CN109176375B - 一种防过载棘轮扳手 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种扭矩扳手，特别涉及一种防过载扭矩扳手。一种防过载棘轮扳手，它包括：外壳，扳手施力杆以及安装在外壳内的棘轮、旋转中转头、压紧钢珠以及压紧盘；压紧钢珠嵌入棘轮的滚珠安装孔内，压紧盘通过压紧螺栓安装在棘轮的空腔内；压紧盘的底端通过压缩弹簧与压紧钢珠抵触连接，在压缩弹簧的作用下，压紧钢珠的下部突出位于旋转中转头的楔形孔内；旋转中转头的竖直端与拧紧套筒连接；当扭矩过载时，压紧钢珠自适应向上移动，令旋转中转头与棘轮脱扣，中断扭矩传递路线；通过压紧螺栓可调整压紧盘对压缩弹簧的压力，实现对卸载扭矩的连续调整。

Description

一种防过载棘轮扳手
技术领域
本发明涉及一种扭矩扳手，特别涉及一种防过载扭矩扳手。
背景技术
扭矩扳手是扳手的一种，其特点为：以设定扭矩，并且扭矩可调。目前的扭矩扳手主要有声响扭矩扳手、数字扳手等类型，其特点及局限性分别如下：
1.声响扭矩扳手。这种扳手采用弹簧杠杆结构实现对扭矩值的控制，当扭矩值到达设定值时，弹簧压缩，扳手杠杆发生位移，敲击扳手管壁发出声音，提示作业人员到达扭矩。声响扭矩扳手只可提示作业人员最终扭矩值到达，在实际操作过程中，如果继续施加扭矩，扳手无法防止扭矩过载，其最终扭矩值也不可控、亦不可知。
2.数字扭矩扳手。这种扳手将传感器安装在扳手管状臂内，当施加扭矩时，实时读取扭矩值。当扭矩值接近目标值时，发出声光报警，提示作业人员。作业完成后，可以记录最终扭矩值。数字扭矩扳手没有扭矩卸载功能，作业人员进行操作时非常容易超量程，从而导致工具损坏；数字扭矩扳手对作业人员要求较高，在日常作业中效率较低，仅适用于检验工作，不方便用于生产型作业。
发明内容
本发明的目的是：为解决现有技术的不足，提供一种防过载棘轮扳手。
本发明的技术方案是：一种防过载棘轮扳手，它包括：外壳，与外壳插拔连接的扳手施力杆、安装在外壳内的棘轮、旋转中转头、压紧钢珠以及压紧盘；
棘轮内部设有空腔，棘轮的底面设有与空腔贯通的滚珠安装孔，滚珠安装孔呈周向布置；
旋转中转头的截面为T型结构，在旋转中转头的上端面设有楔形孔，楔形孔呈周向布置；
旋转中转头的水平端设置在外壳内，且该水平端的上端面与棘轮的底面贴合；旋转中转头的竖直端位于外壳外部，用于与拧紧套筒连接；
压紧钢珠嵌入棘轮的滚珠安装孔内，压紧盘通过压紧螺栓安装在棘轮的空腔内；压紧盘的底端通过压缩弹簧与压紧钢珠抵触连接，在压缩弹簧的作用下，压紧钢珠的下部突出滚珠安装孔，且突出部位卡设于楔形孔内。
装置原理：旋转中转头与拧紧套筒相连接，通过扳手施力杆施加扭矩，扭矩经棘轮、压紧钢珠、旋转中转头传递至拧紧套筒，当拧紧套筒被拧紧，扳手施力杆施加扭矩较大时，旋转中转头相对棘轮静止，但此时扳手施力杆施加的扭矩仍通过棘轮加载在压紧钢珠上，产生一个横向的力F1。由于压紧钢珠与旋转中转头的楔形孔内，与旋转中转头的接触面为一斜面，故压紧钢珠所产生的反向作用力F0分解为向上的作用力F3以及与F1反向的F2，由于滚珠安装孔的限制，压紧钢珠只能向上运动，中断扭矩传递路线。压缩弹簧的压力固定，因此令旋转中转头与棘轮脱扣的扭矩也是固定的。通过调整压紧螺栓，可以将压紧盘向上、向下调整，从而改变压缩弹簧的压力，从而实现对卸载扭矩的连续调整。
上述方案中，进一步的，为保证棘轮扳手的扭矩始终向同一方向施加，棘轮扳手还包括：安装在外壳内的棘轮换向片；棘轮换向片的顶部连接有换向扳机；通过换向扳机可改变扭矩施加方向。
上述方案中，进一步的，棘轮扳手还包括：扭矩传感器；扭矩传感器制作为转接头形式，扭矩传感器同轴安装在旋转中转头的竖直端；扭矩传感器内安装有电池及无线传输模块，扭矩传感器还设有数字显示屏。当进行拧紧时，扭矩传感器发生形变，将扭矩转化为应变，从而采集扭矩值；由于扭矩传感器安装在整个装置的末端，且扭矩传感器与旋转中转头同轴，其采集扭矩值即为最终扭矩值。
有益效果：本装置具有防过载功能，当扭矩过载时，压紧钢珠自适应向上移动，令旋转中转头与棘轮脱扣，中断扭矩传递路线；通过压紧螺栓可调整压紧盘对压缩弹簧的压力，实现对卸载扭矩的连续调整。
附图说明
图1为本发明实施例1中的结构示意图；
图2为扭矩较大时，压紧钢珠的受力分析示意图；
图3为本发明实施例2中的结构示意图；
其中：1-电池、2-无线传输模块、3-扭矩传感器、4-数字显示屏、5-旋转中转头、6-外壳、7-压紧钢珠、8-压缩弹簧、9-棘轮、10-压紧盘、11-压紧螺栓、12-棘轮换向片、13-换向扳机、14-扳手施力杆。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：参见附图1，一种防过载棘轮扳手，它包括：外壳6，与外壳6插拔连接的扳手施力杆14、安装在外壳6内的棘轮9、旋转中转头5、压紧钢珠7以及压紧盘10；
棘轮9内部设有空腔，棘轮9的底面设有与空腔贯通的滚珠安装孔，滚珠安装孔呈周向布置；
旋转中转头5的截面为T型结构，在旋转中转头5的上端面设有楔形孔，楔形孔呈周向布置；
旋转中转头5的水平端设置在外壳6内，且该水平端的上端面与棘轮9的底面贴合；旋转中转头5的竖直端位于外壳6外部，用于与拧紧套筒连接；
压紧钢珠7嵌入棘轮9的滚珠安装孔内，压紧盘10通过压紧螺栓11安装在棘轮9的空腔内；压紧盘10的底端通过压缩弹簧8与压紧钢珠7抵触连接，在压缩弹簧8的作用下，压紧钢珠7的下部突出所述滚珠安装孔，且突出部位卡设于楔形孔内。
参见附图2，装置原理：旋转中转头5与拧紧套筒相连接，通过扳手施力杆14施加扭矩，扭矩经棘轮9、压紧钢珠7、旋转中转头5传递至拧紧套筒，当拧紧套筒被拧紧，扳手施力杆14施加扭矩较大时，旋转中转头5相对棘轮9静止，但此时扳手施力杆14施加的扭矩仍通过棘轮9加载在压紧钢珠7上，产生一个横向的力F1。由于压紧钢珠7与旋转中转头5的楔形孔内，与旋转中转头5的接触面为一斜面，故压紧钢珠7所产生的反向作用力F0分解为向上的作用力F3以及与F1反向的F2，由于滚珠安装孔的限制，压紧钢珠7只能向上运动，中断扭矩传递路线。压缩弹簧8的压力固定，因此令旋转中转头5与棘轮9脱扣的扭矩也是固定的。通过调整压紧螺栓11，可以将压紧盘10向上可向下调整，从而改变压缩弹簧8的压力，从而实现对卸载扭矩的连续调整。
上述方案中，进一步的，为保证棘轮扳手的扭矩始终向同一方向施加，棘轮扳手还包括：安装在外壳6内的棘轮换向片12；棘轮换向片12的顶部连接有换向扳机13；通过换向扳机13可改变扭矩施加方向。
实施例2：参见附图3，在实施例1的基础上，进一步的，棘轮扳手还包括：扭矩传感器3；扭矩传感器3制作为转接头形式，扭矩传感器3同轴安装在旋转中转头5的竖直端；扭矩传感器3内安装有电池1及无线传输模块2，扭矩传感器3还设有数字显示屏4。当进行拧紧时，扭矩传感器3发生形变，将扭矩转化为应变，从而采集扭矩值；由于扭矩传感器3安装在整个装置的末端，且扭矩传感器3与旋转中转头5同轴，其采集扭矩值即为最终扭矩值。
综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (2)

