CN103758936B - 双工位扭矩倍增器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双工位扭矩倍增器，传动轴上设有联接齿轮；横向行星架一端设有内齿，一端设有偏心轴，横向行星轮空套在偏心轴上；横向行星轮同时与固定中心轮及输出中心轮啮合；固定中心轮与壳体用螺栓连接固定，而输出中心轮由行星轮带动转动，为扭矩输出轴。传动轴及联接齿轮传入扭矩后，经偏心行星架、行星轮、固定中心轮、输出中心轮构成的NN型少齿差行星齿轮传动轮系放大输出扭矩；当装配作业需要输出扭矩方向与输入扭矩方向相垂直时，转动丝杆使拨叉拨动联接齿轮与锥齿轮的内齿相啮合，通过一对锥齿轮将横向扭矩转变为竖向扭矩，再通过少齿差行星齿轮传动轮系进行扭矩放大。本发明扳手结构简单，理论扭矩放大倍数大。

Description

双工位扭矩倍增器

技术领域

本发明涉及一种扭矩倍增器，特别是涉及一种双工位扭矩倍增器。

背景技术

目前大型工程机械各零部件所采用的螺纹规格大，螺纹拧紧扭矩大，需要大扭矩扳手，而常规的液压扳手或气动扳手工具均需要另外配置动力源，在室外调试或维修时难以使用；扳手长加力杆又经常受到空间所限，无法使用。因此有广泛适用性的扭矩倍增器的研发成为扳手工具领域急待解决的课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种扭矩大、安全系数高、满足工程机械室外调试或维修的要求、广泛适合于各种空间作业的双工位扭矩倍增器。

为了解决上述技术问题，本发明提供的双工位扭矩倍增器，机架壳体上设有输入轴，所述的机架壳体上转动安装有与所述的输入轴处于同一轴线上的横向行星架和横向输出中心轮以及固定安装有与所述的输入轴处于同一轴线上的横向固定中心轮，所述的横向行星架一端设有内齿，另一端设有偏心轴和横向平衡块，横向行星轮空套在所述的横向行星架的偏心轴上，所述的横向行星轮同时与所述的横向固定中心轮及所述的横向输出中心轮啮合传动；所述的横向行星架、横向行星轮、横向固定中心轮和横向输出中心轮构成少齿差行星齿轮传动轮系；所述的机架壳体上设有轴线与所述的输入轴的轴线垂直的竖向行星架、竖向固定中心轮和竖向输出中心轮，所述的竖向固定中心轮固定安装在所述的机架壳体上，所述的竖向行星架和所述的竖向输出中心轮转动安装在所述的机架壳体上，所述的竖向行星架一端设有锥齿，另一端设有偏心轴和竖向平衡块，竖向行星轮空套在所述的竖向行星架的偏心轴上，所述的竖向行星轮同时与所述的竖向固定中心轮及所述的竖向输出中心轮啮合传动；所述的竖向行星架、竖向行星轮、竖向固定中心轮和竖向输出中心轮构成少齿差行星齿轮传动轮系；所述的输入轴上转动设有锥齿轮，所述的锥齿轮与所述的竖向行星架的锥齿啮合传动，所述的锥齿轮设有内齿；所述的输入轴上设有轴向移动、周向固定的联接齿轮，所述的机架壳体上设有拨叉装置，所述的拨叉装置与所述的联接齿轮对接且拨动所述的联接齿轮与所述的锥齿轮的内齿啮合或与所述的横向行星架的内齿啮合；所述的输入轴上设有双向反回弹装置。

所述的拨叉装置的结构是：在所述的机架壳体上设有丝杆和导向柱，所述的丝杆上设有拨叉，所述的拨叉一端滑动套装在所述的导向柱上，另一端与所述的联接齿轮对接。

所述的双向反回弹装置的结构是：在所述的输入轴上固定设有方齿棘轮，所述的机架壳体上设有棘爪联接轴和与限位销配合的盲孔，所述的棘爪联接轴的一端设有隔套和双向棘爪，所述的双向棘爪与所述的方齿棘轮对接，所述的棘爪联接轴的另一端与所述的限位销连接。

所述的机架壳体上设有反作用力臂。

所述的横向行星架、横向行星轮、横向固定中心轮和横向输出中心轮构成NN型少齿差行星齿轮传动轮系。

所述的竖向行星架、竖向行星轮、竖向固定中心轮和竖向输出中心轮构成NN型少齿差行星齿轮传动轮系。

所述的联接齿轮采用花键安装在所述的输入轴上。

采用上述技术方案的双工位扭矩倍增器，为操作者提供与输入扭矩同轴或相垂直的放大扭矩。由传动轴及联接齿轮转入扭矩后，经偏心行星架、行星轮、固定中心轮，输出中心轮构成的NN型少齿差行星齿轮传动轮系放大输出扭矩，当固定中心轮比输出中心轮齿数少1个齿时，此行星传动轮系的扭矩放大倍数数值上等于输出中心轮齿数Z；当装配作业需要输出扭矩方向与输入扭矩方向相垂直时，转动丝杆使拨叉拨动联接齿轮与锥齿轮的内齿相啮合，通过一对锥齿轮将横向扭矩转变为竖向扭矩，再通过少齿差行星齿轮传动轮系进行扭矩放大；扭矩输入轴端设有双向棘轮机构，在释放输入扭矩时可保持弹力而不释放。是本发明扳手结构简单，理论扭矩放大倍数大，特别是在应用碳纤维等高强度轻重量材质制作转动零部件的情况下，轻便易携，大大降低装配作业劳动强度。

