CN104290069A - 组合式蛇形力矩扳手 - Google Patents

Abstract

一种组合式蛇形力矩扳手，它主要包括力矩输入装置、力矩输出装置和力矩传递装置；所述力矩传递装置为若干个结构相同的联接杆，每个联接杆包括小齿轮、联接杆底槽和盖板、中心大齿轮和螺柱；所述力矩输入装置主要包括尾杆、尾杆底槽和盖板、驱动手柄、力矩输入齿轮、小齿轮和显示屏，所述力矩输出装置主要包括输出杆、输出杆底槽和盖板、扭矩传感器、力矩输出齿轮，力矩输出四角螺杆，可更换工作头和数据线。本发明具有操作简单，结构轻巧，总体长度和角度可调，可以在空间受限的情况下拧紧螺栓；扭矩的准确传递，即使在扳手的形状发生变化时，也不会影响扭矩的传递。

Description

组合式蛇形力矩扳手

技术领域

本发明涉及一种工业装配及维修工具，特别是一种用于航空航天管路及其它小型螺母等的装配及维修扳手。

背景技术

随着飞机向大型化发展，单架飞机的航空管路数量大幅度增加，而且由于管路系统非常复杂，空间局限性大，比如航空发动机上的三油管路系统，以及一些空间舱内的管路系统，因此，采用传统力矩扳手，其安装极为不便，而且工作效率很低。同时，在一般工业中，如果受到空间限制，也存在螺母、螺栓等不易拆装的问题。这就要求有一种可在有限空间内方便高效传递力矩的力矩扳手，保证安装的规范性与可靠性，提高工作效率。

由于传统力矩扳手一般都是单根直杆结构，其力矩杆不能弯曲，因此，在空间受限、障碍较多的情况下，使用极为不便。而能够实现柔性传递力矩的扳手，如：液压力矩扳手和气动力矩扳手，由于需要配套相应的动力系统，因此，造成整个扳手较为庞大复杂，灵活性差，使用不方便；而且，其头部一般都有一个比较大的传动装置，以完成液压能或气压能向机械能的转换，占用了较大的空间，因此，更是不便于完成一些狭小空间内的拆装工作。

公开号为CN1417002的中国发明专利所述的一种扭矩扳手，在直筒形状的中空扳手后端部设置有成为一体的内置马达的把手，可以实现在狭小空间内定力矩拧紧或旋松螺母，但是，不便于在障碍较多的场合使用；此外，内置马达的扭矩有限，无法完成大扭矩工作；而且也无法实现变角度的力矩传递。公开号为CN1425536的中国专利公开了一种气动棘轮驱动扳手，该扳手结构允许扳手头部小于常规的气动棘轮驱动扳手，更容易进入小空间中，但是，仍无法摆脱气源体积的限制，整个扳手仍然略显庞大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体积小、使用灵活、方便，适于航空管路安装要求的组合式蛇形力矩扳手。

本发明的技术方案如下：

本发明主要包括力矩输入装置、力矩输出装置和力矩传递装置。

所述力矩传递装置为若干个结构相同的联接杆，每个联接杆包括：小齿轮、联接杆底槽和盖板、中心大齿轮和螺柱，其中，联接杆底槽的槽底板的一端是圆板，该圆板中心设有通孔，沿圆板中心面对称分布各设5个槽孔，这些槽孔的中心线在一个圆周上，该槽孔内设有限位小球；上述槽底板的另一端为内凹弧形开口槽，该槽底板的中间条板上沿中心线设有5-8个小齿轮轴孔，该轴孔的间距为齿轮中心距；在底槽板两边上设有与其垂直相连的槽壁，和圆板对应的槽壁端顶与中心线垂直且过圆板圆心的面齐平，和内凹弧形开口槽对应的槽壁沿开口槽弧面向两侧延伸，其顶端与中心线垂直且与过弧形开口槽圆心的面齐平，在上述延伸的槽壁底部两侧各设一个槽孔，槽孔内装有弹簧，该延伸的槽壁可置于另一个联接杆底槽圆板的槽壁内，两者之间设两个弧形滑套，该滑套下部置于圆板上与其对应的沟槽内。联接杆底槽上设有与其相对应的联接杆盖板，该联接杆盖板一端为与联接杆底槽圆板相对应的圆板，该圆板中心设有通孔，与圆板连为一体的条板的宽度与底槽对应，该条板的另一端为弧面自由端，与另一个盖板圆板对应。在该联接杆盖板背面设有与其连为一体的凸板，该凸板的宽度与联接杆底槽内的宽度相同，该凸板伸出盖板，其伸出盖板的长度是上述一个小齿轮直径的长度，在上述凸板的中心线上设有小齿轮轴孔，这些小齿轮轴孔均与联接杆底槽的小齿轮轴孔对应，上述凸板的一侧设有与盖板中心通孔对应的通孔，该通孔与小齿轮轴孔的间距为中心齿轮与小齿轮的中心距；中心齿轮设在联接杆底槽和联接杆盖板的中心通孔内，与小齿轮轴孔数量相同的小齿轮相互啮合，安装在底槽和盖板上的小齿轮轴孔内，构成小齿轮组，上述中心齿轮与相邻的两个联接杆的小齿轮组相啮合，螺栓穿过中心齿轮、底槽和盖板上的通孔，用螺母拧紧，将盖板固定在底槽上，连接两个联接杆，构成联接杆组，该联接杆组的一端与力矩输入装置连接，其另一端与力矩输出装置连接。

