CN110227932A - 基于坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置,包括有动力输入部分(1)、易退扭矩部分(2)、动力输出部分(3),所述动力输入部分(1)和动力输出部分(3)相互轴向连接;所述易退扭矩部分(2)安装在动力输入部分(1)和动力输出部分(3)之间轴向连接位置上,该易退扭矩部分(2)由压盘(21)和退盘(22)组成;所述的压盘(21)一面设有压面(211),另一面设有带斜面一(213)的从动齿(212);述的退盘(22)一面设有带斜面二(222)的主动齿(221),该主动齿(221)与压盘(21)的从动齿(212)相匹配对应;本发明使用时省力、省时,由此,不仅简化退脱工序,又降低了工作强度,有效的提高工作效率,进而降低施工成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺纹连接结构,特别是需要经常扭入拧紧、扭松退出重复操作的螺纹连接装置。
背景技术
在机械操作中,有时需要机械的动力输出端连接某物体,带动某物体做旋转、搅拌、提取、降落、翻转等形式的运动。多种连接方式中,常用的一类外夹、压连接方案,是类似车床卡盘那样,通过包裹、压紧物体表面进行连接。这种夹抓压物体表面的连接方式,通常需要执行抓压功能的部件将被抓压物从外包围,有可动的压紧构件,往往造成这种连接组件的体积、重量相对较大,更适合于设置于固定或推动的大型设备上;常用的二类螺纹连接方案,是类似于早已广泛使用的手持电动扳手上的螺纹转换头那样,通过在动力输出端上的螺纹与被连物上的螺纹相咬合而连接。由于这种连接方式不需要可动的压紧构件,仅仅需小小的、简单的一对螺纹,往往具有简易、体积小、重量轻的特点,更适合于手持式工具上。
在螺纹连接结构应用的一个细分领域,螺母、螺杆(或筋)是日常生产、生活中常用的。其中一类比较短的螺母,主要用于拧在一根螺杆上,对串联在螺杆上的物体进行限位。另一类相对长的螺母,主要用于通过拧入两根杆或筋的端头上的螺纹上,把两根杆或筋连接起来。具体作业程序是:第一步,将第一个长螺母一部分拧入到第一根杆或筋的某一端的丝头上;第二步是将第二根杆或筋的某一端的丝头拧入第一个长螺母内另一个部分。这样就将两根杆或筋通过中间的长螺母连接起来了,通过重复还可以把第二个长螺母、第三根杆、第三个长螺母、第四根杆……相连接,至需要长度。
这类相对长的螺母连接结构,在工厂、工地都有大量使用,特别是在工地建筑的钢筋连接上比较集中、量大。通常把用于连接钢筋相对长的螺母又称为钢筋套筒。连接场合主要分两类。一类场合是集中作业,在某地面或平台上将两根钢筋通过钢筋套筒预连起来待用,此类占比极小。二类场合是分散作业,在各处墙体上,将后来的钢筋与之前埋在混凝土墙中的钢筋,通过钢筋套筒连接起来。一类场合兼可使用手持、及非手持式重型机械力。二类场合由于作业点多数是散布在空中位置,通常只适合使用手持式机械力。目前施工中,大多是先人力用手指拧入部分,拧至徒手比较难拧之后,再用加力扳手拧紧。长螺母或钢筋丝头由于丝多且长,用人力旋转拧入非常费时、费力,生产效率极低,很需要连接电动、气动等机械力提高生产效率,但采用早已被人们普遍使用的螺纹转换头,把螺纹转换头插接在机械动力输出端上,然后启动正旋,转动螺纹转换头的螺纹扭入钢筋套筒的螺纹内连接好,再带动钢筋套筒旋转扭入到钢筋丝头上后,在钢筋套筒的两端就行成了一个近似对称的力学结构,导致之后容易产生对称的力学效果。