CN103029086B - 多螺母定扭矩安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多螺母定扭矩安装装置，包括壳体及设于壳体上的联接套筒和两个以上的螺母套筒，每个螺母套筒的尾端中心连接有一根带有螺纹的导杆，导杆上依次安装有限扭力齿轮、前弹簧挡板、压紧弹簧、后弹簧挡板和调节螺母，螺母套筒的尾端通过凸缘棘齿和限扭力齿轮相连，调节螺母紧贴在后弹簧挡板后面，联接套筒的外周设有和限扭力齿轮啮合的齿轮。多个螺母套筒的位置和需要紧固的螺母的位置相对应。本发明紧固多个螺母只需旋转联接套筒就能一次完成，螺母紧固的同时也限定了其扭力值，大大简化紧固工序，减小工人的劳动量，省时省力，提高工作效率。

Description

多螺母定扭矩安装装置

技术领域

本发明涉及一种螺母紧固装置，尤其涉及一种多螺母定扭矩安装装置。

背景技术

随着制造业的发展，很多设备在装配或安装过程中都要紧固多个螺丝，且紧固时所用的扭力必须要达到一定的数值。如汽车制造业目前正在迅猛发展，车身零部件往往有多处需要一个以上的螺丝紧固，且紧固时所用的扭力必须要达到一定的数值，例如紧固车轮轮毂，需要四颗螺栓，每颗螺栓上紧固的螺母都要达到相同的扭矩，因此，安装车轮轮毂时，需要先将四颗螺母以较小的扭矩安装在车轮的螺栓上，再用设定了固定扭矩的扭力扳手对每颗螺母进行再次紧固，整个紧固过程需要两个工序重复多次才能完成，这样不仅加大了工人的劳动量，而且费时费力，工作效率较低。

发明内容

本发明主要解决原来紧固多个螺母需要两个工序重复多次才能完成，造成工人的劳动量较大，费时费力，工作效率较低的技术问题；提供一种多螺母定扭矩安装装置，紧固多个螺母只需操作一次就能完成，螺母紧固的同时也限定了其扭力值，大大简化紧固工序，减小工人的劳动量，省时省力，提高工作效率。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括壳体及设于壳体上的联接套筒和两个以上的螺母套筒，螺母套筒和联接套筒之间设有传动机构，每个螺母套筒上设有扭矩设定机构。多个螺母套筒的位置对应需要紧固的螺母的位置。操作时，先通过扭矩设定机构设定好紧固螺母需要达到的扭矩值，然后将多个螺母套筒一一对应地套在螺母上，气动扳手等外部动力设备插入联接套筒，转动联接套筒，通过传动机构的传递，多个螺母套筒相应转动，直到到达设定的扭矩值，从而同时完成对多个螺母的紧固操作。联接套筒只要一个，螺母套筒可以是两个、三个或四个，甚至更多个。本发明紧固多个螺母只需操作一次就能完成，而且螺母紧固的同时也限定了其扭力值，大大简化紧固工序，减小工人的劳动量，省时省力，提高工作效率。

作为优选，所述的扭矩设定机构包括设于每个螺母套筒尾端的压紧弹簧和调节螺母，所述的螺母套筒的尾端中心连接有一根带有螺纹的导杆，导杆上套设有前弹簧挡板和后弹簧挡板，所述的压紧弹簧套在导杆上并且位于前、后弹簧挡板之间，所述的调节螺母和导杆通过螺纹相连并且调节螺母紧贴在后弹簧挡板后面。前弹簧挡板和传动机构紧贴，旋转调节螺母，调节其在导杆上的位置，控制压紧弹簧的伸缩状态，可以预设螺母套筒输出的最大扭矩阈值。

作为优选，所述的壳体的外侧面设有扭矩调节口，扭矩调节口的数量和所述的螺母套筒的数量相同，扭矩调节口的设置位置和所述的调节螺母的位置相对应。要调节扭矩时，扳手等外部动力工具伸入扭矩调节口内，转动调节螺母，完成扭矩设定。当然壳体也可采用不设扭矩调节口的封闭结构，壳体由底和盖扣合相连构成，要设定扭矩时，可拆掉盖再转动调节螺母进行设定，设定好后再盖上盖。

作为优选，所述的导杆尾部和所述的壳体之间设有圆锥滚子轴承，该圆锥滚子轴承的大头朝向所述的调节螺母。导杆前端和螺母套筒相连，导杆尾部通过圆锥滚子轴承安装在壳体内，连接牢固，转动稳定。

作为优选，所述的传动机构包括连接在每个螺母套筒尾端的限扭力齿轮，所述的联接套筒的外周设有齿轮，限扭力齿轮和联接套筒外周的齿轮啮合。联接套筒受外力转动时，通过齿轮的啮合，带动多个螺母套筒转动。因此，操作工人只要转动一次联接套筒，就能完成对多个螺母的紧固，省时省力，提高工作效率。

