CN104308792A - 一种双头螺柱拧紧器 - Google Patents

Abstract

一种双头螺柱拧紧器，包括螺套本体、螺套、顶杆、套筒、滚珠、保护套和驱动销。螺套前段设置光孔，螺套后段设置内螺纹，螺套与螺套本体过盈配合，螺套本体的后段对称设置有两块挡块，与套筒的前段对称设置的两块挡块交错布置，共同构成离合器，相对转动范围略大于或等于90°。顶杆后段伸入套筒中，并通过驱动销与套筒固定，顶杆前段伸入螺套本体中，内置一组滚珠，形成滚珠丝杆副。本发明在现有结构基础上取消第二螺纹副，调整为滚珠丝杆副，减少双头螺柱拧紧器工作中的摩擦，从而延长产品使用寿命，进一步提高装配效率与成功率。

Description

一种双头螺柱拧紧器

技术领域

本发明涉及通用装配工具，尤其涉及螺柱拧紧器。

背景技术

双头螺柱是紧固件的一种，主要用于被连接零件之一厚度较大、要求结构紧凑，装配空间狭小，或因拆卸频繁，不宜采用普通螺栓连接的场合，具有紧固、定位、导向等作用，通常在车辆与内燃机、矿山与工程机械、桥梁等领域体现。

中国专利CN101543985公开了一种螺柱拧紧装置，该产品能快速装配双头螺柱，防止双头螺柱从基体上退出，主要特征为：螺套中设置的第一段内螺纹与螺柱的外螺纹形成第一螺纹副，螺套中设置的第二段内螺纹与顶杆设有的外螺纹配合形成第二螺纹副，螺纹升角为7～10°，用两套螺纹摩擦力的差异来实现将双头螺柱拧入基体后，拧紧装置再轻松退出基体。 

该结构存在的缺陷是：第二段螺纹在顶紧双头螺柱尾端时，双头螺柱尾端对顶杆产生很大的轴向力，从而传递到第二段内螺纹的螺牙上，产生反作用力与摩擦力，随着输入力矩的逐渐增大，螺牙上反作用力与摩擦力合成的总反力相应增大，在双头螺柱拧紧装置频繁使用过程中，螺纹逐渐磨损或损坏，寿命有限。另外， 其螺套是一个整体结构，内部集成了第一段内螺纹和第二段内螺纹，集成结构多，制造成本高，而且在后期使用过程中如螺套发生损坏，需要整体更换，增加使用方成本。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种双头螺柱拧紧器，在保证快速、准确、无误的装配双头螺柱的同时，延长拧紧器的使用寿命。

本发明的技术方案如下：

    一种双头螺柱拧紧器，包括螺套组件，顶杆、套筒、滚珠、保护套和驱动销。所述螺套组件由螺套本体和螺套组成；所述螺套本体前段有一光孔，该光孔与螺套过盈配合或在扭力大时用销连接。螺套本体中段有内螺纹，形成外丝杆，内置一组滚珠，顶杆前段有外螺纹，形成内丝杆，伸入螺套本体中，与外丝杆和滚珠共同构成滚珠丝杆副。在所述螺套本体的后段对称设置有后段挡块，套筒的前段对称设置有前端挡块，所述后段挡块与前段挡块交错布置，相互配合，在周向上相互限位；所述螺套前段设有一光孔，直径大于双头螺柱，螺套后段设有内螺纹，螺纹规格与双头螺柱对应；所述顶杆后段伸入套筒中，并通过驱动销与套筒固定。

所述螺套、螺套本体、顶杆、套筒、保护套以及滚珠构成的环形柱体的中心线同轴。

进一步，所述螺套前段光孔的长度为2～3mm，直径大于双头螺柱1～2.5mm，装配时能有效的引导双头螺柱进入螺纹孔。所述螺套后段内螺纹的有效长度为5～9mm，升角与双头螺柱相对应。