双向反回弹装置限制传动轴在每次释放扭矩时的回弹动作。拨叉装置可实现输入轴顺时针或逆时针单向转动控制的切换。平衡配重块平衡偏心轴重心，消除不平衡力偶矩。

本发明和现有技术相比，具有以下优点：1.与手动扳手配合使用，可使高难度作业简化，实现螺栓、螺母的室外大扭矩装配，安全系数高。2.装有反回弹装置，在释放输入扭矩时保持弹力不释放，其中的双棘爪使拧紧螺母或拧松螺母时都能保持弹力而不释放。3.装有输出扭矩选向装置，可根据作业实际情况需要选择扭矩输出方向。

综上所述，本发明是一种扭矩大、安全系数高、满足工程机械室外调试或维修的要求、广泛适合于各种空间作业的双工位扭矩倍增器。

附图说明

图1为本发明的传动原理示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的外观左视图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施实例，对本发明做进一步说明。

参见图1、图2和图3，机架壳体16上设有输入轴1，机架壳体16上转动安装有与输入轴1处于同一轴线上的横向行星架9和横向输出中心轮11以及固定安装有与输入轴1处于同一轴线上的横向固定中心轮13，横向行星架9一端设有内齿，另一端设有偏心轴和横向平衡块12，横向行星轮10空套在横向行星架9的偏心轴上，横向行星轮10同时与横向固定中心轮13及横向输出中心轮11啮合传动；横向行星架9、横向行星轮10、横向固定中心轮13和横向输出中心轮11构成NN型少齿差行星齿轮传动轮系；机架壳体16上设有轴线与输入轴1的轴线垂直的竖向行星架3、竖向固定中心轮7和竖向输出中心轮6，竖向固定中心轮7固定安装在机架壳体16上，竖向行星架3和竖向输出中心轮6转动安装在机架壳体16上，竖向行星架3一端设有锥齿，另一端设有偏心轴和竖向平衡块5，竖向行星轮4空套在竖向行星架3的偏心轴上，竖向行星轮4同时与竖向固定中心轮7及竖向输出中心轮6啮合传动；竖向行星架3、竖向行星轮4、竖向固定中心轮7和竖向输出中心轮6构成NN型少齿差行星齿轮传动轮系；输入轴1上转动设有锥齿轮2，锥齿轮2与竖向行星架3的锥齿啮合传动，锥齿轮2设有内齿；输入轴1上采用花键设有轴向移动、周向固定的联接齿轮8，机架壳体16上设有拨叉装置，拨叉装置与联接齿轮8对接且拨动联接齿轮8与锥齿轮2的内齿啮合或与横向行星架9的内齿啮合；输入轴1上设有双向反回弹装置。机架壳体16上设有反作用力臂18。

拨叉装置的结构是：在机架壳体16上设有丝杆14和导向柱17，丝杆14上设有拨叉15，拨叉15一端滑动套装在导向柱17上，另一端与联接齿轮8的拨叉槽对接。

双向反回弹装置的结构是：在输入轴1上固定设有方齿棘轮23，机架壳体16上设有棘爪联接轴20和与限位销19相配的销孔，棘爪联接轴20的一端设有隔套21和双向棘爪22，双向棘爪22与方齿棘轮23对接，棘爪联接轴20的另一端设有销孔，可插入所述的限位销19。

参见图1、图2和图3，根据所需扭矩输出方向，旋转丝杆14，丝杆14驱动拨叉15横移，拨动联接齿轮8与横向行星架9或锥齿轮2啮合；

根据所需输出扭矩旋向（顺时针或逆时针），转动棘爪联接轴20，联接在棘爪联接轴20上的双向棘爪22摆动到工作位，插入限位销19，双向棘爪22即卡入方齿棘轮23的齿槽内。

若需横向输出扭矩:转动输入轴1，输入轴1上有花键与联接齿轮8内花键啮合，联接齿轮8的外齿与横向行星架9的内齿啮合；横向行星架9的偏心轴段上空套有横向行星轮10，横向行星轮10同时与横向固定中心轮13、横向输出中心轮11啮合；横向固定中心轮13不转动，横向行星轮10绕自身轴线转动同时也绕横向行星架9的偏心轴公转；横向输出中心轮11在横向行星轮10驱动下旋转输出扭矩。横向行星架9、横向行星轮10、横向固定中心轮13、横向输出中心轮11四构件组成少齿差行星齿轮传动轮系，当横向固定中心轮13的内齿比横向输出中心轮11的内齿少1个齿数时，扭矩放大倍率数值上即等于横向输出轴11内齿数数值。

