CN109746870A - 双头螺柱旋拧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了双头螺柱旋拧器，包括套设双头螺柱的螺柱筒，螺柱筒的前端部设置有固定限位单元，固定限位单元包括紧固螺母限位腔、垫片限位腔和圆形空腔，螺柱筒外套设有套筒，套筒一端设有沿径向均匀分布的轮辐以及与轮辐相连接的手轮，套筒与螺柱筒之间设置有弹簧锁，套筒活动顶压弹簧锁，弹簧锁活动挤压螺柱筒内双头螺柱的外壁，通过提拉和按压手轮，可实现弹簧锁的开合，进而调节双头螺柱与旋拧器之间的松紧，螺柱筒的后端部设置有调节限位单元，用以调节双头螺柱的预留长度。相比于现有技术，本发明解决了现有双头螺柱旋拧过程中存在的劳动强度大、易被毛刺扎伤以及调节双头螺柱预留长度困难等技术问题。

Description

双头螺柱旋拧器

技术领域

本发明涉及掘进机大型机械部件组装技术领域，特别是指双头螺柱旋拧器。

背景技术

双头螺柱是指两头都有螺纹、中间是光杆，具有连接和紧固各部件功能的螺柱，主要应用在：（1）主体为大型设备，需要安装附件，例如机械密封座、减速机架等，双头螺柱的一端拧入主体设备上，安装好附件后另一端带上双头螺柱垫片和紧固螺母旋紧；（2）主体由多个部件构成，且各个部件具有较大的厚度，此时会优先采用双头螺柱；（3）对于一些关键部件，需要螺柱具有足够的强度且不便使用外（内）六角螺柱连接，如混凝土屋架、屋面梁悬挂单轨梁等也常常需要采用双头螺柱。

对于大型的掘进机设备，采用的双头螺柱公称直径一般较大，例如42mm、48mm、56mm甚至达到64mm，通常工人先将双头螺柱依次放入到主体设备相应的螺纹孔中，之后采用人工的方式旋拧双头螺柱直至达到相应的位置。考虑到双头螺柱的直径较大，通常长度也较长，加上双头螺柱一端与螺纹孔之间的连接摩擦力较大，因此需要工人提供足够的紧握力去控制另一端的双头螺柱并旋拧。由于加工的原因，双头螺柱的螺纹段表面都存在很多没有清除干净的毛刺和铁屑，工人即便带着手套也常常被扎着手，并且扎到手里的铁屑还很难去除，所以旋拧双头螺柱的过程常常给工人造成不小的心理压力。

另一方面，从双头螺柱放入螺纹孔至旋拧到预定位置，需要旋拧很多圈，加上有的部件一组螺柱就多达五六十，甚至有很多组，这无疑加重了工人手腕的疲劳感。另外，对于有些特殊的部件和工艺，例如盾构机的主驱动法兰和刀盘法兰，安装在主驱动法兰上的双头螺柱预留长度（双头螺柱端面到结构面之间的距离）就有明确的值，并且要求误差控制在±1mm以内，而不同设备的双头螺柱预留长度一般也会有所差异，通常工人会制作相应的量块或者直接用钢尺作为参考以调节双头螺柱的预留长度，此过程需要耗费很长时间。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出双头螺柱旋拧器，解决了现有双头螺柱在旋拧过程中存在的劳动强度大、易被毛刺扎伤以及调节螺柱预留长度困难等技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：双头螺柱旋拧器，包括套设双头螺柱的螺柱筒，螺柱筒的前端部设置有固定限位单元，固定限位单元包括紧固螺母限位腔，螺柱筒外套设有套筒，套筒与螺柱筒之间设置有弹簧锁，套筒活动顶压弹簧锁，弹簧锁活动挤压螺柱筒内双头螺柱的外壁，通过弹簧锁可将双头螺柱与螺柱筒相对固定和分离。当相对固定时能够对双头螺柱进行便捷地旋拧，当相分离时螺柱筒可相对双头螺柱自由转动，进而紧固螺母限位腔能够带动紧固螺母旋拧至双头螺柱的预定位置，螺柱筒的后端部设置有调节限位单元，调节限位单元能够保证双头螺柱伸出的长度符合预留长度的要求，避免了多次测量的繁琐。

