CN109551413A - 一种电动扭矩扳手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动扭矩扳手，包括：电源、开关、把手、机壳、电机、变速机构、减速机构、输出轴和反力臂，电机通过减速机构驱动输出轴，变速机构包括切换开关、切换杆和第一内齿圈，第一内齿圈在第一位置与第一行星轮架、第二行星齿轮及第三行星齿轮啮合；第一内齿圈在第二位置时与第二行星齿轮、第三行星齿轮及套筒啮合，套筒与第二内齿圈连接，第二内齿圈相对于机壳可转动，第二内齿圈前端设有反力臂；本发明的电动扭矩扳手扭矩输出范围大，反力臂角度可自由调整，使用便捷。

Description

一种电动扭矩扳手

技术领域

本发明涉及电动工具，具体涉及一种电动扭矩扳手。

背景技术

在钢结构等建筑上，需要安装高强螺栓。高强螺栓可分为扭剪型和大六角型两种。一般的，对于高强螺栓的紧固都要经过初紧和终紧两个步骤。在实践中，操作人员紧固高强度螺栓时，一般是需要快速完成初紧，然后再用大扭矩完成终紧。在实际操作环境下，钢结构上需要使用多个螺栓，形成了螺栓集群，紧固时，先将螺栓集群的每一个螺栓进行一次紧固，即初紧，当一次紧固完成时，所有的螺栓达到了基本相同的一次紧固扭矩，然后再将螺栓进行最终紧固。现有的电动扳手可分为初紧扭剪型电动扳手和终紧扭剪型电动扳手，它们通常都只有一种传动比输出。现有的初紧扭剪扳手的扭矩控制范围小，无法同时覆盖初紧和终紧高强度螺栓的扭矩需求，终紧扭剪扳手转速慢，用于初紧时效率太低。由此，对高强度螺栓施工，需要一把初紧扭剪型扳手，通常可用冲击扳手或定扭矩扳手替代，还需要一把终紧扭剪型扳手，这样增加了用工成本，还增加了施工人员的搬运负担，特别是在高处作业时，携带两把电动工具非常不便，且在终紧扭力操作时，反作用力过大会对使用者造成伤害。

发明内容

为解决现有扳手存在的问题，本发明提供了一种新型电动扭矩扳手，可以进行高低速切换及消减反作用力的电动扭矩扳手。

为实现上述目的，本发明提供技术方案如下：

一种电动扭矩扳手，包括：把手、机壳及安装于机壳上的电源、开关、电机、变速机构、减速机构、输出轴，电机通过减速机构驱动输出轴做旋转运动；所述电动扭矩扳手还包括有第二内齿圈及安装于第二内齿圈前端的反力臂，该第二内齿圈相对于机壳可转动；所述变速机构包括切换开关、该切换开关驱动的切换杆和第一内齿圈，在切换开关驱动第一内齿圈在第一位置时，且该第一内齿圈与第一行星轮架、第二行星齿轮及第三行星齿轮啮合；在切换开关驱动第一内齿圈在第二位置时，且该第一内齿圈与第二行星齿轮、第三行星齿轮及套筒啮合，且所述套筒与第二内齿圈连接在一起。

进一步地，套筒与扁位低形槽部件不可转动的连接，扁位低形槽部件与第二内齿圈啮合连接

进一步地，套筒可转动的安装在机壳内，减速机构包括第一中间轴，第一中间轴通过轴承安装在套筒的通孔内。

进一步地，减速机构还包括第一中间轴前端的阳齿轮，阳齿轮与第四行星齿轮啮合驱动，第四行星齿轮安装在第四行星轮架上，第四行星轮架输出端与第二中间轴连接，第二中间轴输出端与第五行星齿轮啮合连接，第五行星齿轮安装在第五行星轮架上，第五行星轮架与输出轴连接。

进一步地，第二内齿圈后端通过卡圈与固定座可转动连接，固定座通过紧固件与机壳连接。

进一步地，第二内齿圈与固定座之间设有滚动轴承。

进一步地，第二内齿圈前端通过轴承支撑在输出轴上。

进一步地，第四行星轮架和第五行星轮架为整体框架式结构。

进一步地，把手位于机壳后端，机壳前端还包括辅助手柄。

进一步地，电源为锂电池包。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：扭矩输出范围大，可实现高低速切换，适用于不同的工况情形；反力臂相对于输出轴可转动，在紧固时，便于调节反力臂的角度，选择合适的支撑点，在低速档时，通过套筒与第二内齿圈及反力臂相互卡持在一起，有利于在低速挡的操作过程中，将电动扭矩扳手的反向作用力传递至反力臂上，消除齿轮啮合的反作用力，并可防止反作用力过大而伤害使用者。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。