在所述螺套本体的后段对称设置有两块挡块，与所述套筒的前段对称设置的两块挡块交错布置，螺套本体与套筒工作中相对转动大于或等于90°，螺套本体后段挡块与套筒前段挡块共同构成离合器，由于螺套本体与套筒相对转动范围不大，这样在转动过程中螺套本体不会脱落。

本发明用于装配双头螺柱时，先将双头螺柱前端旋入基体2～3螺牙，然后将螺套对准双头螺柱后端，通过风扳机或扳手转动套筒，套筒通过驱动销带动顶杆朝着双头螺柱后端移动，套筒正向旋转一定角度后，双头螺柱后端在螺套前段光孔的引导下旋入螺套后段螺纹，套筒挡块与螺套本体挡块贴合，顶杆的球头前段与双头螺柱尾段结合并产生顶紧力，驱动双头螺柱继续旋转入基体中，此时双头螺柱尾端不完整螺牙与基体之间螺纹产生咬合力。

用风扳机或扳手驱动双头螺柱拧紧器反向退出双头螺柱时，顶杆在驱动销的带动下首先反向旋转，由于滚珠丝杆副产生的摩擦力小于螺纹副的摩擦力，顶紧力瞬间解除。此时螺套相当于套在双头螺柱上的螺母，摩擦力远远小于双头螺柱旋入基体的咬合力和摩擦力，套筒反向旋转一定角度后，套筒挡块与螺套本体挡块反向贴合，直到套筒完全从双头螺柱后段退出。双头螺柱在其与基体之间螺纹的咬合力作用下保持不动。

在上述螺套本体与套筒外设有保护套，防止螺套本体后段挡块与套筒前段挡块工作中夹伤工人手指。

在上述套筒后段设有方孔，其周向中央均匀布置4个凹槽，有利于快速与风扳机或扳手的方榫定位。

本发明是对中国专利CN101543985的改进，取消第二螺纹副，调整为滚珠丝杆副，减少双头螺柱拧紧器工作中的摩擦，从而延长产品使用寿命，进一步提高装配效率与成功率。同时，将螺套由一个整体结构变成螺套与螺套本体组合结构，是为了制造标准化与通用化，首先能保证在批量生产本产品时节约成本， 同时提高装配效率，其次是后期使用过程中如螺套发生损坏，在有效利用其它零的情况下可以进行更换，从而为使用方节省成本。

本发明旨在能快速、准确、无误的装配双头螺柱，同时进一步提高装配效率，延长双头螺柱的使用寿命。

附图说明

图1 为双头螺柱拧紧器总成结构示意图；

图2 为双头螺柱拧紧器总成断面图；

图3 为顶杆结构示意图；

图4 为螺套本体左视图；

图5 为螺套本体结构示意图；

图6 为套筒左视图；

图7 为套筒结构示意图；

图8 为套筒右视图；

图9 为套筒断面图；

图10 为双头螺柱拧紧器的装配示意图。

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9所示，本双头螺柱拧紧器由螺套本体1、顶杆2、套筒3、螺套4、滚珠5、保护套6、驱动销7等构成，所述零件同轴。

参见图1，螺套4前段设置有一2～3mm长的光孔，直径大于双头螺柱1～2.5mm，装配双头螺柱时起导向作用。所述螺套4后段设置有有效长度为5～9mm的内螺纹4a，升角与双头螺柱相对应。螺套4与螺套本体1前端的光孔过盈配合。

参见图1、图4、图5、图6、图7和图8，在螺套本体1的后段对称设置有两块后段挡块1c，套筒3的前段对称设置的两块前段挡块3c交错布置，所述4块挡块共同构成离合器，由于螺套本体1与套筒3相对转动范围略大于或等于90°，这样在转动过程中螺套本体1不会脱落。螺套本体1与套筒3结合处外面设有保护套6。

参见图1、图2和图3，所述顶杆2后段伸入套筒中，并通过驱动销7穿过顶杆销孔2b与套筒3固定。顶杆前段有外螺纹，形成内丝杆2a，伸入螺套本体1中，螺套本体1中段有内螺纹，形成外丝杆1a，内置一组滚珠5，装配时涂润滑油，外丝杆1a、滚珠5和内丝杆2a共同构成滚珠丝杆副。顶杆2前段为表面为球面，用于与双头螺柱后端接触。