于是启动反旋将螺纹转换头从钢筋套筒退出来的工序中容易导致的问题是:一是容易使钢筋套筒两端的螺纹连接都松掉,破坏刚形成的钢筋套筒与钢筋丝头之间的螺纹连接的作业结果,二是需要比较大的反扭力,如国家知识产权局公布的“一种钢筋连接套筒的衔接固紧装置(公告号CN206883564U)”的实用新型所记载的技术。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有螺纹连接存在上述的技术问题,提供一种基于坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置,可与手持式电动扭力枪等动力工具组合使用,以便快速的进行安装及退出连接结构,提高工作效率。
本发明目的可以通过以下技术方案实现:
基于坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置,包括有动力输入部分、易退扭矩部分、动力输出部分,所述动力输入部分和动力输出部分相互轴向连接;所述易退扭矩部分安装在动力输入部分和动力输出部分之间轴向连接位置上,该易退扭矩部分由压盘和退盘组成;所述的压盘一面设有压面,另一面设有带斜面一的从动齿;所述的退盘一面设有带斜面二的主动齿,该主动齿与压盘的从动齿相匹配对应;所述的压盘和退盘相对滑动位移安装在动力输入部分和动力输出部分之间的轴向连接位置上,在动力输入部分和动力输出部分之间的轴向连接位置上,其中压盘或退盘为转动盘,所述动力输入部分带动动力输出部分转动,压盘和退盘之间形成相对的运动趋势时,从动齿和主动齿在斜面一和斜面二的作用下形成压盘和退盘反向移动的推力,使压盘和退盘之间维持或产生或扩大了具有抗压缩性的退矩间距,该退矩间距小于压盘的从动齿和退盘的主动齿之间咬合的深度H,由此形成坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置。
进一步的,动力输入部分和动力输出部分为一体式结构,该动力输入部分和动力输出部分由一条转动棒构成,该动力输入部分为转动棒一端圆柱杆部分,动力输出部分为转动棒的另一端螺纹杆部分,所述的轴向连接位置为圆柱杆部分的本体安装部位。
进一步的,动力输入部分和动力输出部分为分体式结构,所述的轴向连接位置为动力输入部分或动力输出部分设有的连接圆柱体安装部位。
进一步的,所述动力输入部分为一端设有连接头一,另一端设有压头螺杆的连接件;所述动力输出部分为一端设有安装螺纹一,另一端设有安装柱体的连接件,所述安装柱体设有固定螺孔,所述连接圆柱体为安装柱体上安装压盘和退盘的配合部位。
进一步的,所述动力输入部分为一端设有连接头二,另一端设有带安装螺孔的柱体安装件;所述动力输出部分为一连杆,该连杆上设有一轴向限位和径向限位,所述连杆一端设有连接螺纹一,另一端设有安装螺纹二;所述连杆通过连接螺纹一安装在柱体安装件的安装螺孔上,所述的压盘转动安装在连杆的轴向限位位置上,所述退盘非转动滑动式安装在连杆的径向限位位置上,所述连接圆柱体为连杆上安装压盘和退盘的配合部位;
进一步的,所述压盘的侧面设有对接螺纹,该对接螺纹上螺接有一锥形推件,所述锥形推件套装在连杆的轴向限位位置与压盘的对接螺纹螺接固定。
进一步的,所述压盘的从动齿和退盘的主动齿之间设有弹性件,在压盘和退盘外侧设有护套。
