CN107735222A - 具有功率控制装置的气动脉冲扳手 - Google Patents

Abstract

一种气动脉冲扳手，其包括：壳体(10)，所述壳体(10)具有由马达提供动力的脉冲单元、位于所述壳体(10)中且连接到所述马达的压力空气入口通道(14)和排气出口通道(15)，和马达功率控制阀机构(20)，所述马达功率控制阀机构(20)被布置成控制来自所述马达的排出气流，控制压力通道(29)在所述空气入口通道(14)与所述阀机构(20)之间延伸以将实际空气入口压力连通至所述阀机构(20)，其中操作模式转变阀(16)位于所述控制压力通道(29)中且能够在打开位置与闭合位置之间转变，在所述打开位置上，以自动阀机构操作模式保持空气入口通道(14)与阀机构(20)之间的连通，在所述闭合位置上，将空气入口通道(14)与阀机构(20)之间的连通以手动阀机构操作模式阻断。所述马达功率控制阀机构(20)全部位于壳体(10)中的出口通道(15)的内部。

Description

具有功率控制装置的气动脉冲扳手

技术领域

本发明涉及一种具有马达功率控制装置的气动脉冲扳手，通过所述马达功率控制装置而根据马达的实际扭矩负载来控制来自马达的排出气流。特别而言，本发明涉及具有马达功率控制装置的气动脉冲扳手，所述马达功率控制装置包括空气入口中的至马达的实际压力进行操作的排出气流确定阀机构。

背景技术

这种马达功率控制装置的目的是为了实现在螺纹接合部的惰转工序中发生的低负载操作工序期间减小脉冲扳手处的马达功率和转速。如果以马达全功率执行螺纹接合部的惰转工序，则扳手的旋转部分中会达到极高转速及相应的高动能，这意味着递送到螺纹接合部的最先递送的脉冲将拥有极高能量。在所谓的硬螺纹接合部(即，螺纹接合部具有相对于旋转角而产生扭矩的急剧增长)处，会有相当大的过紧风险，即，已超过最先递送的脉冲达到的所需的目标扭矩量。这通过使用根据本发明的马达功率控制装置来避免。

此前美国专利案6,135,213中已描述具有上述类型的功率控制装置的气动脉冲扳手。这种已知的脉冲扳手包括马达功率控制装置，所述马达功率控制装置包括排气控制阀机构，其并入到在附接于工具壳体的外部排气出口单元中且由空气入口通道中的至马达的实际压力来自动控制。

与上述类型的脉冲扳手相关的问题是，其缺少用于调整排气控制阀机构的替代性操作模式的装置，即，并未提供用于省略阀控制自动模式而是使得能够对排气出口面积进行手动设置以由此获得对扳手马达的不可变的转速限制的装置，而这种装置在一些螺纹接合部紧固应用中是需要的。

这种先前描述的功率控制装置的另一缺点在于暴露于物理损害的单独的外部出口单元。虽然这种阀机构包含在可在出现损害时易于更换的单独的单元中，但对出口单元的损害仍将给操作者造成大量麻烦和代价较高的工具使用中断。

发明内容

本发明的目的是提供一种气动脉冲扳手，其具有为排出气流确定阀机构形式的功率控制装置，所述排出气流确定阀机构适于以两个替代模式操作，即：自动操作模式，在自动操作模式下所述阀机构被布置成根据马达的实际扭矩负载来控制出口排出气体流；以及手动操作模式，在手动操作模式下所述阀机构被布置成手动调整并被设置在固定位置上以提供恒定的出口排出气体流面积。

本发明的另一目的是提供一种气动脉冲扳手，其具有为排出气流确定阀机构形式的功率控制装置，所述排出气流确定阀机构位于扳手壳体内部，从而受到很好保护以免受外部损害。

本发明的其它目的和优点将由下文的详细说明并结合随附的权利要求书来呈现。

附图说明

以下将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。

在附图中

图1示出根据本发明的脉冲扳手的侧视图，部分为截面图。

图2示出图1中的脉冲扳手的后端视图，部分为截面图。

图3以较大比例示出图2中所示的脉冲扳手的出口气流确定阀机构。

图4以较大比例示出图示为打开位置的模式转变阀。

图5示出与图3中相同的视图，但显示了模式转变阀处于闭合位置上。

具体实施方式

附图中示出的脉冲扳手包括具有手枪型手柄部11的壳体10、未示出的气动马达以及脉冲单元，所述脉冲单元以用于这种类型的动力工具的常规方式而定位于壳体10内部。所述脉冲单元被布置成通过具有正方形横截面的输出轴12来递送扭矩脉冲。

