CN104889919A - 一种钢筋与连接套螺纹连接使用的电动管钳 - Google Patents

Abstract

一种钢筋与连接套螺纹连接使用的电动管钳，属于钢筋连接设备技术领域，用于建筑行业钢筋与连接套螺纹连接使用。其技术方案是：本发明包括外壳、动力装置、传动装置、扭矩装置、转动连接装置，动力装置输出拧紧力矩经传动装置传递到转动连接装置，转动连接装置通过开口齿轮和腭板实现了连接套的定向旋转，扭矩调节装置可以设定连接套的拧紧力矩，从而达到螺纹可靠连接，并可以避免发生过载。本发明为粗钢筋与连接套的螺纹连接技术提供了适宜的电动工具，具有机构小巧简便、拧紧力矩可调、运行安全可靠等优点，大大降低操作人员劳动强度，还显著提高了工作效率，可以取代传统的手工作业，成为首创的钢筋与连接套螺纹连接领域的专用电动工具。

Description

一种钢筋与连接套螺纹连接使用的电动管钳

技术领域

本发明涉及一种建筑行业用于钢筋与连接套螺纹连接使用的电动连接工具，属于钢筋连接设备技术领域。

背景技术

钢筋机械连接是建筑行业的一种粗钢筋连接方式，连接时在两根钢筋之间使用连接套进行连接，钢筋与连接套之间的连接通过挤压变形的咬合、螺纹之间的楔合等形式实现。连接的主要方式有：径向和轴向挤压连接（冷挤压连接）、锥螺纹连接、镦粗直螺纹连接、滚轧直螺纹连接等形式。钢筋与连接套连接具有接头性能可靠、质量稳定、不受气候条件的影响、工艺简单、连接速度快、安全、无明火、不污染环境等优点，钢筋与连接套连接已经成为结构设计和建筑施工的关键技术之一，其连接的可靠与否直接影响工程结构质量和工作效率。正确选用钢筋与连接套螺纹连接的工具，有助于提高钢筋连接的质量，降低工人劳动强度，提高工作效率。

目前在施工工程中，钢筋的螺纹连接，是由工人利用力矩扳手等工具实现连接套或钢筋的旋紧和松开的。这样会大大阻碍工程进度，浪费时间，降低了效率，而且难以保证工程质量。以往这些工具在使用过程中，一直到工人拧不动为止，由于人手臂的力各不相同，所以钢筋和连接套的并不都是使用相同的力矩来达到紧固效果，钢筋连接质量的稳定性受人为因素的影响较大。螺纹接头破坏大都发生在接头处，现在漏拧或拧紧力矩不准、丝扣松动等对钢筋连接强度有很大影响。因此为了解决工作效率低和力矩难以控制问题，保证连接套现场连接质量，必须研发能使钢筋和连接套连接可靠的专业工具。

发明内容   

本发明所要解决的技术问题是提供一种钢筋与连接套螺纹连接使用的电动管钳，这种电动管钳可以调节扭矩，提高钢筋连接的质量，同时降低工人劳动强度，提升工作效率。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种钢筋与连接套螺纹连接使用的电动管钳，它包括外壳、动力装置、传动装置、转动连接装置，外壳的下部为手柄，动力装置、传动装置和转动连接装置依次沿着外壳的长度方向安装在外壳内，动力装置包括转子、定子，定子固定在外壳内的后端，转子嵌入在定子中间，传动装置由减速机构和小锥齿轮、大锥齿轮、大锥齿轮轴、轴齿轮组成，转子的转轴通过减速机构与小锥齿轮相连接，小锥齿轮的轴线沿着外壳的长度方向，大锥齿轮与小锥齿轮相啮合，大锥齿轮套装在大锥齿轮轴上，大锥齿轮和大锥齿轮轴的轴线与外壳的长度方向垂直，大锥齿轮轴上套装有轴齿轮，转动连接装置由惰轮、开口齿轮、腭板架、腭板、刹带、滚柱、坡轨、滚子组成，传动装置的轴齿轮通过惰轮与开口齿轮相连接，开口齿轮轴线与外壳长度方向垂直，开口齿轮由一排滚轮径向定位，上挡圈和下挡圈轴向定位，开口齿轮一侧环形凸起上用销子固定着一对坡轨，坡轨的截面为一渐变的楔形，开口齿轮的内孔中有一个腭板架，腭板架也为开口形式，其两边中间各有一个腭板，腭板上通过滚柱各架着一个滚子，腭板架上端的两边中间各有一个沿着径向的槽，腭板可以沿着槽径向滑动，刹带固定在下壳体上，与腭板架的中间曲面接触。