进一步的,所述动力输入部分为一端设有连接头三,另一端设有一圆形套的连接件,所述圆形套内设有连接内螺纹;所述动力输出部分为一端设有安装螺纹三,另一端设有柱体连接头的连接件,所述柱体连接头设有固定螺孔,所述的连接圆柱体为柱体连接头上安装压盘和退盘的配合部位所述易退扭矩部分的压盘为非转动的轴向滑动盘,退盘包括有活动盘和固定盘,所述退盘的主动齿为分别设在活动盘两面的传动齿,该活动盘转动安装在柱体连接头上,所述活动盘的外壁设有连接外螺纹,外壁的一边设有限位凸起;所述固定盘为设有锁紧齿环形固定件,该锁紧齿上设有斜面三,所述固定盘的锁紧齿与活动盘一面的传动齿相对应配合,形成限制活动盘在压盘和固定盘之间的退矩间距;所述的压盘和活动盘、固定盘通过一螺杆与固定螺孔配合安装在柱体连接头上;所述活动盘的外螺纹与动力输入部分上圆形套的内螺纹对应配合,使动力输入部分、易退扭矩部分、动力输出部分相互连接形成一转动体。
进一步的,所述动力输入部分包括设在退盘上的一固定连接头和一外套筒;所述动力输出部分包括设在压盘的压面上环形分布的凸齿和环形分布的凸齿中心位置的顶柱,所述凸齿的一侧设有安装螺套,该安装螺套固定安装在外套筒上,并一端设有凹口,所述凹口与凸齿对应啮合;所述的轴向连接位置为安装螺套与外套筒配合时形成的安装内腔部位,所述的易退扭矩部分的压盘和退盘安装在安装内腔上,该安装内腔的长度大于压盘和退盘配合时的厚度、等于退矩间距与压盘和退盘互咬到齿底时的总厚度之和。
进一步的,安装螺套外壁上设有反向外螺纹,所述的反向外螺纹上安装有一设有反向内螺纹的一阻动套,该阻动套位于外套筒一端。
本发明具有以下突出的实质性特点和显著的进步:
本发明采用有易退扭矩部分由压盘和退盘组成;所述的压盘一面设有压面,另一面设有带斜面一的从动齿;所述的退盘一面设有带斜面二的主动齿,该主动齿与压盘的从动齿相匹配对应,正向扭力在退盘与压盘之间的差异性连接、非同时作用,产生了退盘与压盘的互爬坡趋势,维持或产生或扩大了具有抗压缩性的退矩间距。该退矩间距小于压盘的从动齿和退盘的主动齿之间咬合的深度H,由此形成坡面力学效应的易退脱螺纹连接结构。在机械力动力输出端工具(如电动扳手)带动动力输出部分将钢筋套筒或钢筋螺纹丝头等连接件安装到工件上后,反向扭力在退盘与压盘之间的差异性连接、非同时作用,产生了退盘与压盘的互滑坡运动,使原退矩间距变得易压缩,动力输出部分可轻松退出,将连接件安装(留在)在工件上,使用时省力、省时,由此,不仅简化退脱工序,又降低了工作强度,有效的提高工作效率,进而降低施工成本。
附图说明
图1和图2为本发明实施例1的立体结构图。
图3为本发明实施例1的安装示意图。
图4为本发明实施例2的立体结构图。
图5为本发明实施例2的安装示意图。
图6为是现有技术的平面结构的工作原理图
图7为本发明实施例2的易退扭矩部分斜面一和斜面二的工作原理图。
图8为本发明实施例3的立体结构图。
图9为本发明实施例3的安装示意图。
图10为本发明实施例4的立体结构图。
图11为本发明实施例4的安装示意图。
图12为本发明实施例5的立体结构图。
图13为本发明实施例5的安装示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明
实施例1
参照图1至图3所示的基于坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置,包括有动力输入部分1、易退扭矩部分2、动力输出部分3,所述动力输入部分1和动力输出部分3相互之间轴向连接;所述易退扭矩部分2安装在动力输入部分1和动力输出部分3之间轴向连接位置上,该易退扭矩部分2由压盘21和退盘22组成,该压盘21和退盘22均为环形结构,所述的压盘21一面设有压面211,另一面设有带斜面一213的从动齿212;所述的退盘22一面设有带斜面二222的主动齿221,该主动齿221与压盘21的从动齿212相匹配对应;所述的斜面一213与压盘21截面平面呈1-44°倾斜,斜面二222与退盘22截面平面呈1-44°倾斜。
