CN105328650B - 一种分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具，用于安装分体嵌套式单边螺栓紧固件，螺栓紧固件包括螺栓(14)、螺母(16)和分体式垫片(15)，工具包括主体及设置在主体上的输入机构和输出机构，输出机构包括输出轴内套筒(5)和套设在其外部的输出轴外套筒(7)，输出轴外套筒(7)外壁设有与输入机构啮合连接的第一齿轮(4)，输出轴内套筒(5)固定在主体上，输出轴外套筒(7)与螺母(16)连接，输出轴内套筒(5)与螺栓(14)连接，输入机构自转并通过第一齿轮(4)带动输出轴外套筒(7)转动，使螺栓(14)和螺母(16)相对转动，完成安装。与现有技术相比，本发明具有可靠性高、适应性强、结构简单的优点。

Description

一种分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具

技术领域

本发明涉及一种单边螺栓紧固件安装工具，尤其是涉及一种分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具。

背景技术

当前在土木建筑以及机械安装领域，对结构件连接紧固的安装需求量大。就目前普遍使用的螺栓而言，在对构件实施连接紧固作业时，工作人员需要同时在构件两侧作业，对于单边的安装方式仍是没有好的实现方法。这种连接紧固方法结构简单、操作方便、承载好，但仅适用于开口截面构件中，在某些特殊场合中，比如对封闭截面构件或不方便在另外一侧操作的构件进行连接紧固时，就无法使用这种常用的螺栓螺母连接紧固方法。而目前国内市场上没有相应的单边螺栓产品，已公开的相关专利或是对螺栓杆削弱过多或是螺栓头受力点过少，国外市场已有类似产品，但上述既有专利或产品均难以在安装阶段对螺栓施加较大的预拉力以形成摩擦型螺栓连接接头，其承载的综合力学性能并不理想，在建筑结构抗震设计应用中受到很大限制。

申请人已获得授权国家发明专利即一种分体嵌套式单边螺栓紧固件(授权号为103671447B)，该专利可实现单侧作业、完成结构件的连接与紧固。一般的安装方式中，直接将电动扳手套筒与螺母相连，无法保证螺栓不发生转动。当螺栓发生转动时，螺栓与分体式垫片之间存在的摩擦力会导致分体式垫片发生滑移转动，无法使几块垫片均匀分布而使得受力不均。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可靠性高、适应性强、结构简单的分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具，用于安装分体嵌套式单边螺栓紧固件，所述的螺栓紧固件包括螺栓、螺母和分体式垫片，其特征在于，所述的工具包括主体及设置在主体上的输入机构和输出机构，所述的输出机构包括输出轴内套筒和套设在其外部的输出轴外套筒，所述的输出轴外套筒外壁设有与输入机构啮合连接的第一齿轮，所述的输出轴内套筒固定在主体上，安装时，输出轴外套筒与螺母连接，输出轴内套筒与螺栓连接，输入机构自转并通过第一齿轮带动输出轴外套筒转动，使输出轴内套筒和输出轴外套筒产生相对转动，从而使螺栓和螺母相对转动。

所述的输入机构包括输入轴套筒，所述的输入轴套筒外壁设有与第一齿轮啮合的第二齿轮。

所述的第二齿轮直径小于第一齿轮直径，形成减速器双轴结构，使输入机构可以慢速转动，起到减速作用。

所述的主体包括电机和连接板件，所述的输入机构与电机的输出轴同轴连接，所述的连接板件与电机固定连接，所述的输出轴内套筒固定在连接板件上。

所述的连接板件上设有输出轴端盖，所述的输出轴内套筒包括大头端和小头端，所述的小头端截面外径小于大头端截面外径，小头端截面呈方形或三角形，小头端头穿过并固定在输出轴端盖上，防止输出轴内套筒转动，输出轴内套筒另一头端部设有与螺栓尾部形状匹配的螺栓容纳腔，所述的螺栓中部带有螺纹，尾部为六棱柱，方便输出轴内套筒套在其上并带动其旋转。

所述的输出轴内套筒小头端套有弹簧，所述的弹簧两端分别抵在输出轴端盖和大头端的端面，从而进一步防止输出轴内套筒与连接板件发生相对转动。

所述的输出轴外套筒一端设有与螺母形状匹配的螺母容纳腔。

所述的主体还包括外壳体，所述的外壳体包裹在输入机构和输出机构外部，外壳体上设有供输出轴内套筒和输出轴外套筒与螺栓紧固件连接的一端伸出的圆孔。

所述的输出轴外套筒的外侧端盖部分设有反力臂。

本发明是基于分体嵌套式单边螺栓紧固件专利而设计的。在进行分体式垫片的安装过程中，使用分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具进行螺母螺栓的拧紧固定。安装时螺栓不动，从而确保几块分体式垫片受力均匀。分体嵌套式单边螺栓紧固件和分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具可以相互配合使用，从而完成单边螺栓的安装。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)输入机构和输出机构通过齿轮啮合传动，通过操作输入结构使其平稳转动可以间接控制输出机构带动螺母转动，而螺栓通过输出结构中的输出轴内套筒固定，从而使螺母和螺栓相对转动，完成安装，防止螺栓紧固件的分体式垫片滑动而产生受力不均的现象，从而保证安装可靠性和安装后良好的力学性能。