所述固定限位单元包括前端口设置的垫片限位腔，垫片限位腔便于双头螺柱垫片的安装，紧邻垫片限位腔设置所述紧固螺母限位腔，紧固螺母限位腔可用于卡接紧固螺母，并带动紧固螺母相对双头螺柱旋转，直至安装至预定位置。紧固螺母限位腔的后方为双头螺柱通过的圆形空腔，所述调节限位单元包括与圆形空腔滑动配合的限位螺母，与限位螺母螺纹配合设置有限位螺柱，通过转动限位螺柱可带动限位螺母沿着轴向方向移动。通过移动限位螺母可预留出双头螺柱的预留长度的空间，当双头螺柱的端部顶到限位螺母时表示已经达到了预定位置。

进一步地，所述螺柱筒的后端部设置有外螺纹，与外螺纹相配合设置有环形的端盖，所述套筒套设在螺柱筒的端盖和紧固螺母限位腔之间，环形的端盖能防止套筒滑落，所述限位螺柱转动卡接在套筒和端盖之间，即环形的端盖还能防止限位螺柱发生轴向位移。

进一步地，所述端盖依次包括端盖窄内径段、端盖宽内径段和端盖内螺纹段，端盖内螺纹段与所述螺柱筒的外螺纹连接，所述限位螺柱包括与限位螺母螺纹配合的螺杆，螺杆的后方连接有限位板，限位板位于所述端盖宽内径段内，限位板的后方连接有旋钮，旋钮位于端盖窄内径段内。端盖的端盖窄内径段的内径比旋钮三向尺寸均要大，因此在末端可以方便调节双头螺柱的长度预留值。

所述螺柱筒的侧壁上开设有内外相通的锁孔，锁孔的纵截面为梯形，梯形较短的底边位于螺柱筒的内壁，所述弹簧锁活动设置在锁孔中。弹簧锁包括与锁孔相配合的软质的锁体，锁体的顶部和腹部均为平面结构，锁体的后端开设有槽口，槽口的两侧壁开设有同轴的连接孔，连接孔内均安装有连接轴，两个连接轴之间设置有连接弹簧，连接弹簧将两个连接轴的另一端顶压在锁孔的侧壁上。锁体的前端设置有圆滑的凸起，凸起与锁孔的侧壁之间设置有支撑弹簧，所述套筒前后移动实现锁体与双头螺柱的挤压和分离。

进一步地，所述螺柱筒的侧壁上设置内外相通有测量槽，测量槽的轴向长度与限位螺母的活动范围相对应，测量槽外部的两侧设置有沿螺柱筒轴向方向的刻度线，所述套筒上设置有用于观察测量槽及刻度线的观测槽。刻度线的值是刻度线所在的位置距双头螺柱垫片限位区最前端的距离，通过调节旋钮使得限位螺母发生移动，直至限位螺母最前端面到达所需刻度的位置，因此可以根据实际设计需要，预留不同的双头螺柱长度，适用范围较广。

进一步地，所述套筒外设置手轮，手轮与套筒之间设置有轮辐，手轮的设置进一步提高了安装便捷性。

进一步地，所述螺柱筒的内壁后端部沿轴向方向设置有导向槽，所述限位螺母上设置有与导向槽滑动配合的导向块，导向槽与导向块的设置限制了限位螺母只能沿轴向运动，从而实现了预留不同的双头螺柱长度的功能。

进一步地，所述螺柱筒的外壁上设置有轴向的导向凹面，套筒的内壁上设置有与导向凹面相配合的导向凸面，导向凹面沿轴向的长度大于导向凸面的长度。套筒内的导向凸面与螺柱筒外的导向凹面相配合，一方面严格限制了套筒相对螺柱筒的环向转动，另一方面可将套筒的轴向移动限制在一定的范围之内，从而实现了其控制弹簧锁开合的功能。