附图说明

图1为本发明的电动扭矩扳手示意图；

图2为本发明的电动扭矩扳手剖视图；

图3为本发明的电动扭矩扳手第一内齿圈；

图4为本发明的电动扭矩扳手套筒；

图5为本发明的变速机构高速档；

图6为本发明的变速机构低速档。

说明书附图标记的含义：

电源1，开关2，把手3，机壳4，电机5，变速机构6，

减速机构7，输出轴8，反力臂9，切换开关10，切换杆11，

第一内齿圈12，第一行星轮架13，第一行星齿轮14，第二内齿圈15，

固定座16，辅助手柄17，滚动轴承18，前置内齿圈19，

第一中间轴20，第二中间轴21，套筒22，第二行星轮架23，

第二行星齿轮24，通孔25，直齿轮26，第三行星轮架33，

第三行星齿轮34，阳齿轮35，第四行星轮架43，第四行星齿轮44，

第五行星轮架53，第五行星齿轮54

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

参照图1-2所示的电动扭矩扳手，包括：由锂电池单元组成的电源1，位于把手3处的开关2，电机5、变速机构6、减速机构7位于机壳4内，输出轴8及反力臂9位于机壳4前端，输出轴8在电机5的驱动下转动。反力臂9安装在第二内齿圈15前端不可转动地固定在一起，反力臂9可提供扳手的辅助支撑力，防止扭力过大时，对使用者发生伤害；第二内齿圈15后端通过卡圈与固定座16可转动连接，固定座16则通过紧固件与机壳4固定连接，有利于改善扭剪不同角度的螺丝时，无需使用者旋转身体来对应螺丝的角度，只需旋转固定座，方便操作。为了减小摩擦，第二内齿圈15和固定座16之间还设有滚动轴承，第二内齿圈15前端通过轴承支撑在输出轴8上。第一中间轴20穿过套筒22的通孔25，并利用设置在通孔25的一对滚动轴承18旋转定位，以传递扭矩。辅助手柄17呈D形，位于机壳4前端，便于双手操作。

其中变速机构6包括：切换开关10、切换杆11和第一内齿圈12；减速机构7包括五级行星齿轮组件，第一行星齿轮组件、第二行星齿轮组件、第三行星齿轮组件、第四行星齿轮组件和第五行星齿轮组件。其中为了增加扭矩传送的平稳度，第四、第五行星齿轮组件的行星轮架43、53均为整体框架式行星轮架结构。其中前三级行星齿轮组件与变速机构6配合，可实现高低速切换。参照图3所示的内齿圈，第一内齿圈12外周中间呈U形，与切换杆11配合，切换开关10被拨动可前后移动，带动切换杆11前后移动，从而使得第一内齿圈12可在第一位置(高速档)和第二位置(低速档)之间移动。

参照图5为本发明的变速机构高速档示意图。在高度档时，第一内齿圈12处于第一位置，第一内齿圈12与第一行星轮架13、第二行星齿轮24及第三行星齿轮34啮合；电机5通过第一行星齿轮14及前置内齿圈19驱动第一行星轮架13转动，由于第一行星轮架13与第一内齿圈12啮合，第一内齿圈12此时周向可自由旋转，因此使得第三行星齿轮34与内齿圈12一同旋转驱动第三行星轮架33旋转，第三行星轮架33驱动第一中间轴20旋转，第一中间轴20前端为阳齿轮35，阳齿轮35与第四行星齿轮44啮合驱动，第四行星齿轮44安装在第四行星轮架43上，第四行星轮架43输出端与第二中间轴21连接，第二中间轴21输出端与第五行星齿轮54啮合连接，第五行星齿轮54安装在第五行星轮架53上，第五行星轮架53与所述输出轴8连接，由此电机5经第一、第四、第五行星齿轮组件减速后驱动输出轴8，实现了高速输出,在高速档，第一内齿圈12和套筒22相互脱开。高速档主要用于螺栓初紧，高速档虽然输出扭矩小，但转速快，紧固效率高。

