CN107584449A - 一种用于拧紧螺纹连接件的可调扭矩转接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于拧紧螺纹连接件的可调扭矩转接装置，包括扭矩输入部、扭矩输出部、扭矩传递部和限位部，所述扭矩输入部的内部中空形成前后两端开口的圆柱形第一腔室，其后端与外部扭矩连接，所述扭矩输入部可在外部扭矩作用下旋转；所述扭矩输出部的后端设置于第一腔室内，前端露置于第一腔室外并与螺纹连接件通用拧紧工具连接，所述扭矩输出部的后端内部中空形成端面开口的圆柱形第二腔室；所述扭矩传递部设置于第二腔室的侧壁上，用于将扭矩从扭矩输入部传递至扭矩输出部；所述限位部设置于第一腔室或第二腔室内，用于为扭矩传递部提供限位作用。本发明的转接装置起到控制螺纹拧紧力矩的作用，可在受设备本身结构及外部安装空间限制时使用。

Description

一种用于拧紧螺纹连接件的可调扭矩转接装置

技术领域

本发明涉及一种转接装置，具体涉及一种用于拧紧螺纹连接件的可调扭矩转接装置。

背景技术

雷达作为精密的机电设备，在进行设备集成时对装配精度要求较高，其中大量的螺纹连接都对拧紧力矩有要求。但受设备本身结构及外部安装空间的影响，现有的扭矩控制工具因其外形尺寸较大，使用不便，并不能完全适用于雷达设备的各种装配环境，所以发明了一种用于拧紧螺纹连接件的可调扭矩转接装置。

发明内容

为了解决现有用于拧紧螺纹连接件的扭矩控制工具尺寸较大，在安装空间狭小的情况下使用不便的问题，本发明提供了一种可用于拧紧螺纹连接件的可调扭矩转接装置，该转接装置起到控制螺纹连接件拧紧力矩的作用，可在拧紧螺纹连接件时受设备本身结构及外部安装空间的限制时使用。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种用于拧紧螺纹连接件的可调扭矩转接装置，包括：

扭矩输入部，所述扭矩输入部的内部中空形成前后两端开口的圆柱形第一腔室，其后端与外部扭矩连接，所述扭矩输入部可在外部扭矩作用下旋转；

扭矩输出部，所述扭矩输出部的后端设置于设置于第一腔室内，前端露置于第一腔室外并与螺纹连接件通用拧紧工具连接，所述扭矩输出部的后端内部中空形成端面开口的圆柱形第二腔室；

扭矩传递部，所述扭矩传递部设置于第二腔室的侧壁上，用于将扭矩从扭矩输入部传递至扭矩输出部以使扭矩输出部跟随扭矩输入部一起旋转从而将螺纹连接件拧紧；

限位部，所述限位部设置于第一腔室和/或第二腔室内，用于为扭矩传递部提供限位作用以限制扭矩输入部与扭矩输出部脱离和/或相对转动。

进一步的，所述第二腔室的侧壁上设有至少一组连通第一腔室与第二腔室的通孔。

进一步的，所述扭矩传递部具有多个，分别对应地活动设置于各通孔处。

进一步的，所述通孔具有两组，沿所述第二腔室的轴向前后布置，每组通孔的个数为3-6个。

进一步的，每组所述通孔沿第二腔室的圆周方向均匀分布。

进一步的，所述通孔为圆锥形通孔。

进一步的，所述通孔位于第二腔室内壁上的开口直径为R₁，位于第二腔室外壁上的开口的直径为R₂,R₁>R₂。

进一步的，所述扭矩传递部为钢珠。

进一步的，所述钢珠的直径为R₃，R₃/R₁＝0.85-0.95，R₃/R₂＝1.05-1.2。

进一步的，所述通孔的长度为L，R₃/L＝1.3-2。

进一步的，环绕所述第一腔室的内壁上设有第一环形凹槽和第二环形凹槽，所述钢珠分为两组，分别对应于第一环形凹槽和第二环形凹槽并沿第一环形凹槽和第二环形凹槽滑动。

进一步的，所述限位部包括限制扭矩输出部与扭矩输入部相对转动的第一限位部，所述第一限位部以位于后端的第二环形凹槽的部分内壁向外凹陷形成，与所述第二环形凹槽对应的一组钢珠在沿第二环形凹槽滑动过程中进入第一限位部使得扭矩输出部跟随扭矩输入部一起旋转。

进一步的，所述限位部还包括限制扭矩传递部移出通孔的第二限位部，所述第二限位部包括顶杆，所述顶杆位于第二腔室内，其前后端分别与两组钢珠接触，用于将两组钢珠限定在通孔内。