若需竖向输出扭矩：转动输入轴1，输入轴1上有花键与联接齿轮8内花键啮合，联接齿轮8的外齿与锥齿轮2的内齿啮合；锥齿轮2与竖向行星架3的锥齿啮合转动；竖向行星架3的偏心轴段上空套有竖向行星轮4，竖向行星轮4同时与竖向固定中心轮7、竖向输出中心轮6啮合；竖向固定中心轮7不转动，竖向行星轮4绕自身轴线转动同时也绕横竖向行星架3的偏心轴段公转；竖向输出中心轮6在竖向行星轮4驱动下旋转输出扭矩。锥齿轮2与竖向行星架3锥齿啮合形成一级传动；竖向行星架3、竖向行星轮4、竖向固定中心轮7、竖向输出中心轮6四构件形成少齿差行星齿轮传动轮系的二级传动；扭矩放大倍率数值上为两级传动比的乘积。

反作用力臂18抵卡在工件凸沿，用以固定机架壳体16防止其随输入扭矩转动。

Claims (7)

1.一种双工位扭矩倍增器，其特征在于：机架壳体(16)上设有输入轴（1），所述的机架壳体(16)上转动安装有与所述的输入轴（1）处于同一轴线上的横向行星架（9）和横向输出中心轮（11）以及固定安装有与所述的输入轴（1）处于同一轴线上的横向固定中心轮（13），所述的横向行星架（9）一端设有内齿，另一端设有偏心轴和横向平衡块(12)，横向行星轮（10）空套在所述的横向行星架（9）的偏心轴上，所述的横向行星轮（10）同时与所述的横向固定中心轮（13）及所述的横向输出中心轮（11）啮合传动；所述的横向行星架（9）、横向行星轮（10）、横向固定中心轮（13）和横向输出中心轮（11）构成少齿差行星齿轮传动轮系；所述的机架壳体(16)上设有轴线与所述的输入轴（1）的轴线垂直的竖向行星架（3）、竖向固定中心轮（7）和竖向输出中心轮（6），所述的竖向固定中心轮（7）固定安装在所述的机架壳体(16)上，所述的竖向行星架（3）和所述的竖向输出中心轮（6）转动安装在所述的机架壳体(16)上，所述的竖向行星架（3）一端设有锥齿，另一端设有偏心轴和竖向平衡块(5)，竖向行星轮（4）空套在所述的竖向行星架（3）的偏心轴上，所述的竖向行星轮（4）同时与所述的竖向固定中心轮（7）及所述的竖向输出中心轮（6）啮合传动；所述的竖向行星架（3）、竖向行星轮（4）、竖向固定中心轮（7）和竖向输出中心轮（6）构成少齿差行星齿轮传动轮系；所述的输入轴（1）上转动设有锥齿轮（2），所述的锥齿轮（2）与所述的竖向行星架（3）的锥齿啮合传动，所述的锥齿轮（2）设有内齿；所述的输入轴（1）上设有轴向移动、周向固定的联接齿轮（8），所述的机架壳体(16)上设有拨叉装置，所述的拨叉装置与所述的联接齿轮（8）对接且拨动所述的联接齿轮（8）与所述的锥齿轮（2）的内齿啮合或与所述的横向行星架（9）的内齿啮合；所述的输入轴（1）上设有双向反回弹装置。

2.根据权利要求1所述的双工位扭矩倍增器，其特征在于：所述的拨叉装置的结构是：在所述的机架壳体(16)上设有丝杆（14）和导向柱（17），所述的丝杆（14）上设有拨叉（15），所述的拨叉（15）一端滑动套装在所述的导向柱（17）上，另一端与所述的联接齿轮（8）对接。

3.根据权利要求1或2所述的双工位扭矩倍增器，其特点在于：所述的双向反回弹装置的结构是：在所述的输入轴（1）上固定设有方齿棘轮(23)，所述的机架壳体(16)上设有棘爪联接轴(20)和与限位销(19)相配的销孔，所述的棘爪联接轴(20)的一端设有隔套(21)和双向棘爪（22），所述的双向棘爪(22)与所述的方齿棘轮(23)对接，所述的棘爪联接轴(20)的另一端设有销孔，可插入所述的限位销(19)。

4.根据权利要求1或2所述的双工位扭矩倍增器，其特点在于：所述的机架壳体(16)上设有反作用力臂(18)。

5.根据权利要求1或2所述的双工位扭矩倍增器，其特征在于：所述的横向行星架（9）、横向行星轮（10）、横向固定中心轮（13）和横向输出中心轮（11）构成NN型少齿差行星齿轮传动轮系。

6.根据权利要求1或2所述的双工位扭矩倍增器，其特征在于：所述的竖向行星架（3）、竖向行星轮（4）、竖向固定中心轮（7）和竖向输出中心轮（6）构成NN型少齿差行星齿轮传动轮系。

7.根据权利要求1或2所述的双工位扭矩倍增器，其特征在于：所述的联接齿轮（8）采用花键安装在所述的输入轴（1）上。