所述力矩输入装置主要包括尾杆、尾杆底槽和盖板、驱动手柄、力矩输入齿轮、小齿轮和显示屏，其中，尾杆的尾端是一个封闭的圆形底槽，其盖板上不设通孔，尾杆盖板通过螺钉固定在尾杆底槽上；设有力矩输入齿轮的齿轮轴的一端安装在盖板背面的凸板上的通孔内，该齿轮轴的另一端通过销与驱动手柄的一端连接，该驱动手柄外套有绝缘外套，在尾杆外设有用于人手把握的绝缘外套，在上述尾杆盖板上设有显示屏；其它部件和结构与联接杆相同。

所述力矩输出装置主要包括输出杆、输出杆底槽和盖板、扭矩传感器、力矩输出齿轮，力矩输出四角螺杆，可更换工作头和数据线，其中，输出杆头部的底槽和盖板结构与尾杆的尾端基本相同，只是头部盖板上设有中心通孔，设有力矩输出齿轮的齿轮轴穿过盖板和底槽的中心通孔，穿过盖板中心通孔的一端与扭矩传感器连接，该扭矩传感器紧固在盖板上，穿过底槽中心通孔的一端与力矩输出四角螺杆的一端联接，该力矩输出四角螺杆的另一端可更换工作头联接，数据线的一端与扭矩传感器连接，其另一端与尾杆上的显示屏连接。

力矩输入齿轮通过小齿轮将力矩依次传递给各中心齿轮，最终传递至力矩输出齿轮，力矩输出齿轮带动紧固在其上的力矩输出四角螺杆，进而带动卡套在力矩输出四角螺杆上的可更换工作头；扭矩传感器通过螺钉紧固在输出杆盖板上，将信号通过数据线传输至数显终端。

本发明总体长度可调，相邻联接杆之间的角度可调：该扳手相邻联接杆之间采用螺栓联接，拆装方便，并可以根据安装需要，增减联接杆的数量，从而调节扳手总体长度。此外，相邻联接杆之间构成转动副，在一定力的作用下，可以相对转动，联接杆的相对位置由具有限位作用的小球来确定，因此，可以实现相邻联接杆之间的角度调节。

输出工作头可以任意更换：力矩传感器可以检测出输出力矩，并通过数据线传输到数字显示屏，实现力矩显示。输出工作头与一般的可更换工作头的形式相同，可以有内六角形式，也可以有外六角形式，具体可根据连接件型式及尺寸任意更换。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、扳手总体长度可调，可以根据现场需要任意调节扳手的总体长度；