参见图9，套筒3的后段设有方孔3b，其周向中央均匀布置4个凹槽，有利于快速与风扳机或扳手的方榫定位。

如图10所示，本发明是这样工作的：

第一阶段：先将双头螺柱8前端旋入基体2～3螺牙，然后将螺套4前端对准双头螺柱后端，通过风扳机的方榫对准套筒3的方孔3b，驱动套筒3正向旋转，套筒3通过驱动销7带动顶杆2朝着双头螺柱后端移动，当旋转一定角度后，双头螺柱后段在螺套4前段光孔引导下缓缓旋入螺套4后段内螺纹4a，套筒挡块3c与螺套本体挡块1c贴合，继续旋转，顶杆2前段球头与双头螺柱后端结合，产生顶紧力。

第二阶段：继续驱动螺套4，在顶杆2前段球头与双头螺柱后端顶紧力的作用下双头螺柱沿着基体螺纹孔旋转，直到完全旋入基体中，此时双头螺柱尾端不完整螺牙与基体之间螺纹产生咬合力。

第三阶段：用风扳机反向驱动螺套4，顶杆2在驱动销7的带动下首先反向旋转，由于螺套本体1后段设置的内丝杆1a与顶杆2前段设置的外丝杆2a形成的滚珠丝杆副的摩擦力远远小于双头螺柱旋入基体的咬合力和摩擦力，套筒挡块3c与螺套本体挡块1c瞬间分离，顶紧力瞬间解除。此时螺套4相当于套在双头螺柱上的螺母，在无顶紧力的作用下螺牙处于悬空状态。

第四阶段：套筒3反向旋转一定角度后，套筒挡块3c与螺套本体挡块1c反向接合，继续驱动套筒3，直到螺套4完全从双头螺柱后段退出。

Claims (5)

1.一种双头螺柱拧紧器，包括螺套组件，顶杆（2）、套筒（3）、滚珠（5）、保护套（6）和驱动销（7）；其特征在于：所述螺套组件由螺套本体（1）和螺套（4）组成；所述螺套本体（1）前段有一光孔，该光孔与螺套（4）过盈配合或用销连接；螺套本体（1）中段有内螺纹，形成外丝杆（1a），内置一组滚珠（5，——顶杆前段有外螺纹，形成内丝杆（2a），伸入螺套本体1中，与外丝杆（1a）和滚珠（5）共同构成滚珠丝杆副；在所述螺套本体（1）的后段对称设置有后段挡块（1a），套筒（3）的前段对称设置有前端挡块（3a），所述后段挡块（1a）与前段挡块（3a）交错布置，相互配合，在周向上相互限位，共同构成离合器，螺套本体与套筒工作中相对转动大于或等于90°；所述螺套（4）前段设有一光孔，直径大于双头螺柱公称直径，螺套（4）后段设有内螺纹（4c），螺纹规格与双头螺柱对应；所述顶杆（2）后段伸入套筒（3）中，并通过驱动销（7）与套筒（3）固定；所述螺套、螺套本体、顶杆、套筒、保护套以及滚珠的中心线同轴。

2.根据权利要求1所述的双头螺柱拧紧器，其特征在于：所述螺套（4）前段光孔的长度为2～3mm，直径大于双头螺柱1～2.5mm，后段内螺纹（4c）的有效长度为5～9mm。

3.根据权利要求1所述的双头螺柱拧紧器，其特征在于：所述螺套本体（1）与套筒（3）结合处外面设有保护套（6）。

4.根据权利要求1所述的双头螺柱拧紧器，其特征在于：所述套筒（3）后段设有方孔，该方孔四面内壁设有中心各开有一个弧形凹槽。

5.根据权利要求1所述的双头螺柱拧紧器，其特征在于：所述顶杆（2）前段为表面为球面。