所述的压盘21和退盘22相对滑动位移安装在动力输入部分1和动力输出部分3之间的轴向连接位置上,其中压盘21或退盘22为转动盘,所述的转动盘为轻微转动,即利用从动齿212和主动齿221之间的空隙在轴向连接位置处相对的小距离转动,具体的,所述的相对滑动位移安装方式包括有:1、所述退盘22固定安装,所述压盘21活动安装,并压盘21相对于退盘22在限定的位置可轴向移动和小距离转动;2、所述压盘21和退盘22滑动安装,压盘21和退盘22在限定的位置相对轴向移动,其中压盘21或退盘22可转动。所述动力输入部分1带动动力输出部分3转动,压盘21和退盘22之间形成相对的转动时,从动齿212和主动齿221在斜面一213和斜面二222的作用下形成压盘21和退盘22反向移动的推力,使压盘21和退盘22之间维持或产生或扩大了具有抗压缩性的退矩间距4,具体的,所述压盘21和退盘22之间形成相对的转动包括有压盘21转动与退盘22之间形成所述退矩间距4,或退盘22转动与压盘21之间形成所述退矩间距4,其所述退矩间距4的具体形成是通过压盘21的斜面一213和退盘22的斜面二222之间形成互反旋爬坡趋势(即形成反向转动错位的运动状态)及压盘21和退盘22的轴向连接间的轴向移动预留的间距相互作用下产生,所述的退矩间距4小于压盘21的从动齿212和退盘22的主动齿221之间咬合的深度H,由此形成坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置。
实施例中,所述的动力输入部分1和动力输出部分3为一体式结构,该动力输入部分1和动力输出部分3由一条转动棒构成,该动力输入部分1为转动棒一端圆柱杆部分5,该圆柱杆部分5的一端端头制成凸多边形插头,该凸多边形插头直接与动力输出端上的凹多边形插口对接,动力输出部分3为转动棒的另一端螺纹杆部分6,所述的轴向连接位置为圆柱杆部分5的本体安装部位,该圆柱杆部分5的长度略大于压盘21和退盘22厚度,小于压盘21和退盘22厚度与从动齿212和退盘22的主动齿221之间咬合的深度H之和,让压盘21和退盘22之间能形成所述退矩间距4,即压盘21和退盘22安装在圆柱杆部分5的位置处,具体的,所述压盘21转动安装在圆柱杆部分5位置靠近螺纹杆部分6的一端位置,所述退盘22与转动棒之间可用焊接或/和螺纹固定安装在圆柱杆部分5的另一端位置处。
所述压盘21的从动齿212和退盘22的主动齿221之间填入弹性件71,该弹性件71为胶块或弹簧等弹性体,在压盘21和退盘22外侧设有护套7。具体的,由于当正向转动转速不高,压盘21的斜面一213和退盘22的斜面二222之间互爬坡趋势不强时,以及摩擦阻力面沾水等原因导致摩擦阻力过少,压盘21的压面211受到压力时,斜面一213和斜面二222的滑坡作用强于爬坡作用时,滑坡导致退盘22上主动齿221的斜面二222与压盘21上从动齿212的斜面一213容易过于靠近齿底(也可以说咬齿过于紧合),甚至主动齿221和从动齿212的相向表面完全重合,彼此的齿顶会进入对方的齿底(所述的齿顶是主动齿221和从动齿212的顶部位置,齿底为主动齿221和从动齿212的深度位置底部),导致无法形成所述退矩间距4,以致难以(需要增加扭力)完成退脱功能。为了对抗这种状况,可以在主动齿221和从动齿212之间的啮合间隙空位塞入弹性件71,即塞入胶块或弹簧等弹性体,以阻止主动齿221和从动齿212啮合无法错位产生所述退矩间距4。同时为了避免压盘21和退盘22使用时的旋转和振动容易使弹性件71脱落,在环绕于主动齿221和从动齿212啮合位置采用护套7围住,该护套7可为胶带来束紧或采用内径比压盘21和退盘22外径稍大的金属环围住,并在压盘21和退盘22上设有对金属环进行限位的凸起。