进一步的，所述第二限位部还包括：

螺母，所述螺母螺纹连接于第一腔室的后端；

弹簧，所述弹簧位于顶杆和螺母之间，所述弹簧被设置为始终处于压缩状态。

进一步的，所述顶杆的后端端面上具有第一凹槽，所述螺母的前端端面具有第二凹槽，所述弹簧的两端分别抵接于第一凹槽和第二凹槽内。

进一步的，所述第一腔室的前端内径大于后端内径使得第一腔室内形成有凸台，所述扭矩输出部的后端顶在所述凸台上。

进一步的，所述扭矩输出部后端的端面与凸台之间设置有环形轴承，所述顶杆从环形轴承中间穿过。

本发明的用于拧紧螺纹连接件的可调扭矩转接装置，能很便捷的安装于螺纹连接件通用拧紧工具上，例如常见的38件套筒组套工具，可以在进行螺纹连接件拧紧时起到控制螺纹连接件拧紧力矩的作用，且本装置限定的扭矩值可调节。本发明的用于拧紧螺纹连接件的可调扭矩转接装置可以安装于通用的螺纹拧紧工具上，可以对任何规格的螺纹连接件进行拧紧，应用广泛、使用便捷，应用于精密设备后，提高设备的安装质量，并且由于体积较常用的扭矩扳手小，可以克服安装空间狭小或设备本身结构缺陷导致螺纹连接件拧紧操作不便的问题，能够适用于相对复杂的操作环境。

附图说明

图1为本发明的转接装置中扭矩输入部的立体结构示意图；

图2为图1所示的扭矩输入部的剖视图；

图3为图2所示的扭矩输入部A-A剖视图和B-B剖视图；

图4为本发明的转接装置中扭矩输出部的立体结构示意图；

图5为图4所示的扭矩输出部的剖视图；

图6为图5所示的扭矩输出部A-A剖视图；

图7为本发明所示的转接装置的立体结构示意图；

图8为7所示的转接装置的剖视图；

图9为图8所示的转接装置的A-A和B-B剖视图。

附图标记说明：1—扭矩输入部；11—第一腔室；12—六棱柱结构；13—第一环形凹槽；14—第二环形凹槽；15—钢珠坑；2—扭矩输出部；21—第二腔室；22—通孔；3—钢珠；31—A组钢珠；32—B组钢珠；4—顶杆；5—弹簧；6—螺母；7—轴承。

具体实施方式

以下将结合附图来详细说明本发明的实施方式，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种用于拧紧螺纹连接件的可调扭矩转接装置，如图1、4、7所示，包括：

扭矩输入部1，所述扭矩输入部1的内部中空形成前后两端开口的圆柱形的第一腔室11，其后端与外部扭矩连接，所述扭矩输入部1可在外部扭矩作用下旋转；

扭矩输出部2，所述扭矩输出部2的后端设置于设置于第一腔室11内，前端露置于第一腔室11外并与螺纹连接件通用拧紧工具连接，所述扭矩输出部2的后端内部中空形成端面开口的圆柱形第二腔室21；

扭矩传递部，所述扭矩传递部设置于第二腔室21的侧壁上，用于将扭矩从扭矩输入部1传递至扭矩输出部2以使扭矩输出部2跟随扭矩输入部1一起旋转从而将螺纹连接件拧紧；

限位部，所述限位部设置于第一腔室11和/或第二腔室21内，用于为扭矩传递部提供限位作用以限制扭矩输入部1与扭矩输出部2脱离和/或相对转动。

具体的，本发明用于拧紧螺纹连接件的可调扭矩转接装置的扭矩输入部1由转接装置的外壳体形成，外壳体内部的中空部分呈圆柱形，为了描述方面，外壳体内部的中空部分称为第一腔室11，本发明所述的第一腔室11为两端开口结构；所述外壳体的后端为外部动力扭矩作用处，呈空心六棱柱形结构，在进行螺纹连接件拧紧时，外部扭矩，作用于六棱柱结构12处，带动外壳体旋转。本发明所述的外部扭矩，可以为扳手、套筒，或电动螺丝刀等可用于拧紧螺纹连接件的通用工具。所述扭矩输出部2的前端位于第一腔室11外，与螺纹连接件通用拧紧工具连接，螺纹连接件通用拧紧工具与待拧紧的螺纹连接件连接，螺纹连接件通用拧紧工具可具有多种规格的转接头，因此所述扭矩输出部2的前端只需一种规格即可对多种规格的螺纹连接件进行拧紧工作。所述扭矩输出部2的后端呈圆柱形，位于第一腔室11内，其内部也为中空圆柱形结构，形成第二腔室21，第二腔室21一端开口，与第一腔室11连通。所述第一腔室11的侧壁上设置有扭矩传递部，所述扭矩传递部与第一腔室11的侧壁活动连接，一方面将外部扭矩从所述扭矩输入部1传递至扭矩输出部2，当所述扭矩输入部1旋转时，带动所述扭矩输出部2进行旋转；另一方面，所述扭矩传递部和限位部配合，限定了所述扭矩输入部1和扭矩输出部2的相对位置，防止所述扭矩输入部1和扭矩输出部2脱离开。所述限位部一方面限制扭矩输入部1和扭矩输出部2脱离开，另一方面限制所述扭矩输入部1与扭矩输出部2相对转动，因为在拧紧螺纹连接件时，扭矩输入部1与扭矩输出部2需要同时旋转，即两者之间需要保持相对静止。