上述钢筋连接套连接使用的电动管钳，所述的传动装置中的减速机构为行星减速机构，行星减速机构由太阳轮、行星轮、行星架、齿圈、齿轮套组成，转子的转轴与太阳轮连接，太阳轮与行星轮相啮合，行星轮与齿圈的内齿相啮合，齿圈外周固定在外壳上，行星轮与行星架的一端相连接，齿轮套通过锁紧螺钉套装在行星架的另一端，小锥齿轮套装在齿轮套上。

上述钢筋连接套连接使用的电动管钳，它还有扭矩调节装置，扭矩调节装置由压板、摩擦片、移动压板、碟形弹簧、止推垫片、定位环、调节螺栓组成，压板、摩擦片、移动压板、碟形弹簧、止推垫片、定位环均为圆环形，它们内孔径与行星减速机构的齿轮套外径相匹配，套装在齿轮套上，传动装置的压板位于小锥齿轮的外侧，与齿轮套固定连接，移动压板位于小锥齿轮的另一侧，摩擦片位于压板、移动压板和小锥齿轮之间，碟形弹簧的一侧与移动压板相对，止推垫片位于蝶形弹簧的另一侧，调节螺栓的螺杆前端顶在止推垫片外侧，调节螺栓拧在定位环的螺孔上，定位环通过螺钉固定在齿轮套上。

上述钢筋连接套连接使用的电动管钳，它还有回位装置，回位装置由弹簧和锁销组成，在开口齿轮后部有垂直于开口齿轮平面的销孔，在腭板架相对销孔的位置上有斜槽，外壳上有与开口齿轮销孔相对的安装孔，锁销套穿过外壳的安装孔与开口齿轮平面相接，锁销在锁销套内，锁销的下端穿过开口齿轮销孔插入腭板架的斜槽中，弹簧位于锁销套内，弹簧套在锁销上。

本发明的有益效果是：

本发明的动力装置输出拧紧力矩经传动装置传递到转动连接装置，转动连接装置通过开口齿轮和腭板实现了连接套的定向旋转，扭矩调节装置可以设定连接套的拧紧力矩，从而达到螺纹可靠连接的目的，并可以避免发生过载。本发明为粗钢筋与连接套的螺纹连接技术提供了适宜的电动工具，具有布局合理、机构小巧简便、拧紧力矩可调、运行安全可靠等优点，不但大大降低操作人员劳动强度，还显著提高了工作效率，可以取代传统的手工作业，成为首创的钢筋与连接套螺纹连接领域的专用电动工具。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是转动装置轴测图。

图1中标记如下：转子1、定子2、太阳轮3、行星轮4、行星架5、齿圈6、齿轮套7、定位环8、调节螺栓9、止推垫片10、蝶形弹簧11、移动压板12、摩擦片13、压板14、锁紧螺钉15、弹簧16、锁销17、开口齿轮18、腭板架19、腭板20、刹带21、下挡圈22、上挡圈23、滚柱24、滚轮25、惰轮26、轴齿轮27、大锥齿轮轴28、大锥齿轮29、小锥齿轮30、外壳31、坡轨32、滚子33、连接套34、板簧35。

具体实施方式

本发明由外壳31、动力装置、传动装置、扭矩装置、回位装置、转动连接装置组成。

图中显示，外壳31的下部为手柄，动力装置、传动装置、扭矩装置、回位装置和转动连接装置依次沿着外壳31的长度方向安装在外壳31内。

图中显示，动力装置由转子1、定子2等组成，额定电压220v，功率620w，额定负载下转速为20r/min。。定子2固定在外壳31内的后端，转子1嵌入在定子2中间，转子1的转轴与传动装置相连接，