为了对抗滑坡趋势,在压盘21上的压面211上还可刻上增阻纹,增阻纹可为类似车轮上的纹路,用于增加压面211与螺纹钢筋套筒端面之间的摩擦力,压盘21受更大的摩擦阻力锁定作用时,就不易在钢筋套筒与退盘22之间受挤压发生相对转动,使所述退矩间距4减少,更好地避免主动齿221和从动齿212滑入彼此的齿底,使反向转动退脱时,主动齿221和从动齿212之间失去互相滑动的空间。
本实施例应用的相对宏观过程是:将本装置动力输入插头1插接于机械动力输出端上安装的插口上待用,根据工作条件及需要,可先将钢筋套筒用手动扭几丝在钢筋丝头上,然后再将动力输出部分3上的螺纹杆部分6对正钢筋套筒螺口,启动正旋,扭入钢筋套筒内,在压面211压到钢筋套筒的一个端面后之,再旋转带动钢筋套筒扭入到钢筋丝头上。也可开机正旋直接先将动力输出部分3上的螺纹杆部分6先扭入钢筋套筒内,在压面211压到钢筋套筒的一个端面后停机。然后将钢筋套筒螺口对正钢筋丝头,再次启动正旋,将钢筋套筒扭入钢筋丝头上。扭到位后,正旋停机,并开启反旋,将动力输出部分3上的螺纹杆部分6从钢筋套筒里退出,并且需要保证刚形成的钢筋套筒与钢筋丝头的螺纹连接作为作业结果保留,不被反向扭力破坏。
本实施例应用的相对微观的过程是:
当开启正向转动时(所述正向转动为是退盘22的主动齿221的斜面二222所迎向的方向,即图1中F1所指方向),易退扭矩部分2部分产生的运动变化是,固定在圆柱杆部分5上的退盘22首先同步正向转动,仅仅套于圆柱杆部分5上的压盘21在惯作用下,有与退盘22反向转动的趋势(如果退盘22正旋转向是顺时针方向,压盘21在惯性作用下,其相对退盘22则有逆时针旋转趋势),而使斜面二222与斜面一213之间有互相趋近贴拢的趋势,并有互爬坡趋势,使退矩间距4被维持或产生或拉大。直至压盘21被斜面二222和螺纹杆部分6与圆柱杆部分5之间交界的阶面夹紧,压盘21就被推着同步正向转动,此阶段维持或产生或扩大了具有抗压缩性的退矩间距4(4距可能是早就有的,此阶段产生的互爬坡趋势,通常是使退矩间距4维持或产生或扩大,多数情况下不会缩小)。
在动力输出部分3上的螺纹杆部分6旋转扭入钢筋套筒内,钢筋套筒的一个端面碰到压面211时,钢筋套筒的端面对压面211开始形成压力。之后,在带动钢筋套筒旋转扭入钢筋丝头的过程中,钢筋套筒端面会对压面211持续产生压力作用,并且在扭入过程中,钢筋丝头的螺纹表面有异常时,以及扭紧时,会产生压力峰值。这些压力有使退盘22上主动齿221的斜面二222和压盘21上从动齿212的斜面一213产生互相滑坡的作用,使所述退矩间距4有被压缩的趋势。但由于正向扭力的差异分配产生的互爬坡作用,以及斜面二222与斜面一213之间的压力、摩擦阻力和压面211与钢筋套筒端面的摩擦阻力的作用,来平衡压力导致的滑坡作用,使斜面间可以发挥一定的轴向支撑作用,使退矩间距4表现出抗压缩性,仍可保持压盘21和退盘22之间的一定的退矩间距4。
当机械力动力输出端(如电动扳手)带着钢筋套筒旋转扭入钢筋丝头上,到位停止正向转动力后,通过弹性变形储存的势能,使从动齿212的斜面一213对主动齿221的斜面二222产生压力,此压力一方面产生互相之间的摩擦阻力,一方面产生作用于斜面二222上的反旋方向的分力。在钢筋套筒的两端形成了非对称的力学结构,即钢筋套筒与所述装置之间是相对弱的易退脱的螺纹连接,钢筋套筒与钢筋丝头之间是相对强的不易松脱的螺纹连接。此结构恰好匹配对应于工作需求,钢筋套筒与所述装置之间的连接需要退脱,钢筋套筒与钢筋丝头之间的连接需要作为作业结果保留。