1.一种防过载棘轮扳手，它包括：外壳（6），与所述外壳（6）插拔连接的扳手施力杆（14）以及安装在外壳（6）内的棘轮（9），其特征在于：所述棘轮扳手还包括：旋转中转头（5）、压紧钢珠（7）以及压紧盘（10）；
所述棘轮（9）内部设有空腔，所述棘轮（9）的底面设有与所述空腔贯通的滚珠安装孔，所述滚珠安装孔呈周向布置；
所述旋转中转头（5）的截面为T型结构，在所述旋转中转头（5）的上端面设有楔形孔，所述楔形孔呈周向布置；
所述旋转中转头（5）的水平端设置在所述外壳（6）内，且该水平端的上端面与所述棘轮（9）的底面贴合；所述旋转中转头（5）的竖直端位于所述外壳（6）外部，用于与拧紧套筒连接；
所述压紧钢珠（7）嵌入所述棘轮（9）的滚珠安装孔内，所述压紧盘（10）通过压紧螺栓（11）安装在所述棘轮（9）的空腔内；所述压紧盘（10）的底端通过压缩弹簧（8）与所述压紧钢珠（7）抵触连接，在所述压缩弹簧（8）的作用下，所述压紧钢珠（7）的下部突出所述滚珠安装孔，且突出部位卡设于所述楔形孔内；
所述棘轮扳手还包括：扭矩传感器（3）；所述扭矩传感器（3）同轴安装在所述旋转中转头（5）的竖直端；所述扭矩传感器（3）内安装有电池（1）及无线传输模块（2）。
2.如权利要求1所述的一种防过载棘轮扳手，其特征在于：所述棘轮扳手还包括：安装在所述外壳（6）内的棘轮换向片（12）；所述棘轮换向片（12）的顶部连接有换向扳机（13）。
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