图中显示，传动装置由减速机构和小锥齿轮30、大锥齿轮29、大锥齿轮轴28、轴齿轮27组成。转子1的转轴通过减速机构与小锥齿轮30相连接，小锥齿轮30的轴线沿着外壳31的长度方向，大锥齿轮29与小锥齿轮30相啮合，大锥齿轮29套装在大锥齿轮轴28上，大锥齿轮29和大锥齿轮轴28的轴线与外壳31的长度方向垂直，大锥齿轮轴28上套装有轴齿轮27。减速结构将动力装置传递过来转速进行减速，小锥齿轮30和大锥齿轮29经过啮合将沿着外壳31长度方向的转动变为垂直于外壳31长度方向的转动，并由轴齿轮27传递给转动连接装置。

图中显示，传动装置中的减速机构为行星减速机构，也可以采用其它减速机构，如齿轮减速机构或蜗轮蜗杆减速机构。行星减速机构由太阳轮3、行星轮4、行星架5、齿圈6、齿轮套7组成，转子1的转轴与太阳轮3连接，太阳轮3与行星轮4相啮合，行星轮4与齿圈6的内齿相啮合，齿圈6外周固定在外壳31上，行星轮4与行星架5的一端相连接，齿轮套7通过锁紧螺钉15套装在行星架5的另一端，小锥齿30轮套装在齿轮套7上。

当按下旋紧按钮时，转子1正传，带动太阳轮3顺时针转动，此时太阳轮3为主动件，而行星架5为被动件，太阳轮3顺时针转动时，太阳轮齿给行星轮齿一推力，则行星轮4逆时针转动，但齿圈6固定，所以齿圈轮齿给行星轮齿一反作用力，这时行星轮4又绕太阳轮3顺时针旋转，最后行星轮4仅逆时针自传，并且在行星架5的带动下，绕太阳轮3中心轴线顺时针公转。

图中显示，转动连接装置由惰轮26、开口齿轮18、腭板架19、腭板20、刹带21、滚柱24、坡轨32、滚子33组成，传动装置的轴齿轮27通过惰轮26与开口齿轮18相连接，开口齿轮18的轴线与外壳31长度方向垂直，开口齿轮18一侧环形凸起上用销子固定着一对坡轨32，开口齿轮18的内孔中有一个腭板架19，腭板架19也为开口形式，其两边中间各有一个腭板20，坡轨32的截面为一渐变的楔形，腭板20上通过滚柱各架着一个滚子33，腭板架19一端的两边中间各有一个沿着径向的槽，腭板20可以沿着槽径向滑动，刹带21固定在外壳31上，与腭板架19的中间曲面始终接触。

开口齿轮18轴向有上挡圈23、下挡圈22固定，径向由外壳31上9个滚轮25定位。当开口齿轮18转动时，腭板架19由于刹带21的作用先不转动，使得腭板20上的滚子33在坡轨32上爬坡，这时腭板20沿腭板架19上的径向槽向中心移动，直到夹紧连接套34后，开口齿轮18带动腭板架19克服刹带21的摩擦力和夹紧的连接套34或钢筋一起转动，直到将连接套34和钢筋可靠的连接在一起。当向相反的方向运动时，夹紧的腭板20松开，在板簧35的弹力下又移动回初始位置，同时开口齿轮18和腭板架19在回位机构的作用下自动对准，再通过操作和装置外壳31缺口对准，方便下一个连接套34和钢筋的进入和退出。