(2)输入机构的第二齿轮直径小于输出机构的第一齿轮，从而使输入机构以低于输出机构的速度旋转，形成减速器双轴结构，因此与输入机构同轴连接的电机可低速运行，增强操作舒适度。

(3)连接板件一端开孔与电机输入端配合，另一端固定在外壳体上，电机工作时，输出轴内套筒和输出轴外套筒受到方向相反的力矩，连接板件将两个反向的作用力矩传递到外壳体上，加之反力臂的作用，操作人员不会感到很大的反作用力。

(4)输出轴内套筒尾端设计方形杆或三角形杆结构，并与输出轴端盖配合连接，防止输出轴内套筒发生转动，增强螺栓位置固定的可靠性。

(5)输出轴内套筒呈方形或三角形的一头套有弹簧，弹簧两端分别抵在输出轴端盖和输出轴内套筒另一头，从而进一步防止输出轴内套筒与连接板件发生相对转动。

(6)外壳体包裹在输入机构和输出机构外部，使整个工具外部一体化，防止输入机构和输出机构受碰撞变形，同时外壳设有辅助把手和反力臂，利于工具定位，增加操作方便性。

(7)结构简单，可拆卸，更换输出轴内套筒即可适应不同类型的螺栓紧固件，适应性强。

附图说明

图1为本发明实施例的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例的三维结构示意图；

图3为本发明实施例安装过程一示意图；

图4为本发明实施例安装过程二示意图；

图5为使用本发明进行单边螺栓紧固件安装的完成效果示意图；

附图标记：

1为电机；2为输入轴套筒；3为第二齿轮；4为第一齿轮；5为输出轴内套筒；51为螺栓容纳腔；6为弹簧；7为输出轴外套筒；71为螺母容纳腔；8为输出轴端盖；9为外壳体；10为连接板件；11为反力臂；12为辅助把手；13为把手；14为螺栓；15为分体式垫片；16为螺母。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1～2所示，一种分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具，用于安装分体嵌套式单边螺栓紧固件，如图5所示，所述的螺栓紧固件包括螺栓14、螺母16和分体式垫片15，所述的工具包括主体及设置在主体上的输入机构和输出机构，所述的输出机构包括输出轴内套筒5和套设在其外部的输出轴外套筒7，所述的输出轴外套筒7外壁设有与输入机构啮合连接的第一齿轮4，输出轴外套筒7与螺母16连接，所述的输出轴内套筒5固定在主体上，输出轴内套筒5与螺栓14连接，所述的输入机构自转时，通过第一齿轮4带动输出轴外套筒7转动，使输出轴内套筒5和输出轴外套筒7产生相对转动，从而使螺栓14和螺母16相对转动，完成安装。

所述的输入机构包括输入轴套筒2，所述的输入轴套筒2外壁设有与第一齿轮4啮合的第二齿轮3，所述的第二齿轮3直径小于第一齿轮直径4，使输入机构可以慢速转动，起到减速作用。

所述的主体包括电机1和连接板件10，所述的输入机构与电机1的输出轴同轴连接。所述的连接板件10与电机1固定连接，通过电机1带动输入机构同步旋转，所述的输出轴内套筒5固定在连接板件10上，从而使螺栓14保持不动。

所述的连接板件10上设有输出轴端盖8，所述的输出轴内套筒5包括大头端和小头端，所述的小头端截面外径小于大头端截面外径，小头端截面呈方形或三角形，小头端头穿过并固定在输出轴端盖8上，防止输出轴内套筒5转动，输出轴内套筒5大头端端部设有与螺栓14尾部形状匹配的螺栓容纳腔，所述的螺栓14中部带有螺纹，尾部为六棱柱，输出轴内套筒5套在六棱柱上并带动其旋转。

所述的输出轴内套筒小头端套有弹簧6，所述的弹簧6两端分别抵在输出轴端盖8和大头端的端面，从而进一步防止输出轴内套筒5与连接板件10发生相对转动。

所述的输出轴外套筒7一端设有与螺母16形状匹配的螺母容纳腔71。

所述的主体还包括外壳体9，所述的外壳体9包裹在输入机构和输出机构外部，外壳体9上设有供输出轴内套筒5和输出轴外套筒7与螺栓紧固件连接的一端伸出的圆孔。

所述的外壳体9底部设有辅助把手12，操作时手持辅助把手12可提供辅助力。输出轴外套筒7的外侧端盖部分设有反力臂11。

如图3、图4所示，使用本实施例进行分体嵌套式单边螺栓紧固件安装过程如下：

1、分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具输入轴套筒2与电机1输出端相连，输出轴内套筒5套在螺栓14尾端，输出轴外套筒7套在所要安装的螺母16外周；