进一步地，所述导向槽设置有两个，两个导向槽对称设置，所述导向凹面设置四个，四个导向凹面沿螺柱筒的周面等间隔设置。

本发明相比现有技术能便捷快速地安装双头螺柱，而且能够避免毛刺扎伤，同时还有效解决调节螺柱预留长度困难的问题。弹簧锁在套筒沿径向的压力作用下挤压双头螺柱从而限制其转动，从而有效减小双头螺柱对限位螺母的轴向压力作用，进而减小了因限位螺母、限位螺柱以及端盖受压后沿轴向发生位移和变形带来的误差。

弹簧锁设有槽口是为了提供足够的操作空间用于放置连接弹簧和连接轴，锁体的凸起设计是为了便于与支撑弹簧的焊接。圆滑的凸起作为过渡段，是为了减少与套筒之间的摩擦，从而延长弹簧锁的使用寿命。锁体腹部设计成平面，是为了增加与双头螺柱之间的接触面积，从而增加约束力。

套筒的轮辐和手轮的组合设计可以舒适并且快速地旋拧紧固螺母和双头螺柱，也方便后续的提拉和按压从而有效控制弹簧锁的开合。套筒的内径比螺柱筒的外径大，其上设有的观测槽不仅长于且宽于螺柱筒上的测量槽，由此不管套筒沿轴向如何移动均不影响观察刻度线。

限位螺柱与限位螺母通过螺纹连接，由于限位螺柱沿轴向的移动被螺栓筒和端盖限制，可通过调节旋钮控制限位螺母的移动，为了防止限位螺母发生旋转而不产生轴向移动，在其上设有紧固螺母的导向块，并与螺柱筒开设的导向槽相配合，从而实现调节功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图

图2为图1的竖向剖视结构示意图；

图3为图1的横向剖视结构示意图；

图4为图1中螺柱筒前端部的结构示意图；

图5为图1中螺柱筒后端部的结构示意图；

图6为图2中弹簧锁的结构示意图；

图7为图6的爆炸图；

图8为图1中调节限位单元的结构示意图；

图9为图1中套筒的结构示意图；

图10为紧固螺母刚到达紧固螺母限位腔时的竖向剖视图；

图11为双头螺柱的端部刚接触限位螺母时的竖向剖视图；

图12为双头螺柱与紧固螺母完全紧固时的竖向剖视图；

图13为本发明从已紧固的双头螺柱上取下时的竖向剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，双头螺柱旋拧器，如图10所示，可用于将紧固螺母7和双头螺柱垫片8安装到双头螺柱9上，并且可使双头螺柱9的预留长度符合要求。如图1所示，本发明包括套设双头螺柱9的螺柱筒1，螺柱筒1的前端部设置有固定限位单元，如图2和图4所示，固定限位单元包括前端口设置的垫片限位腔1-10，垫片限位腔1-10便于双头螺柱9的双头螺柱垫片8的安装。紧邻垫片限位腔1-10设置有紧固螺母限位腔1-9，紧固螺母限位腔1-9可用于卡接紧固螺母7，并带动紧固螺母7相对双头螺柱9旋转，直至安装至预定位置。

如图1所示，所述螺柱筒1外套设有套筒2，如图2和图3所示，套筒2与螺柱筒1之间设置有弹簧锁3，弹簧锁3活动挤压螺柱筒1内双头螺柱9的外壁，通过弹簧锁3可将双头螺柱9与螺柱筒1相对固定和分离。当双头螺柱9与螺柱筒1相对固定时，能够通过套筒2和螺柱筒1对双头螺柱9进行便捷地旋拧，当双头螺柱9与螺柱筒1相分离时，螺柱筒1可相对双头螺柱9自由转动，进而紧固螺母限位腔1-9能够带动紧固螺母7旋拧至双头螺柱9的预定位置。

