽油机、柴油机,便于野外作业）作为动力，其输出轴通入变速装置3内，或与变速装置3的动力输入轴连接，经变速装置3变速后，将内燃机2的高转速降低到工艺要求的低转速后，变速装置3输出的动力带动套筒轴4转动（动力输出轴），从而带动设置在套筒轴4下端的套筒5转动，套筒5拧紧或松开与之配合的钢轨轨道上螺栓的螺帽。在变速装置3上，设置有换向及操纵机构11，操作者通过换向及操纵机构11对工作套筒5的正、反向进行转换，使套筒5能正向或反向转动，以能拧紧或松开螺帽。

如图4中，本发明的变速装置3，其作用是将内燃机2的高转速降低到工艺要求的低转速，能够采用现有技术的变速装置，最多再根据实际需要调整传动比,就能实现降低转速的作用。本发明提供一种具体实施例结构的变速装置3，包括壳体20，在壳体20内设置有一级轴21，一级轴21上的一级齿轮22与内燃机2输出轴上的传动齿轮23啮合；在一级轴21上设置有锥齿轮24，锥齿轮24同时与上、下排列的第一伞齿轮25和第二伞齿轮26啮合传动，第一伞齿轮25和第二伞齿轮26空套在二级轴27上，第一伞齿轮25和第二伞齿轮26随同锥齿轮24转动，不能直接带动二级轴27转动。在第一伞齿轮25和第二伞齿轮26之间，设置有换向拨叉盘28，换向拨叉盘28的上、下侧面都设置有能与第一伞齿轮25和第二伞齿轮26相配合的凸起（或齿），作为换向及操纵机构11重要组成部件的换向拨叉盘28设置在二级轴27上，能在二级轴27上轴向移动，同时能带动二级轴27转动（通过花键连接）；操作者操作换向及操纵机构11的操作手柄29时，带动换向拨叉盘28往上或往下移动，分别与第一伞齿轮25或第二伞齿轮26配合连接，随同第一伞齿轮25或第二伞齿轮26转动，换向拨叉盘28再带动二级轴27转动。拨叉盘28与第一伞齿轮25配合连接的转动方向，与第二伞齿轮26配合连接的转动方向刚好相反，通过换向及操纵机构11，就能实现二级轴27的正转和反转，从而实现套筒5的正向或反向转动。

在二级轴27上设置有二级传动齿轮30，二级传动齿轮30与三级传动轴31上的介轮32啮合，二级传动齿轮30转动时带动介轮32转动；在介轮32的旁边，设置有一组或两组套筒轴4，在每组套筒轴4上设置有套筒齿轮33与介轮32啮合，介轮32通过套筒齿轮33带动每组套筒轴4转动，从而带动套筒5转动，拧紧或松开钢轨轨道上螺栓的螺帽。如果是两组套筒轴4，就分设在介轮32两侧，对称布置，每组套筒轴4上的套筒齿轮33与介轮32都啮合，每组套筒轴4的位置与铁路轨道两侧的螺栓螺帽的位置对应，每组套筒轴4的套筒5同时作用在铁路轨道两侧的螺栓螺帽上。

如图1、2、3中，为了使本发明的套筒5相对于铁路轨道的高度能方便调节，以满足不同高度条件下拧紧或松开螺帽的需要，在机架1上设置有套筒高度调节机构6，所述的套筒高度调节机构6，是在机架1上设置若干个前走行轮8、后走行轮9的安装位置，通过调整前走行轮8、后走行轮9的安装位置，就能调节前走行轮8、后走行轮9相对于套筒5底端的高度，从而起到调节套筒5底端相对于铁路轨道高度的作用；或者将前走行轮8、后走行轮9可转动式连接在机架1上，通过转动前走行轮8、后走行轮9，调整前走行轮8、后走行轮9相对于竖直方向或水平方向的安装角度，也就能调节前走行轮8、后走行轮9相对于套筒5底端的高度，从而起到调节套筒5底端相对于铁路轨道高度的作用。

如图5中，本发明的套筒操纵机构7，包括操纵机构手柄40，在操纵机构手柄40上设置有操纵提升杆41（竖向设置），操纵提升杆41的一端连接在操纵机构手柄40上，其另一端与套筒5连接，带动套筒5在套筒轴4上轴向移动（通过键与键槽的连接）；图中是通过横向设置的连接块42与套筒5连接。工作时，首先调整套筒5与螺帽的相对位置，将操纵机构手柄40往下压，则操纵提升杆41带动套筒5同步往下移动（在套筒轴4上往下移动），套筒5盖在螺帽上，能带动螺帽转动；操作完毕后，将操纵机构手柄40往上抬，操纵提升杆41带动套筒5同步往上移动，套筒5与螺帽分离。