图6为本发明的变速机构低速档示意图。在低速档时，第一内齿圈12处于第二位置，第一内齿圈12与第二行星齿轮24、第三行星齿轮34及套筒22啮合。参照图4所示的套筒22，套筒后端外周呈圆形，前端外周呈方形，套筒22后端圆形内侧设有多个棘齿与第一内齿圈12前端外侧的棘齿相互可啮合固定，套筒22中间为通孔25，直齿轮26套设在套筒22前端，与套筒22可共同旋转。直齿轮26的散齿与第二内齿圈15内周的散齿相啮合，当第二内齿圈15前端固定安装的反力臂9在外力作用下被固定时，套筒22则相对于机壳4不可旋转。直齿轮26在其他实施例中，可以用键槽等扁位低形槽部件替代。在另外的实施例中，直齿轮26与第二内齿圈15也可为一体式结构，第二内齿圈15直接与套筒22前端不可转动连接。因此，在低速档，电机5经第一、第二、第三、第四和第五行星齿轮组件减速后驱动输出轴8，实现了低速输出。在低速档，第一内齿圈12和套筒22相互啮合，当反力臂9在外力作用下调整到合适的角度使之相对于工件固定后，可使得套筒22及第一内齿圈12均相对于工件固定。低速档主要用于螺栓终紧，其紧固扭矩较大，需要借助反力臂9提供的反向扭矩紧固螺栓，否则会导致操作者手腕受伤。

本发明通过将套筒22、直齿轮26及第二内齿圈15相互连接在一起，且不可转动的连接，在低速档时，通过第一内齿圈12将机壳4与套筒22、直齿轮26、第二内齿圈15及反力臂9相互卡持在一起，有利于在低速挡的操作过程中，将电动扭矩扳手的反向作用力传递至反力臂9上，消除齿轮啮合的反作用力，并可防止反作用力过大而伤害使用者。

应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电动扭矩扳手，包括：把手(3)、机壳(4)及安装于机壳(4)上的电源(1)、开关(2)、电机(5)、变速机构(6)、减速机构(7)、输出轴(8)，电机(5)通过减速机构(7)驱动输出轴(8)做旋转运动；所述电动扭矩扳手还包括有第二内齿圈(15)及安装于第二内齿圈(15)前端的反力臂(9)，该第二内齿圈(15)相对于机壳(4)可转动；其特征在于：所述变速机构(6)包括切换开关(10)、该切换开关驱动的切换杆(11)和第一内齿圈(12)，在切换开关驱动第一内齿圈(12)在第一位置时，且该第一内齿圈与第一行星轮架(13)、第二行星齿轮(24)及第三行星齿轮(34)啮合；在切换开关驱动第一内齿圈(12)在第二位置时，且该第一内齿圈(12)与第二行星齿轮(24)、第三行星齿轮(34)及套筒(22)啮合，且所述套筒(22)与第二内齿圈(15)连接在一起。

2.根据权利要求1所述的电动扭矩扳手，其特征在于：所述套筒(22)与扁位低形槽部件(26)不可转动的连接，所述扁位低形槽部件(26)与所述第二内齿圈(15)啮合连接。

3.根据权利要求2所述的电动扭矩扳手，其特征在于：所述套筒(22)可转动的安装在所述机壳(4)内，所述减速机构(7)包括第一中间轴(20)，所述第一中间轴(20)通过轴承(18)安装在所述套筒(22)的通孔(25)内。

4.根据权利要求3所述的电动扭矩扳手，其特征在于：所述减速机构(7)还包括第一中间轴(20)前端的阳齿轮(35)，该阳齿轮(35)与第四行星齿轮(44)啮合驱动，第四行星齿轮(44)安装在第四行星轮架(43)上，第四行星轮架(43)的输出端与第二中间轴(21)连接，第二中间轴(21)的输出端与第五行星齿轮(54)啮合连接，第五行星齿轮(54)安装在第五行星轮架(53)上，第五行星轮架(53)与所述输出轴(8)连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电动扭矩扳手，其特征在于：所述第二内齿圈(15)后端通过卡圈与固定座(16)可转动连接，所述固定座(16)通过紧固件与所述机壳(4)连接。

6.根据权利要求5所述的电动扭矩扳手，其特征在于：所述第二内齿圈(15)与所述固定座(16)之间设有滚动轴承。

7.根据权利要求6所述的电动扭矩扳手，其特征在于：所述第二内齿圈(15)前端通过轴承支撑在所述输出轴(9)上。

8.根据权利要求7所述的电动扭矩扳手，其特征在于：所述第四行星轮架(43)和第五行星轮架(53)为整体框架式结构。

9.根据权利要求8所述的电动扭矩扳手，其特征在于：所述把手位(3)于所述机壳(4)后端，所述机壳(4)前端还包括辅助手柄(17)。

10.根据权利要求9所述的电动扭矩扳手，其特征在于：所述电源(1)为锂电池包。