如图1-5所示，所述螺柱筒1的侧壁上开设有内外相通的锁孔1-7，锁孔1-7的纵截面为梯形，梯形较短的底边位于螺柱筒1的内壁，所述弹簧锁3活动设置在锁孔1-7中。如图6和图7所示，弹簧锁3包括与锁孔1-7相配合的软质的锁体3-6，锁体3-6的顶部和腹部均为平面结构。锁体的腹部设计成平面，是为了增加与双头螺柱9之间的接触面积，从而增加约束力。锁体的顶部设计成平面，便于套筒2活动挤压弹簧锁3，进而便于实现弹簧锁3的开合。锁体3-6的后端开设有槽口3-5，槽口3-5的两侧壁开设有同轴的连接孔3-4，连接孔3-4内均安装有连接轴3-2，两个连接轴3-2之间设置有连接弹簧3-3。两个连接轴3-2相对的一端均设置有限位凸起3-1，连接弹簧3-3卡接在两个限位凸起3-1之间，进而连接弹簧3-3可将两个连接轴3-2的另一端顶压在锁孔1-7的侧壁上。锁体3-6的前端设置有圆滑的凸起，凸起与锁孔1-7的侧壁之间设置有支撑弹簧3-7，所述套筒2前后移动实现对锁体3-6的挤压和放松，进而锁体3-6的腹部可实现对双头螺柱9的挤压和分离。

如图2和图3所示，所述紧固螺母限位腔1-9的后方为双头螺柱9通过的圆形空腔1-8，与圆形空腔1-8相配合设置有调节限位单元，调节限位单元能够保证双头螺柱9伸出的长度符合预留长度的要求，避免了多次测量的繁琐。如图1和图8所示，调节限位单元包括与圆形空腔1-8滑动配合的限位螺母6，与限位螺母6螺纹配合设置有限位螺柱5，通过转动限位螺柱5可带动限位螺母6沿着轴向方向移动。通过移动限位螺母6可预留出双头螺柱9的预留长度的空间，当双头螺柱9的端部顶到限位螺母6时表示已经达到了预定位置。

实施例2，双头螺柱旋拧器，如图1-5所示，所述螺柱筒1的后端部设置有外螺纹1-1，与外螺纹1-1相配合设置有环形的端盖4，所述套筒2套设在螺柱筒1的端盖4和紧固螺母限位腔1-9之间，环形的端盖4可防止套筒2滑落。所述限位螺柱5转动卡接在套筒2和端盖4之间，即环形的端盖4还能防止限位螺柱5发生轴向位移。

本实施例的其他结构与实施例1相同。

实施例3，双头螺柱旋拧器，如图2和图3所示，所述端盖4依次包括端盖窄内径段4-1、端盖宽内径段4-2和端盖内螺纹段4-3，端盖内螺纹段4-3与所述螺柱筒1的外螺纹1-1螺纹连接。所述限位螺柱5包括与限位螺母6的螺纹段6-1螺纹配合的螺杆5-3，螺杆5-3的后方连接有限位板5-2，限位板5-2位于所述端盖宽内径段4-2内，限位板5-2的后方连接有旋钮5-1，旋钮5-1位于端盖窄内径段4-1内。端盖4的端盖窄内径段4-1的内径比旋钮5-1三向尺寸均要大，因此在末端可以方便调节双头螺柱的长度预留值。

本实施例的其他结构与实施例2相同。

实施例4，双头螺柱旋拧器，如图1、图4、图5所示，所述螺柱筒1的侧壁上设置内外相通有测量槽1-4，观测槽1-4的轴向长度与限位螺母6的活动范围相对应，测量槽1-4外部的两侧设置有沿螺柱筒1轴向方向的刻度线1-5，所述套筒2上设置有用于观察测量槽1-4及刻度线1-5的观测槽2-5。刻度线1-5的值是刻度线1-5所在的位置距双头螺柱垫片8限位区最前端的距离，通过调节旋钮5-1使得限位螺母6移动，直至限位螺母6最前端面到达所需刻度的位置，因此可以根据实际设计需要，预留不同的双头螺柱长度，适用范围较广。