在手柄部11中，提供压力空气入口通道14和排气出口通道15以及节流阀16，所述节流阀16位于入口通道14中且通过触发器17来操作以控制到马达的压力空气供应。除下文将描述的控制压力开口13之外，所述节流阀属于常规类型且并不形成本发明的部分。因此，将不再对其详细描述。控制压力开口13位于节流阀16的阀座下游且仅在节流阀16打开时受到压力。

手柄部11在其下端具有快速联接附件18以及连接到手柄部11中的出口通道的空气出口导流装置19，所述快速联接附件18用于连接压力空气导管以经由入口通道14而将压力空气供应到马达。

在手柄部11内布置有出口气流确定阀机构20，由所述出口气流确定阀机构20通过调节出口排出气体流并从而调节马达的背压来限制马达功率和低负载转速。这种阀机构20包括能够在气流限制位置与出口气流非限制打开位置之间移动的阀元件22以及安装在手柄部11中的固定阀座23。阀元件22为管状形状且包括其中容纳活塞25的气缸腔室24。活塞25刚性地连接到管状活塞杆26，所述管状活塞杆26刚性地安装到壳体10。管状活塞杆26连接到控制开口13且连同控制开口13一起形成延伸到阀元件22的气缸腔室24中的控制压力通道29。阀元件22通过弹簧27而朝向其闭合位置偏置，所述弹簧27位于阀元件22内部且抵靠活塞25而得到支撑。由于控制开口13位于节流阀16的下游端，因此经由控制压力通道29而连通至气缸腔室24的控制压力在操作期间仅在节流阀16打开且暴露于与马达给进压力和来自马达的背压完全相同的压力时才被加压。来自马达的背压直接对应于马达的实际扭矩负载，且迁移到控制压力中以启动阀机构20。

活塞25带有可调整针阀28，所述针阀28包括旋拧到活塞25的下端中的锥形定位螺钉30。所述针阀28旨在用于调整经由活塞杆26中的一对侧向孔31而进入气缸腔室24的控制空气流。参看图3。通过调整针阀28，可调节阀元件22对来自马达的改变的背压的响应。

在出口导流装置19的旋拧内套管部分32中，支撑有阀设定螺钉33。此阀设定螺钉33可从外部接近且旨在用于手动设置阀机构20的气流限制开口。为此目的，阀设定螺钉33向上延伸穿过出口导流装置19而与阀元件22端部邻接结合。阀元件22是中空的，且阀设定螺钉33的端部部分34容纳于阀元件22中以获得阀设定螺钉33相对于阀元件22的适当定向。阀设定螺钉33上的套环35被布置成抵靠阀元件22的下端邻接，由此实现向上推力的施加和阀元件22的向上移动。这使得能够手动获得在低负载操作下阀机构20的所需的开口限制以及马达合适的转速限制。

由于阀设定螺钉33不是刚性地连接到阀元件22，而是与阀元件22具有对接协作，因此出口导流装置19上发生的损害将不会对出口气流确定阀机构20造成任何损害。

在壳体10中，在节流阀16中的压力控制开口13与活塞杆26之间设有操作模式转变阀38。所述阀38包括阀杆40，所述阀杆40被支撑在位于壳体10中的横向孔39中并与控制压力通道29相交。阀杆40能够通过手动力而在孔39中在打开位置与闭合位置之间纵向移动。阀杆40具有中腰部分41，其被布置成在阀的打开位置上与控制通道29对准。在如图4中所示的此位置上，中腰部分41打开至控制通道29，使得入口通道14中的压力会连通至阀机构20的气缸腔室24。由此，阀机构20能够根据来自压力空气入口通道14中的马达的实际背压而自动操作。