之后,开启反向转动时(所述反向转动为是退盘22的主动齿221的斜面二222所逆向的方向,即图1中F2所指方向),由于通过原弹性变形储存的势能,使压盘21产生作用于退盘22上的使退盘22产生反旋趋势的分力的作用,只需要更小的反向转动扭力就可以使退盘22反向转动。如果反向转动为逆时针方向,退盘22首先开始同步逆时针方向旋转,压盘21在惯性及钢筋套筒的一个端面对压面211的摩擦阻力作用下,压盘21相对退盘22有顺时针旋转趋势,使之间产生互滑坡运动,使斜面间的轴向支撑作用消退,使原退矩间距4变得易压缩。
由于退盘22上主动齿221的面二222和压盘21上从动齿212的面一213为坡(或斜)面,之间微小的相互转动角,就能在压力下产生更大的轴向尺寸收缩,使退矩间距4被更快速压缩。当原退矩间距4被压缩的长度超过原弹性变形量时,退盘22上主动齿221的斜面二222和压盘21上从动齿212的斜面一213之间的压力就骤减近零,进而使压盘21的压面211与钢筋套筒端面的压力骤降近零,压面211及动力输出部分上的螺纹杆部分6就可摆脱受压力锁定状态,可以轻松从钢筋套筒中旋转退脱。而钢筋套筒与钢筋丝头之间的螺纹连接,作为作业结果得以保留,得到了非对称的作业结果。
实施例2
本实施例的技术特点是,参照图4和图5所示,所述的动力输入部分1和动力输出部分3为分体式结构,所述的轴向连接位置为动力输入部分1或动力输出部分3设有的连接圆柱体8安装部位。所述动力输入部分1为一端设有连接头一1-1,另一端设有压头螺杆1-2的连接件;所述动力输出部分3为一端设有安装螺纹一1-3,另一端设有安装柱体1-4的连接件,所述安装柱体1-4设有固定螺孔1-5,所述连接圆柱体8为安装柱体1-4上安装压盘21和退盘22的配合位置。所述易退扭矩部分2的压盘21和退盘22安装在安装柱体1-4上。所述退盘22的中心孔洞,靠近压头螺杆1-2的一部分长度的孔洞的内径,略大于压头螺杆1-2的外径,小于安装柱体1-4的外径,这部分被压头螺杆1-2上的凸帽压紧在安装柱体1-4的端面上。退盘22中心其余部分长度的孔洞的内径略大于安装柱体1-4的外径,可套装于安装柱体1-4上(退盘22与安装柱体1-4之间除了可用限位键1-41的方式防互旋外,还可在退盘22的内壁上制作凸棱,在安装柱体1-4外面相对应的位置制作凹槽。在退盘22套上安装柱体1-4时,凸棱同时插入凹槽)。
具体的,所述动力输入部分1通过压头螺杆1-2安装在动力输出部分3的安装柱体1-4上的固定螺孔1-5上,依次将压盘21和退盘22套入所述动力输出部分3的安装柱体1-4上。所述压盘21安装在安装柱体1-4的前端,退盘22位于压盘21的外侧,其退盘22与安装柱体1-4之间通过限位键1-41卡紧定位,避免退盘22在安装柱体1-4上转动。为了减轻重量,所述安装柱体1-4及安装螺纹1-3段的内部开有减重孔,内部成空洞状。
需要经常在多雾、傍晚等视线不太清晰等环境中工作时,为便于工作,可在动力输出部分3的安装螺纹一1-3前端设置一个锥形导头1-31,通过锥形导头1-31使其容易插进安装的钢筋套筒内,由此简化对正过程,降低对正难度,提高工作效率。所述的锥形导头1-31既可设置成分体式,也可与安装螺纹一1-3设置成一体式。所述的锥形导头一体式结构是:在制作安装螺纹一1-3时,在安装螺纹一1-3的一端,设置几个条状体,并把条状体压弯,使它平均环形分布形成锥形状。所述锥形导头分体式结构是:把锥形体做好后,通过焊接、粘接、螺接等方式与安装螺纹一1-3段端部相连接。