如图6、7中，作为本发明的进一步优化，为了保证作用在每个螺帽上的扭矩（扭力）相同，使每个螺帽的松紧度相同，在套筒轴4的上面（上端）设置有液压扭矩控制装置45，通过液压扭矩控制装置45使套筒轴4的扭矩相同，超过设定的扭矩值后就打滑，不能再继续扭动螺帽。本发明的液压扭矩控制装置45，包括油箱46、油路47和柱塞缸48 ，油路47连接在油箱46和柱塞缸48之间，作为油箱46向柱塞缸48供油和柱塞缸48泄油到油箱46的管路，在油路47上，设置有单向阀49和溢流阀50，通过设定溢流阀50的压力值，就能确定作用在套筒轴4上的扭矩。柱塞缸48设置在套筒轴4上面的缸轴51上，在柱塞缸48内设置有复位弹簧52 ，复位弹簧52 缠绕在缸轴51上，其密封等采用现有技术。在套筒轴4的上端与缸轴51的下端，对应配合设置有上离合器53和下离合器54，采用现有技术的上离合器53和下离合器54之间结合时能将柱塞缸48的压力作用在套筒轴4上，套筒5就以设定的扭矩值作用在螺帽上；当上离合器53和下离合器54之间的扭矩大于溢流阀50的设定值时，两者之间打滑，柱塞缸48的压力不能传递到套筒轴4上，套筒5转动的扭矩很小了，就不能再拧动螺帽；该结构能保证作用在套筒5上的扭矩值恒定，作用在每个螺帽上的扭力相同。

本发明的扳手，由于采用微调、设定溢流阀的压力值来调节套筒的扣压力，从而调节扳手的扭矩值，因此该扳手调节方便、精准可靠，非常适合现代铁道线路对钢轨立螺栓螺帽的拆卸作业。

本高精度内燃螺栓扳手工作原理：

固定在机架上的内燃机驱动变速装置、换向及操纵机构，带动套筒轴、从而带动套筒工作。通过在套筒轴上安装的液压扭矩控制装置来控制旋紧或旋松扭矩；通过上下移动左右套筒操纵机构实现对钢轨两边立螺栓螺母锚固的要求；通过机架上的前走行轮、后走行轮及辅助支撑轮轴，实现在钢轨上的走行；通过对液压扭矩控制系统中的液压阀调节，从而精准调节工作套筒的扭矩力。

Claims

1.高精度内燃螺栓扳手，包括机架（1），其特征在于：在机架（1）上设置有内燃机（2）、变速装置（3）、套筒轴（4）、套筒（5）、套筒高度调节机构（6）和套筒操纵机构（7），在机架（1）下面设置有前走行轮（8）、后走行轮（9）和辅助支撑轴（10）；作为动力的内燃机（2）的输出轴通入变速装置（3）内，经变速装置（3）变速后，将内燃机（2）的转速降低到工艺要求的转速，变速装置（3）输出的动力带动套筒轴（4）转动，从而带动设置在套筒轴（4）下端的套筒（5）转动。

2.根据权利要求1所述的高精度内燃螺栓扳手，其特征在于：所述的变速装置（3），包括壳体（20），在壳体（20）内设置有一级轴（21），一级轴（21）上的一级齿轮（22）与内燃机（2）输出轴上的传动齿轮（23）啮合；在一级轴（21）上设置有锥齿轮（24），锥齿轮（24）同时与上、下排列的、空套在二级轴（27）上的第一伞齿轮（25）和第二伞齿轮（26）啮合传动；在第一伞齿轮（25）和第二伞齿轮（26）之间，设置的换向拨叉盘（28）套在二级轴（27）上，能在二级轴（27）上轴向移动，同时能带动二级轴（27）转动，换向拨叉盘（28）的上、下侧面都设置有能与第一伞齿轮（25）和第二伞齿轮（26）相配合的凸起；

在二级轴（27）上设置有二级传动齿轮（30），二级传动齿轮（30）与三级传动轴（31）上的介轮（32）啮合，在介轮（32）的旁边，设置有一组或两组套筒轴（4），在每组套筒轴（4）上设置有套筒齿轮（33）与介轮（32）啮合，介轮（32）通过套筒齿轮（33）带动每组套筒轴（4）转动。

3.根据权利要求1所述的高精度内燃螺栓扳手，其特征在于：所述套筒高度调节机构（6），是将前走行轮（8）、后走行轮（9）可转动式连接在机架（1）上，通过调整前走行轮（8）、后走行轮（9）安装在竖直方向或水平方向的角度，调节前走行轮（8）、后走行轮（9）相对于套筒（5）底端的高度。

4.根据权利要求1所述的高精度内燃螺栓扳手，其特征在于：所述的套筒操纵机构（7），包括操纵机构手柄（40），在操纵机构手柄（40）上设置有操纵提升杆（41），操纵提升杆（41）的一端连接在操纵机构手柄（40）上，其另一端与套筒（5）连接，带动套筒（5）在套筒轴（4）上轴向移动。

5.根据权利要求1所述的高精度内燃螺栓扳手，其特征在于：在套筒轴（4）的上端设置有液压扭矩控制装置（45），其包括油箱（46）、油路（47）和柱塞缸（48），油路（47）连接在油箱（46）和柱塞缸（48）之间，在油路（47）上，设置有单向阀（49）和溢流阀（50）；柱塞缸（48）设置在套筒轴（4）上面的缸轴（51）上，在柱塞缸（48）内设置有复位弹簧（52），复位弹簧（52）缠绕在缸轴（51）上；

套筒轴（4）的上端与缸轴（51）的下端，对应配合设置有上离合器（53）和下离合器（54），上离合器（53）和下离合器（54）之间结合时能将柱塞缸（48）的压力作用在套筒轴（4）上；当上离合器（53）和下离合器（54）之间的扭矩大于溢流阀（50）的设定值时，两者之间打滑，柱塞缸（48）的压力不能传递到套筒轴（4）上。

6.据权利要求1所述的高精度内燃螺栓扳手，其特征在于：两组套筒轴（4）分设在介轮（32）两侧，对称布置，每组套筒轴（4）上的套筒齿轮（33）与介轮（32）都啮合。