2、安装前，手动施加一定的作用力于安装工具上，该力沿螺栓14轴线方向施加。由于弹簧6两端分别受来自输出轴端盖8和输出轴内套筒5大头端端面的压力，而发生压缩变形。弹簧变形产生的力可以抵住输出轴内套筒5，防止其轴向移动。同时接触压力产生静摩擦力，从而进一步防止输出轴内套筒5与连接板件10发生相对转动，从而间接提供抵住螺栓14的作用力；

3、启动电机1，输出轴内套筒5转动并将动力传递到输出轴外套筒7上，使其带动螺母16转动。与螺栓14连接的输出轴内套筒5的小头端与输出轴端盖8配合并完全固定，保证输出轴内套筒5周向不发生转动；

4、输出轴内套筒5与输出轴外套筒7同轴配合，保证了同轴的螺栓14和螺母16相对转动。在电机1工作时，输出轴外套筒7被输入轴套筒2带动产生转动，使输出轴外套筒7内部的输出轴内套筒5有被带动的趋势，而输出轴内套筒5受其小头端的限制，无法产生转动，即输出轴内套筒5和输出轴外套筒7受到方向相反的力矩作用。连接板件10一端开孔与电机1输入端配合，另一端与外壳体9固定连接。工作时，连接板件10可以将两个反向的力矩传递到外壳体9上。当输出力矩较大时，反力臂11一端抵靠其它固定物体，例如已经安装好的螺栓，可以抵住较大的反力作用，操作人员不会感到很大的反作用力，便于操作；

5、安装结束后，关闭电机1，将安装工具整体撤出。

Claims (9)

1.一种分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具，用于安装分体嵌套式单边螺栓紧固件，所述的螺栓紧固件包括螺栓(14)、螺母(16)和分体式垫片(15)，其特征在于，所述的工具包括主体及设置在主体上的输入机构和输出机构，所述的输出机构包括输出轴内套筒(5)和套设在其外部的输出轴外套筒(7)，所述的输出轴外套筒(7)外壁设有与输入机构啮合连接的第一齿轮(4)，所述的输出轴内套筒(5)包括大头端和小头端，所述的小头端截面外径小于大头端截面外径，小头端头穿过并固定在主体上，输出轴内套筒(5)另一头端部设有与螺栓(14)尾部形状匹配的螺栓容纳腔(51)，输出轴内套筒(5)小头端套有弹簧(6)，所述的弹簧(6)两端分别抵在主体和大头端的端面；

安装时，输出轴内套筒(5)与螺栓(14)连接，输出轴外套筒(7)与螺母(16)连接，输入机构自转并通过第一齿轮(4)带动输出轴外套筒(7)转动，使输出轴内套筒(5)和输出轴外套筒(7)产生相对转动，从而使螺栓(14)和螺母(16)相对转动。

2.根据权利要求1所述的一种分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具，其特征在于，所述的输入机构包括输入轴套筒(2)，所述的输入轴套筒(2)外壁设有与第一齿轮(4)啮合的第二齿轮(3)。

3.根据权利要求2所述的一种分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具，其特征在于，所述的第二齿轮(3)直径小于第一齿轮(4)直径。

4.根据权利要求1所述的一种分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具，其特征在于，所述的主体包括电机(1)和连接板件(10)，所述的输入机构与电机(1)的输出轴同轴连接，所述的连接板件(10)与电机(1)固定连接，所述的输出轴内套筒(5)固定在连接板件(10)上。

5.根据权利要求4所述的一种分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具，其特征在于，所述的连接板件(10)上设有输出轴端盖(8)，所述的输出轴内套筒(5)包括大头端和小头端，所述的小头端截面外径小于大头端截面外径，小头端截面呈方形或三角形，小头端头穿过并固定在输出轴端盖(8)上，防止输出轴内套筒(5)转动，输出轴内套筒(5)另一头端部设有与螺栓(14)尾部形状匹配的螺栓容纳 腔(51)。

6.根据权利要求1所述的一种分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具，其特征在于，所述的输出轴外套筒(7)一端设有与螺母(16)形状匹配的螺母容纳腔(71)。

7.根据权利要求1所述的一种分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具，其特征在于，所述的主体还包括外壳体(9)，所述的外壳体(9)包裹在输入机构和输出机构外部，外壳体(9)上设有供输出轴内套筒(5)和输出轴外套筒(7)与螺栓紧固件连接的一端伸出的圆孔。

8.根据权利要求7所述的一种分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具，其特征在于，所述的外壳体(9)上设有辅助把手(12)。

9.根据权利要求7所述的一种分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具，其特征在于，所述的输出轴外套筒(7)的外侧端盖部分设有反力臂(11)。