所述动力输入部分1一端的连接头一1-1设置成六角头插头用于与机械动力的输出端(如电动扳手)的六角插口连接。此外还可以把连接头一1-1制成六角插口、四方插头、或四方插口等插接方式与所采用的机械动力输出端的六角插头、四方插口、或四方插头等插接方式相对应连接。
工作时,把动力输出部分3的安装螺纹一1-3对准待安装的钢筋套筒,该钢筋套筒也可称为钢筋接头、钢筋直螺纹套筒、钢筋锥螺纹套筒等。开启机械力动力输出端(如电动扳手)正向转动时,机械力动力输出端,将扭力传递给动力输入部分1的连接头一1-1,连接头一1-1通过压头螺杆1-2带动安装柱体1-4和安装螺纹一1-3转动,安装柱体1-4带动退盘22同步旋转,仅仅套于安装柱体1-4上的压盘21在惯作用下,有与退盘22相反向转动的趋势(如果退盘22正旋转向是顺时针方向,压盘21在惯性作用下,其相对退盘22则有逆时针旋转趋势)而使斜面二222与斜面一213有互相趋近贴拢的趋势,并有互爬坡趋势,使退矩间距4被维持或产生或拉大。直至压盘21被斜面二222和安装螺纹1-3与安装柱体1-4之间交界的阶面夹紧,压盘21就被推着同步正向转动,此阶段维持或产生或扩大了具有抗压缩性的退矩间距4(4距可能是早就有的,此阶段产生的互爬坡趋势,通常是使4距维持或产生或扩大,多数情况下不会缩小。该退矩间距4小于压盘21的从动齿212和退盘22的主动齿221之间咬合的深度H)。
在安装螺纹1-3旋转扭入钢筋套筒内,钢筋套筒的一个端面碰到211压面时,钢筋套筒的端面对压面211开始形成压力。之后,在带动钢筋套筒旋转扭入钢筋丝头的过程中,钢筋套筒端面会对压面211持续产生压力作用。并且在扭入过程中,钢筋丝头的螺纹表面有异常时,以及扭紧时,会产生压力峰值。这些压力有使退盘22上主动齿221的斜面二222和压盘21上从动齿212的斜面一213产生互相滑坡的作用,使退矩间距4有被压缩的趋势。但由于正向扭力对退盘22与压盘21的差异分配产生的互爬坡作用,以及斜面二222与斜面一213之间的压力、摩擦阻力和压面211与钢筋套筒端面之间的摩擦阻力的作用,来平衡压力导致的滑坡作用,使斜面间可以发挥一定的轴向支撑作用,使退矩间距4表现出抗压性,仍可保持压盘21和退盘22之间的一定的退矩间距4。
当机械力动力输出端(如电动扳手)带着钢筋套筒旋转扭入钢筋丝头上,到位停止正向转动力后,通过弹性变形储存的势能,使从动齿212的斜面一213对主动齿221的斜面二222产生压力,此压力一方面产生互相之间摩擦阻力,一方面产生作用于斜面二222上的反旋方向的分力。在钢筋套筒的两端形成了非对称的力学结构,即钢筋套筒与所述装置之间是相对弱的易退脱的螺纹连接,钢筋套筒与钢筋丝头之间是相对强的不易松脱的螺纹连接。此结构恰好匹配对应于工作需求,前工具连接(钢筋套筒与所述装置)需要退脱,后工件连接需要做为作业结果保留。
之后,开启反向转动时,由于通过原弹性变形储存的势能,使压盘21产生作用于退盘22上的使退盘22产生反旋趋势的分力的作用,只需要更小的反向转动扭力就可以使退盘22反向转动。如果反向转动为逆时针方向,退盘22首先开始同步逆时针方向旋转,压盘21在惯性及钢筋套筒的一个端面对压面211的摩擦阻力作用下,压盘21相对退盘22有顺时针旋转趋势,使之间产生互滑坡运动,使斜面间的轴向支撑作用消退,使原退矩间距4变得易压缩。