作为优选，所述的螺母套筒的尾端设有一圈和螺母套筒同轴的凸缘棘齿，所述的限扭力齿轮的前端设有一圈和限扭力齿轮同轴的凸缘棘齿，两凸缘棘齿相配合卡接。凸缘棘齿起到防止过载的作用。当联接套筒有动力输入时，联接套筒外的齿轮带动限扭力齿轮旋转，限扭力齿轮通过卡接的两凸缘棘齿带动螺母套筒旋转。但是当过载时，即螺母套筒紧固螺母的扭力超过预设的最大扭矩阈值时，由于凸缘棘齿的形状特殊，限扭力齿轮会沿螺母套筒上的凸缘棘齿轨迹运动，即限扭力齿轮会在旋转的同时沿导杆向后退，限扭力齿轮上的凸缘棘齿和螺母套筒上的凸缘棘齿分离，螺母套筒停止转动，同时限扭力齿轮压缩压紧弹簧，当后退行程超过凸缘棘齿的齿高时，限扭力齿轮受压紧弹簧的弹力作用又被推向螺母套筒，如此反复，阻断过大的扭矩继续通过螺母套筒传给螺母，使螺母紧固的扭矩值肯定是设定的最大扭矩值。

作为优选，所述的限扭力齿轮和所述的导杆之间设有圆锥滚子轴承，该圆锥滚子轴承的小头朝向所述的螺母套筒。限扭力齿轮通过圆锥滚子轴承安装在导杆上，连接牢固，转动稳定。

作为优选，所述的螺母套筒和壳体之间以及所述的联接套筒和壳体之间均设有圆柱滚针轴承。螺母套筒及联接套筒通过圆柱滚针轴承安装在壳体上，连接牢固，转动稳定。

作为优选，所述的联接套筒的中心设有方形沉孔，方形沉孔的开口朝向和所述的螺母套筒的开口朝向相反，所述的齿轮设在联接套筒的中部，联接套筒的两端和壳体之间均设有圆柱滚针轴承。联接套筒通过圆柱滚针轴承安装在壳体上，连接牢固。采用方开沉孔，操作方便，转动更加稳定。

本发明的有益效果是：可以设定紧固螺母的最大扭矩，紧固多个螺母只需转动一个联接套筒就能完成，大大简化紧固工序，减小工人的劳动量，省时省力，提高工作效率，而且螺母紧固的同时也限定了其扭力值，确保螺母紧固后的扭矩值达到设定要求。本发明结构简单，操作和维修方便，成本也较低。

附图说明

图1是本发明的一种俯视结构示意图。

图2是图1的A向剖视结构示意图。

图3是本发明取掉壳体及轴承后的一种立体结构示意图。

图4是本发明中单个螺母套筒、限扭力齿轮和扭矩设定机构安装关系的一种立体结构示意图。

图中1.壳体，2.联接套筒，3.螺母套筒，4.压紧弹簧，5.调节螺母，6.导杆，7.前弹簧挡板，8.后弹簧挡板，10.圆锥滚子轴承，11.限扭力齿轮，12.凸缘棘齿，13.圆柱滚针轴承，14.方形沉孔。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本实施例的多螺母定扭矩安装装置，如图1所示，包括下底和上盖扣合而成的壳体1及安装在壳体上的一个联接套筒2和四个螺母套筒3，联接套筒位于壳体的中心，四个螺母套筒位于壳体的四个角。螺母套筒3通过圆柱滚针轴承13和壳体相连。联接套筒2的中心开有一个方形沉孔14，如图2所示，方形沉孔14的开口朝向和螺母套筒3的开口朝向相反，联接套筒2的外周中部是一圈齿轮，齿轮两侧各安装有一个圆柱滚针轴承13，联接套筒2通过这两个圆柱滚针轴承13和壳体1相连。每个螺母套筒3的前端为圆柱状套筒，每个螺母套筒3的尾端中心连接有一根带有一段螺纹的导杆6，导杆上安装有限扭力齿轮11、前弹簧挡板7、压紧弹簧4、后弹簧挡板8和调节螺母5，如图3、图4所示，螺母套筒3的尾端有一圈和螺母套筒3同轴的呈“W”型的凸缘棘齿12，限扭力齿轮11的前端有一圈和限扭力齿轮11同轴的呈“W”型的凸缘棘齿12，两凸缘棘齿12相配合卡接，限扭力齿轮11通过圆锥滚子轴承10安装在导杆上，该圆锥滚子轴承10的小头朝向螺母套筒3，限扭力齿轮11和联接套筒2外周的齿轮啮合。前弹簧挡板7抵在限扭力齿轮内的圆锥滚子轴承的内套上，前弹簧挡板不直接和限扭力齿轮接触，压紧弹簧4套在导杆6上并且位于前、后弹簧挡板之间，调节螺母5和导杆6通过螺纹相连并且调节螺母5紧贴在后弹簧挡板8后面，导杆6尾部安装有一个圆锥滚子轴承10，该圆锥滚子轴承的大头朝向调节螺母5，小头朝外，导杆尾部通过圆锥滚子轴承和壳体相连。本实施例中，四个螺母套筒的位置及间距和汽车轮毂上的四个紧固螺母相匹配，因此本实施例特别适合在紧固汽车轮毂时使用。