图中显示，扭矩调节装置的作用是可以设定连接套的拧紧力矩，从而达到螺纹可靠连接的目的，并可以避免发生过载。扭矩调节装置由压板14、摩擦片13、移动压板12、碟形弹簧11、止推垫片10、定位环8、调节螺栓9组成。压板14、摩擦片13、移动压板12、碟形弹簧11、止推垫片10、定位环8均为圆环形，它们内孔径与行星减速机构的齿轮套7外径相匹配，套装在齿轮套7上，传动装置的压板14位于小锥齿轮30的外侧，与齿轮套7固定连接，移动压板12位于小锥齿轮30的另一侧，摩擦片13位于压板14、移动压板12和小锥齿轮30之间，碟形弹簧11的一侧与移动压板12相对，止推垫片10位于蝶形弹簧11的另一侧，调节螺栓9的螺杆前端顶在止推垫片10外侧，调节螺栓9拧在定位环8的螺孔上，定位环8通过螺钉固定在齿轮套7上。

调节连接套的拧紧力矩时，拧紧或放松调节螺栓9，调节螺栓9通过止推垫片10向前推动碟形弹簧11，碟形弹簧11推动移动压板12，移动压板12压紧小锥齿轮30，通过调整碟形弹簧11上的压紧力，可以设定所用连接套拧紧所需的力矩值。当工件的力矩超过设定的力矩值时，小锥齿轮30与两侧的压板14、移动压板12之间的摩擦片13产生打滑现象空转，此时动力装置带动传动装置空转，限制了传动装置传动的转矩，当过载形式消失后自动恢复连接。

图中显示，回位装置由弹簧16和锁销17组成，在开口齿轮18后部有垂直于开口齿轮18平面的销孔，在腭板架19相对销孔的位置上有斜槽，外壳31上有与开口齿轮18销孔相对的安装孔，锁销套穿过外壳31的安装孔与开口齿轮18平面相接，锁销17在锁销套内，锁销17的下端穿过开口齿轮18销孔插入腭板架19的斜槽中，弹簧16位于锁销套内，弹簧16套在锁销17上。

当开口齿轮18向相反的方向运动时，锁销17在弹簧16的作用下，插入到腭板架19上的斜槽内，使得开口齿轮18与腭板架19自动对准，方便连接套或钢筋的进入和退出。

本发明的工作过程如下：

调节扭矩调节装置中的调节螺栓9，调整碟形弹簧11的压紧力，设定所用连接套34拧紧所需的力矩值。首先将连接套34与钢筋手动旋紧2-3圈，使得连接套34内螺纹与钢筋端部外螺纹配合，然后将电动管钳钳口中心对准连接套34中心部位，启动手柄上的旋紧按钮，转子1正转，带动传动装置，行星架5将扭矩传递到小锥齿轮30，小锥齿轮30与大锥齿轮29啮合，从而将扭矩传递到与大锥齿轮29同轴的轴齿轮27上，轴齿轮27与惰轮26啮合，扭矩传递到惰轮26上，惰轮26与开口齿轮18啮合，最后扭矩传递到开口齿轮18上，开口齿轮18开始转动，腭板20沿固定在开口齿轮18上的坡轨32爬坡，当腭板20夹紧连接套34时，开口齿轮18带动腭板架19克服刹带21摩擦力而一起转动，实现连接套34的旋紧。

当连接套34旋紧到位后，连接套34停止运动，摩擦力巨升，此时在扭矩调节装置的作用下，小锥齿轮30停止转动，执行机构停止工作，转子1空转，从而起到过载保护的作用。

按下手柄上的反转按钮，开口齿轮18反转，腭板20在板簧35的作用下与连接套34松开回到初始位置，同时回位机构工作，使得开口齿轮18与腭板架19自动对准，再通过操作使开口齿轮18、腭板架19与装置外壳31缺口对准，使连接好的连接套34和钢钢筋从执行机构中退出，最终实现整个工作过程。

Claims (4)