在本实施例中，所述第二腔室21的侧壁上设有至少一组连通第一腔室11与第二腔室21的通孔22，如图所示。所述扭矩传递部具有多个，分别对应地活动设置于各通孔22处。

具体的，如图8所示，结合图4-6，所述第二腔室21的侧壁上可设置至少一组通孔22，每组通孔22的个数为3-6个。在本实施例中，通孔22优选设置有两组，分别沿所述第二腔室21的轴向前后布置，每组通孔22的个数为3个，且同一组通孔22沿第二腔室21的圆周方向均匀分布。本发明的扭矩传递部为钢珠3，在本实施例中，所述钢珠3设置有6个，分别对应的放置于各个通孔22处，由于通孔22分为两组，钢珠3也相应的分为两组，位于前端的一组钢珠3称为A组钢珠31，位于后端的一组钢珠3称为B组钢珠32。本发明的通孔22为圆锥形通孔，设所述通孔22位于第二腔室21内壁上的开口直径为R₁，位于第二腔室21外壁上的开口的直径为R₂,所述通孔22的长度为L,钢珠3的直径为R₃,则通孔22与钢珠3之间的尺寸关系如下：R₃/R₁＝0.85-0.95，R₃/R₂＝1.05-1.2；R₃/L＝1.3-2，即R₁>R₃>R₂,且R₃>L，可以理解的是，钢珠3可以凸出通孔22的开口，且在通孔22内可以自由移动。

如图2和3所示，在本实施例中，环绕所述第一腔室11的内壁上设有第一环形凹槽13和第二环形凹槽14，A组钢珠31和B组钢珠32分别与第一环形凹槽13和第二环形凹槽14相对应，由于钢珠3的直径大于通孔22的长度，因此钢珠3的两端可从通孔22中凸出，其一端沿第一环形凹槽13或第二环形凹槽14滑动，另一端凸出第二腔室21的内壁面顶在第二腔室21内的顶杆4上。

本实施例的所述限位部包括限制扭矩输出部2与扭矩输入部1相对转动的第一限位部和限制钢珠3移出通孔22的第二限位部，所述第一限位部以位于后端的第二环形凹槽14的部分内壁向外凹陷形成，在本发明中，外和内是相对于第一腔室11的中心轴来说的，朝向中心轴的方向为内，背离中心轴的方向为外。在本实施例中，所述第一限位部为设置于第二环形凹槽14上的钢珠坑15，钢珠坑15的数目以及钢珠坑15的间距与B组钢珠32一一对应。当B组钢珠32不在钢珠坑15内而是在外部扭矩作用下沿第二环形凹槽14滑动时，扭矩输出部2与扭矩输入部1之间产生相对转动，此时扭矩输出部2不随扭矩输入部1一起旋转，因此不能进行螺纹连接件拧紧操作。当B组钢珠32进入钢珠坑15后，该组钢珠对扭矩输出部2的旋转起到限制作用，此时施加外部扭矩使得扭矩输出部2跟随扭矩输入部1一起旋转从而可进行螺纹连接件拧紧操作。

如图8和9所示，所述第二限位部包括顶杆4，所述顶杆4位于第二腔室21内，其前后端可分别与A组钢珠31和B组钢珠32接触，用于将两组钢珠限定在通孔22或钢珠坑15内。所述第二限位部还包括螺母6和弹簧5，所述螺母6螺纹连接于第一腔室11的后端；所述弹簧5位于顶杆4和螺母6之间，所述弹簧5被设置为始终处于压缩状态。