2、角度调节系统可以实现对扳手形状的任意调节，可以在空间受限的情况下拧紧螺栓；

3、可以实现扭矩的准确传递，即使在扳手的形状发生变化时，也不会影响扭矩的传递。

4、可以根据安装要求实现力矩杆的组合和力矩杆角度的调整，具有操作简单，结构轻巧等特点，很好的解决了复杂环境下螺栓的拧紧问题。

附图说明

图1为本发明的主视剖视示意图；

图2为本发明联接杆联接部位剖视示意图；

图3为图2的A-A图；

图4为本发明联接杆底槽部位剖视示意图；

图5为图4的A-A图；

图6为图4的B-B图；

图7为本发明联接杆盖板背面示意图；

图8为本发明尾杆尾部立体示意图。

1-扭矩传感器、2-力矩输出齿轮、3-力矩输出四角螺杆、4-可更换工作头、5-数据线、6-输出杆盖板、7-螺栓、8-中心齿轮、9-小齿轮、10-联接杆盖板、11-橡胶外套、12-显示屏、13尾杆盖板、14-力矩输入齿轮、15-力矩输入齿轮轴、16-驱动手柄、17-塑料外套、18-尾杆底槽、19-螺母、20-联接杆底槽、21-输出杆底槽、22-底槽小齿轮轴孔、23-底槽中心通孔、24-沟槽、25-槽孔、26-滑套、27-弹簧、28-限位小球、29-盖板小齿轮轴孔、30-盖板中心通孔、31-凸板。

具体实施方案

在图1所示的组合式蛇形力矩扳手示意图中，该扳手主要包括力矩输入装置、力矩输出装置和力矩传递装置，所述力矩传递装置为若干个结构相同的联接杆，每个联接杆包括：小齿轮、联接杆底槽和盖板、中心大齿轮和螺柱，如图2、图3和图4所示，联接杆底槽20的槽底板的一端是圆板，该圆板中心设有通孔23，沿圆板中心面对称分布各设5个槽孔25，这些槽孔的中心线在一个圆周上，该槽孔内设有限位小球28，如图5所示；上述槽底板的另一端为内凹弧形开口槽，该槽底板的中间条板上沿中心线设有5-8个小齿轮轴孔22，该轴孔的间距为齿轮中心距；在底槽板两边上设有与其垂直相连的槽壁，和圆板对应的槽壁端顶与中心线垂直且过圆板圆心的面齐平，和内凹弧形开口槽对应的槽壁沿开口槽弧面向两侧延伸，其顶端与中心线垂直且与过弧形开口槽圆心的面齐平，在上述延伸的槽壁底部两侧各设一个槽孔，槽孔内装有弹簧27，该延伸的槽壁可置于另一个联接杆底槽圆板的槽壁内，两者之间设两个弧形滑套26，该滑套下部置于圆板上与其对应的沟槽24内。联接杆底槽上设有与其相对应的联接杆盖板10，如图7所示，该联接杆盖板一端为与联接杆底槽圆板相对应的圆板，该圆板中心设有通孔30，与圆板连为一体的条板的宽度与底槽对应，该条板的另一端为弧面自由端，与另一个盖板圆板对应；在该联接杆盖板背面设有与其连为一体的凸板31，该凸板的宽度与联接杆底槽内的宽度相同，该凸板伸出盖板，其伸出盖板的长度是上述一个小齿轮直径的长度，在上述凸板的中心线上设有小齿轮轴孔29，这些小齿轮轴孔均与联接杆底槽的小齿轮轴孔22对应，上述凸板的一侧设有与盖板中心通孔对应的通孔30，该通孔与小齿轮轴孔的间距为中心齿轮与小齿轮的中心距；中心齿轮8设在联接杆底槽和联接杆盖板的中心通孔内，与小齿轮轴孔数量相同的小齿轮9相互啮合，安装在底槽和盖板的上的小齿轮轴孔内，构成小齿轮组，上述中心齿轮与相邻的两个联接杆的小齿轮组相啮合，螺栓7穿过中心齿轮、底槽和盖板上的通孔，用螺母19拧紧，将盖板固定在底槽上，连接两个联接杆，构成联接杆组，该联接杆组的一端与力矩输入装置连接，其另一端与力矩输出装置连接。

所述力矩输入装置主要包括尾杆、尾杆底槽和盖板、驱动手柄、力矩输入齿轮、小齿轮和显示屏，如图8所示，尾杆的尾端是一个封闭的圆形底槽18，其盖板13上不设通孔，尾杆盖板通过螺钉固定在尾杆底槽上；设有力矩输入齿轮14的齿轮轴15的一端安装在盖板背面的凸板上的通孔内，该齿轮轴的另一端通过销与驱动手柄16的一端连接，该驱动手柄外套有绝缘外套17，在尾杆外设有用于人手把握的绝缘外套11，在上述尾杆盖板上设有显示屏12；其它部件和结构与联接杆相同。