1.一种钢筋与连接套螺纹连接使用的电动管钳，其特征在于：它包括外壳（31）、动力装置、传动装置、转动连接装置，外壳（31）的下部为手柄，动力装置、传动装置和转动连接装置依次沿着外壳（31）的长度方向安装在外壳（31）内，动力装置包括转子（1）、定子（2），定子（2）固定在外壳（31）内的后端，转子（1）嵌入在定子（2）中间，传动装置由减速机构和小锥齿轮（30）、大锥齿轮（29）、大锥齿轮轴（28）、轴齿轮（27）组成，转子（1）的转轴通过减速机构与小锥齿轮（30）相连接，小锥齿轮（30）的轴线沿着外壳（31）的长度方向，大锥齿轮（29）与小锥齿轮（30）相啮合，大锥齿轮（29）套装在大锥齿轮轴（28）上，大锥齿轮（29）和大锥齿轮轴（28）的轴线与外壳（31）的长度方向垂直，大锥齿轮轴（28）上套装有轴齿轮（27），转动连接装置由惰轮（26）、开口齿轮（18）、腭板架（19）、腭板（20）、刹带（21）、滚柱（24）、坡轨（32）、滚子（33）组成，传动装置的轴齿轮（27）通过惰轮（26）与开口齿轮（18）相连接，开口齿轮（18）轴线与外壳（31）长度方向垂直，开口齿轮（18）由一排滚轮（25）径向定位，上挡圈（23）和下挡圈（22）轴向定位，开口齿轮（18）一侧环形凸起上用销子固定着一对坡轨（32），开口齿轮（18）的内孔中有一个腭板架（19），腭板架（19）也为开口形式，其两边中间各有一个腭板（20），坡轨（32）的截面为一渐变的楔形，腭板（20）上通过滚柱（24）各架着一个滚子（33），腭板架（19）一端的两边中间各有一个沿着径向的槽，腭板（20）可以沿着槽径向滑动，刹带（21）固定在下壳体上，与腭板架（19）的中间曲面接触。

2.根据权利要求1所述的钢筋连接套连接使用的电动管钳，其特征在于：所述的传动装置中的减速机构为行星减速机构，行星减速机构由太阳轮（3）、行星轮（4）、行星架（5）、齿圈（6）、齿轮套（7）组成，转子（1）的转轴与太阳轮（3）连接，太阳轮（3）与行星轮（4）相啮合，行星轮（4）与齿圈（6）的内齿相啮合，齿圈（6）外周固定在外壳（31）上，行星轮（4）与行星架（5）的一端相连接，齿轮套（7）通过锁紧螺钉（15）套装在行星架（5）的另一端，小锥齿轮（30）套装在齿轮套（7）上。

3.根据权利要求2所述的钢筋连接套连接使用的电动管钳，其特征在于：它还有扭矩调节装置，扭矩调节装置由压板（14）、摩擦片（13）、移动压板（12）、碟形弹簧（11）、止推垫片（10）、定位环（8）、调节螺栓（9）组成，压板（14）、摩擦片（13）、移动压板（12）、碟形弹簧（11）、止推垫片（10）、定位环（8）均为圆环形，它们内孔径与行星减速机构的齿轮套（7）外径相匹配，套装在齿轮套（7）上，传动装置的压板（14）位于小锥齿轮（30）的外侧，与齿轮套（7）固定连接，移动压板（12）位于小锥齿轮（30）的另一侧，摩擦片（13）位于压板（14）、移动压板（12）和小锥齿轮（30）之间，碟形弹簧（11）的一侧与移动压板（12）相对，止推垫片（10）位于蝶形弹簧（11）的另一侧，调节螺栓（9）的螺杆前端顶在止推垫片（10）外侧，调节螺栓（9）拧在定位环（8）的螺孔上，定位环（8）通过螺钉固定在齿轮套（7）上。

4.根据权利要求3所述的钢筋连接套连接使用的电动管钳，其特征在于：它还有回位装置，回位装置由弹簧（16）和锁销（17）组成，在开口齿轮（18）后部有垂直于开口齿轮（18）平面的销孔，在腭板架（19）相对销孔的位置上有斜槽，外壳（31）上有与开口齿轮（18）销孔相对的安装孔，锁销套穿过外壳（31）的安装孔与开口齿轮（18）平面相接，锁销（17）在锁销套内，锁销（17）的下端穿过开口齿轮（18）销孔插入腭板架（19）的斜槽中，弹簧（16）位于锁销套内，弹簧（16）套在锁销（17）上。