在图5所示的模式转变阀38的闭合位置上，阀杆40的中腰部分41未与控制通道29对准，这意味着控制通道29被阻挡，且没有控制压力连通至阀机构20。因此，这将防止通过来自马达的背压而自动控制阀机构20。可替代地，可通过手动设置位于阀元件22与阀座23之间的出口气流面积来获得所需的固定出口气流限制。这通过调整阀设定螺钉33来完成，所述阀设定螺钉33被布置成对阀元件25施加向上引导的推力，由此阀元件25抵靠弹簧27的作用而朝上移动，直到获得合适的出口气流限制开口。

在阀机构20的自动操作模式中，在螺纹接合部的惰转工序期间马达的低扭矩负载意味着入口通道14中的来自马达的低背压(其导致低控制压力)经由控制压力通道29而连通至阀机构20。所述低控制压力没有有强大得足以抵靠弹簧27而朝上移动阀元件22并且打开阀元件22与阀座23之间的气流开口。因此，将会对使马达的背压增大的出口排出气体流产生相当大的限制，降低马达功率并因此降低马达转速。这将会防止脉冲单元将不需要的过高的初始扭矩脉冲递送到螺纹接合部。

由于马达的扭矩负载在螺纹接合部预张紧工序期间增大，因此来自压力空气入口通道中的马达的背压以及控制压力会增大。这意味着气缸腔室24中的压力将会足够大以抵靠弹簧27的偏置力朝上移动阀元件22并且相对于阀座23打开较大的气流开口，由此实现较少限制的出口气流并因此得到增大的马达输出功率。因此，在非常大的扭矩负载下的最终螺纹接合部紧固工序期间，马达将自由地递送全功率。

Claims (7)

1.一种气动脉冲扳手，其包括：壳体(10)，所述壳体(10)具有由马达提供动力的脉冲单元、位于所述壳体(10)中且连接到所述马达的压力空气入口通道(14)和排气出口通道(15)、以及马达功率控制阀机构(20)，所述马达功率控制阀机构(20)位于所述排气出口通道(15)中以用于自动控制来自所述马达的排出气流，其中，控制压力通道(29)在所述空气入口通道(14)与所述阀机构(20)之间延伸以将实际空气入口压力连通至所述阀机构(20)，

其特征在于，操作模式转变阀(38)设置在所述壳体(10)中且能够在打开位置与闭合位置之间转变，在所述打开位置上，允许通过所述控制压力通道(29)而以自动阀机构(20)操作模式连通，在所述闭合位置上，通过所述控制压力通道(29)的连通以手动阀机构(20)操作模式被阻断。

2.根据权利要求1所述的脉冲扳手，其中，所述操作模式转变阀(38)包括支撑在所述壳体(10)中的横向孔(39)中的阀杆(40)，所述阀杆(40)与所述控制压力通道(29)相交，并且所述阀杆(40)能够在所述打开位置与所述闭合位置之间纵向移动。

3.根据权利要求2所述的脉冲扳手，其中,所述操作模式转变阀(38)的所述阀杆(40)具有中腰部分(41)，所述中腰部分(41)布置成在所述打开位置时与所述控制通道(29)对准且在所述闭合位置时不与所述控制通道(29)对准。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的脉冲扳手，其中，所述阀机构(20)包括阀元件(22)，所述阀元件(22)包括在其中容纳活塞(25)的气缸腔室(24)，所述气缸腔室(24)与所述阀元件(22)相关联且被布置成通过经由所述控制压力通道(29)而连通的实际空气入口压力进行加压，由此在所述自动操作模式下对所述阀元件(22)致动。

5.根据权利要求4所述的脉冲扳手，其中，所述阀机构(20)包括阀设定螺钉(33)，所述阀设定螺钉(33)设置成将所述阀元件(22)移动到在所述手动操作模式下的所需的排出气流限制位置上。

6.根据权利要求5所述的脉冲扳手，其中，所述阀设定螺钉(33)布置成对所述阀元件(22)施加推力。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的脉冲扳手，其中，所述阀机构(20)定位于所述壳体(10)内部。