工作过程：打开上盖，旋转四个调节螺母到相同进程，预设四个螺母套筒输出的最大扭矩阈值，再盖好上盖。然后将四个螺母套筒一一对应地套在需要紧固的螺母上。在联接套筒的沉孔内插入气动扳手，有动力输入时，联接套筒旋转，通过齿轮啮合带动四个限扭力齿轮旋转，限扭力齿轮通过凸缘棘齿将转动力传递到螺母套筒上，四个螺母套筒一起旋转，同时紧固四个螺母。但是如果气动扳手输出动力过载，即当螺母套筒对螺母的扭力超过预设的最大扭矩阈值时，由于凸缘棘齿的形状特殊，限扭力齿轮会沿螺母套筒上的凸缘棘齿轨迹运动，即限扭力齿轮会在旋转的同时沿导杆向后退，限扭力齿轮上的凸缘棘齿和螺母套筒上的凸缘棘齿分离，螺母套筒停止转动，同时限扭力齿轮压缩压紧弹簧，当后退行程超过凸缘棘齿的齿高时，限扭力齿轮受压紧弹簧的弹力作用又被推向螺母套筒，如此反复，阻断过大的扭矩继续通过螺母套筒传给螺母，使螺母紧固的扭矩值不会超过设定的最大扭矩值，防止损伤和螺母连接的螺栓。因此，用本实施例紧固汽车轮毂上的四个螺母时，只需转动一个联接套筒就能完成，大大简化紧固工序，减小工人的劳动量，省时省力，提高工作效率。

实施例2：本实施例的多螺母定扭矩安装装置，壳体1的外侧面开有四个扭矩调节口，扭矩调节口的设置位置和调节螺母5的位置相对应。扭矩调节口能容纳扳手伸入到壳体1内，通过扳手转动调节螺母5，完成扭矩设定。其余结构同实施例1。本实施例扭矩的设定及调节更加方便。

Claims (5)

1.一种多螺母定扭矩安装装置，其特征在于包括壳体（1）及设于壳体（1）上的联接套筒（2）和两个以上的螺母套筒（3），螺母套筒（3）和联接套筒（2）之间设有传动机构，每个螺母套筒（3）上设有扭矩设定机构；所述的扭矩设定机构包括设于每个螺母套筒（3）尾端的压紧弹簧（4）和调节螺母（5），所述的螺母套筒（3）的尾端中心连接有一根带有螺纹的导杆（6），导杆（6）上套设有前弹簧挡板（7）和后弹簧挡板（8），所述的压紧弹簧（4）套在导杆（6）上并且位于前、后弹簧挡板（7、8）之间，所述的调节螺母（5）和导杆（6）通过螺纹相连并且调节螺母（5）紧贴在后弹簧挡板（8）后面；所述的导杆（6）尾部和所述的壳体（1）之间设有圆锥滚子轴承（10），该圆锥滚子轴承（10）的大头朝向所述的调节螺母（5）；所述的传动机构包括连接在每个螺母套筒（3）尾端的限扭力齿轮（11），所述的联接套筒（2）的外周设有齿轮，限扭力齿轮（11）和联接套筒（2）外周的齿轮啮合；所述的限扭力齿轮（11）和所述的导杆（6）之间设有圆锥滚子轴承（10），该圆锥滚子轴承（10）的小头朝向所述的螺母套筒（3）。

2.根据权利要求1所述的多螺母定扭矩安装装置，其特征在于所述的壳体（1）的外侧面设有扭矩调节口，扭矩调节口的数量和所述的螺母套筒（3）的数量相同，扭矩调节口的设置位置和所述的调节螺母（5）的位置相对应。

3.根据权利要求1所述的多螺母定扭矩安装装置，其特征在于所述的螺母套筒（3）的尾端设有一圈和螺母套筒（3）同轴的凸缘棘齿（12），所述的限扭力齿轮（11）的前端设有一圈和限扭力齿轮（11）同轴的凸缘棘齿（12），两凸缘棘齿（12）相配合卡接。

4.根据权利要求1或2所述的多螺母定扭矩安装装置，其特征在于所述的螺母套筒（3）和壳体（1）之间以及所述的联接套筒（2）和壳体（1）之间均设有圆柱滚针轴承（13）。

5.根据权利要求4所述的多螺母定扭矩安装装置，其特征在于所述的联接套筒（2）的中心设有方形沉孔（14），方形沉孔（14）的开口朝向和所述的螺母套筒（3）的开口朝向相反，所述的齿轮设在联接套筒（2）的中部，联接套筒（2）的两端和壳体（1）之间均设有圆柱滚针轴承（13）。