具体的，顶杆4的作用为限定钢珠3的位置，由于钢珠3的直径小于通孔22位于第二腔室21内壁上的开口的直径，因此钢珠3有从通孔22移出进入第二腔室21的趋势，在第二腔室21设置顶杆4，可以将钢珠3限定在通孔22内。所述顶杆4前端呈柱状，后端呈锥状，柱状部分形成对A组钢珠31的限位，椎状部分形成对B组钢珠32的限位，同时两组钢珠也对顶杆4形成限位，保证顶杆4在第二腔室21不发生歪斜。所述第一腔室11后端具有内螺纹，所述螺母6具有外螺纹，所述螺母6与第一腔室11后端螺纹连接。在本发明中，螺母6的作用是顶住所述顶杆4与螺母6之间的弹簧5，螺母6可设置一个或两个，为了防止螺母6松动，优选设置为两个。螺母6的位置是可以调节的，通过调节螺母6的位置来调节弹簧5的推力。为了使弹簧5更牢固的顶在螺母6和顶杆4之间，在所述顶杆4的后端端面上设置了第一凹槽，所述螺母6的前端端面设置了第二凹槽，所述弹簧5的两端分别抵接于第一凹槽和第二凹槽内，防止弹簧5与顶杆4或螺母6脱离开。所述弹簧5始终处于压缩状态，所述顶杆4在弹簧5推力作用下，始终有向前端运动的趋势，因此顶杆4可以将A组钢珠31和B组钢珠32限定在通孔22和两个环形凹槽内。如此一来，通过钢珠3就可以将扭矩输入部1和扭矩输出部2连接在一起而不需要另外的连接结构。

所述顶杆4后端之所以设计成椎状，是为了方便B组钢珠32从钢珠坑15中移出来，当B组钢珠32受力后需要从钢珠坑15中移出时，B组钢珠32顶住顶杆4的椎状部分，将顶杆4顶向后端，同时弹簧5被压缩，顶杆4向后挪动就会使得B组钢珠32从钢珠坑15移出来。

如图8所示，在本实施例中，所述第一腔室11的前端内径大于后端内径使得第一腔室11内形成有凸台，所述扭矩输出部2的后端顶在所述凸台上。由于凸台的存在，当在扭矩输入部1的后端施加作用力而将扭矩输出部2顶在螺纹连接件上时，螺纹连接件施加的反作用力不会直接作用在钢珠3上，而是作用在凸台上，减轻了钢珠3承受的作用力。

所述扭矩输出部2与凸台之间设置有环形的轴承7，所述顶杆4从轴承7中间穿过。轴承7的设置可以减小扭矩输入部1与扭矩输出部2在相对转动时产生的摩擦力。

使用本发明的转接装置进行螺纹连接件拧紧工作时，先通过扭矩标校设备调节好本装置的限定扭矩，具体调节过程如下：先安装一个螺母6，然后用扭矩测试仪对本装置当前状态限定的扭矩值进行测试，如果小于使用的要求值，则将已安装在本装置上的螺母6向顶杆4方向拧，将弹簧5再压紧一段距离。反之，则将螺母6向顶杆5的反方向拧，将弹簧4放松一段距离，重复上述调节过程，直到本装置的扭矩限定值达到使用要求，此时，将另一个螺母6安装到本装置上并拧紧。调节好本装置的限定扭矩后，再将螺纹连接件通用拧紧工具安装于所述扭矩输出部2的前端，然后将外部扭矩作用于本装置扭矩输入部1后端的六棱柱上，所述扭矩输入部1绕其中心轴旋转，所述扭矩输入部1带动处于钢珠坑15中的B组钢珠32转动，通过B组钢珠32将扭矩传递给扭矩输出部2，带动扭矩输出部2转动，从而进行螺纹连接件拧紧工作。当被拧螺纹连接件的拧紧力矩达到本装置设定的扭矩时，B组钢珠32被扭矩输出部2从扭矩输入部1的钢珠坑15中推出，进入第二环形凹槽14中，同时顶杆4被B组钢珠32向螺母6方向推动一段距离，此时，扭矩输出部2不再随扭矩输入部1的转动而转动，被拧螺纹连接件不能继续被拧动，起到了限定螺纹连接件拧紧力矩的作用，继续保持扭矩输出部2不转动的同时转动扭矩输入部1，此时，使用较小扭矩即可使扭矩输入部1转动，并使B组钢珠32滑进钢珠坑15后，本装置能继续起到限定扭矩的作用，可以接着拧下一处螺纹连接件。