本实施例的其他结构与实施例3相同。

实施例5，双头螺柱旋拧器，如图1和图9所示，所述套筒2外设置手轮2-2，手轮2-2与套筒2之间设置有轮辐2-1，手轮2-2的设置进一步提高了安装便捷性。

本实施例的其他结构可以与实施例1-4任一项相同。

实施例6，双头螺柱旋拧器，如图2、图3、图5所示，所述螺柱筒1的内壁后端部沿轴向方向设置有导向槽1-2，所述限位螺母6上设置有与导向槽1-2滑动配合的导向块6-2，导向槽1-2与导向块6-2的设置限制了限位螺母6的调节范围，可避免在调节过程中限位螺母6与限位螺柱5分离。

本实施例的其他结构可以与实施例1-5任一项相同。

实施例7，双头螺柱旋拧器，如图2-5所示，所述螺柱筒1的外壁上设置有轴向的导向凹面1-3，套筒2的内壁上设置有与导向凹面1-3相配合的导向凸面2-3，导向凹面1-3沿轴向的长度大于导向凸面2-3的长度。套筒2内的导向凸面2-3与螺柱筒1外的导向凹面1-3相配合，一方面严格限制了套筒2相对螺柱筒1的环向转动，另一方面，可将套2的轴向移动限制在一定的范围之内，从而实现了其控制弹簧锁3开合的功能。

本实施例的其他结构与实施6相同。

实施例8，双头螺柱旋拧器，所述导向槽1-2设置有两个，两个导向槽1-2对称设置，所述导向凹面1-3设置四个，四个导向凹面1-3沿螺柱筒1的周面等间隔设置。

本实施例的其他实施方法实施例7相同。

本发明的使用过程为：如图10所示，首先根据设计的双头螺柱9的预留长度，调节旋钮5-1使得限位螺母6发生移动，直至限位螺母6最前端面到达所需刻度的位置。然后将双头螺柱垫片8穿到双头螺柱9上，并推送至结构物10的表面。接着将紧固螺母7放在双头螺柱9的端部旋拧2~3圈，随后将紧固螺母限位腔1-9对准紧固螺母7，并推送直至两者完全结合。

参见图11~图13，自紧固螺母限位腔1-9与紧固螺母7配合后，顺时针旋转手轮2-2，刚开始旋转较为快速且不费力气，直到某一时刻速度减缓且阻力较大，此时双头螺柱9的端面与限位螺母6的端面相接触。通过手轮2-2按压套筒2，使得套筒2挤压弹簧锁3工作，四个锁体3-6沿径向挤压双头螺柱9，锁体3-6提供的环向摩擦力限制双头螺柱9与螺栓筒1的相互转动。接着继续顺时针旋转手轮2-2，直至螺柱筒1的下端面与结构物10的表面相接触并且难以继续转动，此时紧固螺母7、双头螺柱垫片8和双头螺柱9已紧固。最后，提拉手轮2-2，套筒2使弹簧锁3释放对双头螺柱9的压力和摩擦力，本发明可便捷地从双头螺柱9上取下。

本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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.双头螺柱旋拧器，其特征在于：包括套设双头螺柱（9）的螺柱筒（1），螺柱筒（1）的前端部设置有固定限位单元，固定限位单元包括紧固螺母限位腔（1-9），螺柱筒（1）外套设有套筒（2），套筒（2）与螺柱筒（1）之间设置有弹簧锁（3），套筒（2）活动顶压弹簧锁（3），弹簧锁（3）活动挤压螺柱筒（1）内双头螺柱（9）的外壁，螺柱筒（1）后端部设置有调节限位单元。

2.根据权利要求1所述的双头螺柱旋拧器，其特征在于：所述固定限位单元还包括前端口设置的垫片限位腔（1-10），紧邻垫片限位腔（1-10）设置所述紧固螺母限位腔（1-9），紧固螺母限位腔（1-9）的后方为双头螺柱通过的圆形空腔（1-8），所述调节限位单元包括与圆形空腔（1-8）滑动配合的限位螺母（6），与限位螺母（6）螺纹配合设置有限位螺柱（5）。