所述力矩输出装置主要包括输出杆、输出杆底槽和盖板、扭矩传感器、力矩输出齿轮，力矩输出四角螺杆，可更换工作头和数据线，其中，输出杆头部的底槽21和盖板6结构与尾杆的尾端基本相同，只是头部盖板上设有中心通孔，设有力矩输出齿轮2的齿轮轴穿过盖板和底槽的中心通孔，穿过盖板中心通孔的一端与扭矩传感器1连接，该扭矩传感器紧固在盖板上，穿过底槽中心通孔的一端与力矩输出四角螺杆3的一端联接，该力矩输出四角螺杆的另一端与可更换工作头4联接，数据线5的一端与扭矩传感器连接，其另一端与尾杆上的显示屏12连接。

Claims (1)

1.一种组合式蛇形力矩扳手，其特征在于：它主要包括力矩输入装置、力矩输出装置和力矩传递装置；

所述力矩传递装置为若干个结构相同的联接杆，每个联接杆包括：小齿轮、联接杆底槽和盖板、中心大齿轮和螺柱，其中，联接杆底槽的槽底板的一端是圆板，该圆板中心设有通孔，沿圆板中心面对称分布各设5个槽孔，这些槽孔的中心线在一个圆周上，该槽孔内设有限位小球；上述槽底板的另一端为内凹弧形开口槽，该槽底板的中间条板上沿中心线设有5-8个小齿轮轴孔，该轴孔的间距为小齿轮中心距；在底槽板两边上设有与其垂直相连的槽壁，和圆板对应的槽壁端顶与中心线垂直且过圆板圆心的面齐平，和内凹弧形开口槽对应的槽壁沿开口槽弧面向两侧延伸，其顶端与中心线垂直且与过弧形开口槽圆心的面齐平，在上述延伸的槽壁底部两侧各设一个槽孔，槽孔内装有弹簧，该延伸的槽壁可置于另一个联接杆底槽圆板的槽壁内，两者之间设两个弧形滑套，该滑套下部置于圆板上与其对应的沟槽内。联接杆底槽上设有与其相对应的联接杆盖板，该联接杆盖板一端为与联接杆底槽圆板相对应的圆板，该圆板中心设有通孔，与圆板连为一体的条板的宽度与底槽对应，该条板的另一端为弧面自由端，与另一个盖板圆板对应；在该联接杆盖板背面设有与其连为一体的凸板，该凸板的宽度与联接杆底槽内的宽度相同，该凸板伸出盖板，其伸出盖板的长度是上述一个小齿轮直径的长度，在上述凸板的中心线上设有小齿轮轴孔，这些小齿轮轴孔均与联接杆底槽的小齿轮轴孔对应，上述凸板的一侧设有与盖板中心通孔对应的通孔，该通孔与小齿轮轴孔的间距为中心齿轮与小齿轮的中心距；中心齿轮设在联接杆底槽和联接杆盖板的中心通孔内，与小齿轮轴孔数量相同的小齿轮相互啮合，安装在底槽和盖板上的小齿轮轴孔内，构成小齿轮组，上述中心齿轮与相邻的两个联接杆的小齿轮组相啮合，螺栓穿过中心齿轮、底槽和盖板上的通孔，用螺母拧紧，将盖板固定在底槽上，连接两个联接杆，构成联接杆组，该联接杆组的一端与力矩输入装置连接，其另一端与力矩输出装置连接；

所述力矩输入装置主要包括尾杆、尾杆底槽和盖板、驱动手柄、力矩输入齿轮、小齿轮和显示屏，其中，尾杆的尾端是一个封闭的圆形底槽，其盖板上不设通孔，尾杆盖板通过螺钉固定在尾杆底槽上；设有力矩输入齿轮的齿轮轴的一端安装在盖板背面的凸板上的通孔内，该齿轮轴的另一端通过销与驱动手柄的一端连接，该驱动手柄外套有绝缘外套，在尾杆外设有用于人手把握的绝缘外套，在上述尾杆盖板上设有显示屏；其它部件和结构与联接杆相同；

所述力矩输出装置主要包括输出杆、输出杆底槽和盖板、扭矩传感器、力矩输出齿轮，力矩输出四角螺杆，可更换工作头和数据线，其中，输出杆头部的底槽和盖板结构与尾杆的尾端基本相同，只是头部盖板上设有中心通孔，设有力矩输出齿轮的齿轮轴穿过盖板和底槽的中心通孔，穿过盖板中心通孔的一端与扭矩传感器连接，该扭矩传感器紧固在盖板上，穿过底槽中心通孔的一端与力矩输出四角螺杆的一端联接，该力矩输出四角螺杆的另一端可更换工作头联接，数据线的一端与扭矩传感器连接，其另一端与尾杆上的显示屏连接。