需要说明的是，只有第二环形凹槽14上设有钢珠坑15，第一环形凹槽13上没有钢珠坑15，在螺纹连接件拧紧操作过程中，A组钢珠31始终处于第一环形凹槽13内。

本发明中的一种用于拧紧螺纹连接件的可调扭矩转接装置，能很便捷的安装于螺纹连接件通用拧紧工具上，例如常见的38件套筒组套工具，可以在拧紧螺纹连接件时起到控制螺纹连接件拧紧力矩的作用，且本装置限定的扭矩值可调节。本发明的用于拧紧螺纹连接件的可调扭矩转接装置可以安装于通用的螺纹连接件拧紧工具上，可以对任何规格的螺纹连接件进行拧紧，应用广泛、使用便捷，应用于精密设备后，提高设备的安装质量，并且由于体积较常用的扭矩扳手小，可以克服安装空间狭小或设备本身结构缺陷导致螺纹连接件拧紧操作不便的问题，能够适用于相对复杂的操作环境。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“中心”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施的限制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于拧紧螺纹连接件的可调扭矩转接装置，其特征在于，包括：

扭矩输入部，所述扭矩输入部的内部中空形成前后两端开口的圆柱形第一腔室，其后端与外部扭矩连接，所述扭矩输入部可在外部扭矩作用下旋转；

扭矩输出部，所述扭矩输出部的后端设置于第一腔室内，前端露置于第一腔室外并与螺纹连接件通用拧紧工具连接，所述扭矩输出部的后端内部中空形成端面开口的圆柱形第二腔室；

扭矩传递部，所述扭矩传递部设置于第二腔室的侧壁上，用于将扭矩从扭矩输入部传递至扭矩输出部以使扭矩输出部随扭矩输入部一起旋转从而将螺纹连接件拧紧；

限位部，所述限位部设置于第一腔室和/或第二腔室内，用于为扭矩传递部提供限位作用以限制扭矩输入部与扭矩输出部脱离和/或相对转动。

2.根据权利要求1所述的用于螺纹连接件拧紧的可调扭矩转接装置，其特征在于，所述第二腔室的侧壁上设有至少一组连通第一腔室与第二腔室的通孔，所述扭矩传递部具有多个，分别对应地活动设置于各通孔处。

3.根据权利要求2所述的用于螺纹连接件拧紧的可调扭矩转接装置，其特征在于，所述通孔具有两组，沿所述第二腔室的轴向前后布置，每组通孔的个数为3-6个。

4.根据权利要求3所述的用于螺纹连接件拧紧的可调扭矩转接装置，其特征在于，每组所述通孔沿第二腔室的圆周方向均匀分布。

5.根据权利要求2-4任一项所述的用于螺纹连接件拧紧的可调扭矩转接装置，其特征在于，所述通孔为圆锥形通孔，所述通孔位于第二腔室内壁上的开口直径为R₁，位于第二腔室外壁上的开口直径为R₂,R₁>R₂。

6.根据权利要求5所述的用于螺纹连接件拧紧的可调扭矩转接装置，其特征在于，所述扭矩传递部为钢珠，所述钢珠的直径为R₃，R₃/R₁＝0.85-0.95，R₃/R₂＝1.05-1.2；

所述通孔的长度为L，R₃/L＝1.3-2。

7.根据权利要求6所述的用于螺纹连接件拧紧的可调扭矩转接装置，其特征在于，环绕所述第一腔室的内壁上设有第一环形凹槽和第二环形凹槽，所述钢珠分为两组，分别对应于第一环形凹槽和第二环形凹槽并沿第一环形凹槽和第二环形凹槽滑动。

8.根据权利要求7所述的用于螺纹连接件拧紧的可调扭矩转接装置，其特征在于，所述限位部包括限制扭矩输出部与扭矩输入部相对转动的第一限位部，所述第一限位部以位于后端的第二环形凹槽的部分内壁向外凹陷形成，与所述第二环形凹槽对应的一组钢珠在沿第二环形凹槽滑过程中进入第一限位部使得扭矩输出部随扭矩输入部一起旋转。

9.根据权利要求7所述的用于螺纹连接件拧紧的可调扭矩转接装置，其特征在于，所述限位部还包括限制扭矩传递部移出通孔的第二限位部，所述第二限位部包括顶杆，所述顶杆位于第二腔室内，其前后端分别与两组钢珠接触，用于将两组钢珠限定在通孔内。

10.根据权利要求9所述的用于螺纹连接件拧紧的可调扭矩转接装置，其特征在于，所述第二限位部还包括：

螺母，所述螺母螺纹连接于第一腔室的后端；

弹簧，所述弹簧位于顶杆和螺母之间，所述弹簧被设置为始终处于压缩状态。