3.根据权利要求2所述的双头螺柱旋拧器，其特征在于：所述螺柱筒（1）的后端部设置有外螺纹（1-1），与外螺纹（1-1）相配合设置有环形的端盖（4），所述套筒（2）套设在螺柱筒（1）的端盖（4）和紧固螺母限位腔（1-9）之间，所述限位螺柱（5）转动卡接在套筒（2）和端盖（4）之间。

4.根据权利要求3所述的双头螺柱旋拧器，其特征在于：所述端盖（4）依次包括端盖窄内径段（4-1）、端盖宽内径段（4-2）和端盖内螺纹段（4-3），端盖内螺纹段（4-3）与所述螺柱筒（1）的外螺纹（1-1）连接，所述限位螺柱（5）包括与限位螺母（6）螺纹配合的螺杆（5-3），螺杆（5-3）的后方连接有限位板（5-2），限位板（5-2）位于所述端盖宽内径段（4-2）内，限位板（5-2）的后方连接有旋钮（5-1），旋钮（5-1）位于端盖窄内径段（4-1）内。

5.根据权利要求2-4任一项所述的双头螺柱旋拧器，其特征在于：所述螺柱筒（1）的侧壁上开设有内外相通的锁孔（1-7），锁孔（1-7）的纵截面为梯形，梯形较短的底边位于螺柱筒（1）的内壁，所述弹簧锁（3）活动设置在锁孔（1-7）中，弹簧锁（3）包括与锁孔（1-7）相配合的软质的锁体（3-6），锁体（3-6）的顶部和腹部均为平面结构，锁体（3-6）的后端开设有槽口（3-5），槽口（3-5）的两侧壁开设有同轴的连接孔（3-4），连接孔（3-4）内均安装有连接轴（3-2），两个连接轴（3-2）之间设置有连接弹簧（3-3），连接弹簧（3-3）将两个连接轴（3-2）的另一端顶压在锁孔（1-7）的侧壁上，锁体（3-6）的前端设置有圆滑的凸起，凸起与锁孔（1-7）的侧壁之间设置有支撑弹簧（3-7），所述套筒（2）前后移动实现锁体（3-6）与双头螺柱（9）的挤压和分离。

6.根据权利要求5所述的双头螺柱旋拧器，其特征在于：所述螺柱筒（1）的侧壁上设置有内外相通测量槽（1-4），测量槽（1-4）的轴向长度与限位螺母（6）的活动范围相对应，测量槽（1-4）外部的两侧设置有沿螺柱筒（1）轴向方向的刻度线（1-5），所述套筒（2）上设置有用于观察测量槽（1-4）及刻度线（1-5）的观测槽（2-5）。

7.根据权利要求6所述的双头螺柱旋拧器，其特征在于：所述套筒（2）外设置手轮（2-2），手轮（2-2）与套筒（2）之间设置有轮辐（2-1）。

8.根据权利要求6或7所述的双头螺柱旋拧器，其特征在于：所述螺柱筒（1）的内壁后端部沿轴向方向设置有导向槽（1-2），所述限位螺母（6）上设置有与导向槽（1-2）滑动配合的导向块（6-2）。

9.根据权利要求8所述的双头螺柱旋拧器，其特征在于：所述螺柱筒（1）的外壁上设置有轴向的导向凹面（1-3），套筒（2）的内壁上设置有与导向凹面（1-3）相配合的导向凸面（2-3），导向凹面（1-3）沿轴向的长度大于导向凸面（2-3）的长度。

10.根据权利要求9所述的双头螺柱旋拧器，其特征在于：所述导向槽（1-2）设置有两个，两个导向槽（1-2）对称设置，所述导向凹面（1-3）设置四个，四个导向凹面（1-3）沿螺柱筒（1）的周面等间隔设置。