由于退盘22上主动齿221的面二222和压盘21上从动齿212的面一213为坡(或斜)面,之间微小的相互转动角,就能在压力下产生更大的轴向尺寸收缩,使4距被更快速压缩。当原4距被压缩的长度超过原弹性变形量时,退盘22上主动齿221的斜面二222和压盘21上从动齿212的斜面一213之间的压力就骤减近零,进而使压盘21的压面211与钢筋套端面的压力骤降近零,压面211及安装螺纹1-3就可摆脱受压力锁定状态,可以轻松从钢筋套筒中旋转退脱。而钢筋套筒与钢筋丝头之间的螺纹连接,作为作业结果得以保全,得到了非对称的作业结果。其余同上实施例。
具体工作原理如图6和图7所示:
图6是对现有技术的平面结构的力学分析,如当一个螺母扭入到一个螺杆上,螺母的一个侧面与螺杆的螺帽的一个侧面互相压紧后,M面为这两个面的压紧重合面,是对此两面的力学分析。图中S1、S2分别代表螺帽、螺母,接触平面M与螺杆轴向垂直,收缩的螺杆通过螺纹对螺母S2有F推作用,螺母S2通过M面对螺帽S1产生压力作用。螺母S2固定,克服S1所受M面的阻力的力为F扭,至螺纹连接松掉F推为为零,F扭所需做功时间为h,μ是摩擦因数。
F阻=μF压
由F推=F压F阻=F推*μ
且F扭作用方向的运动不会使S1与S2之间产生距离,(不叠加螺杆螺纹相对螺母螺纹的转动效果)
图7是对本发明技术方案所采用的创新的斜面方案的力学分析。S3、S4分别代表退盘22、压盘21,二者的相临面是斜面二222和斜面一213。长螺母或钢筋套筒对压盘21(即S4)有F推作用,继而使压盘21(即S4)通过斜面二213和斜面一222的接触面对退盘22(即S3)有压力作用。此压力继而产生F斜阻、F压分。克服退盘22所受斜面间阻力的力为F'扭。S'3是S3受F'扭作用后运动中的一个位置,至F推为零,F'扭所需做功时间为h',μ是摩擦因数。
F压=cosθ*F推F斜阻=cosθ*F推μ
F平阻=cosθ*cosθ*F推μ
F压分=cos(90-θ)*cosθ*F推
且F'扭作用方向的运动会使退盘由S3运动到S'3的过程中,在S4不动的情况下,可驰速扩大斜面二222和斜面一213的距离(不叠加安装螺纹1-3相对长螺母或钢筋套筒的运动效果),使退矩间距4可被驰速压缩,使正旋扭紧过程中产生的弹变形驰速消退,使F推骤降为零。
由上述可得,两者所受的F推相等,由F平阻-F压分<<F阻,可得F'扭<<F扭。且S3和S4之间可以快速拉开距离,使压缩变形消退,压力及其产生的摩擦阻力骤减近零,所以h'<<h。
实施例3
本实施例的技术特点是,参照图8和图9所示,本实施例主要用于小直径的钢筋套筒与钢筋的连接。所述动力输入部分1为一端设有连接头二2-1,另一端设有带安装螺孔2-2的柱体安装件2-3;所述动力输出部分3为一连杆3-1,该连杆3-1上设有一轴向限位3-2和径向限位3-3,所述连杆3-1一端设有连接螺纹一3-4,另一端设有安装螺纹二3-5;所述连杆3-1通过连接螺纹一3-4安装在柱体安装件2-3的安装螺孔2-2上,所述的压盘21转动安装在连杆3-1的轴向限位3-2位置上,所述退盘22的中心孔洞,靠近柱体安装件2-3的一部分长度的孔洞的内径,略大于连接螺纹3-4段的外径,小于连接圆柱体8的外径,这部分被柱体安装件2-3压紧在连接螺纹3-4与连接圆柱体8之间交界处的阶面上。退盘22中心其余部分孔洞的内径略大于连接圆柱体8的外径,可套装于连接圆柱体8上的径向限位3-3位置上,所述连接圆柱体8为连杆3-1上安装压盘21和退盘22的配合位置。
所述压盘21的侧面设有对接螺纹3-6,该对接螺纹3-6上螺接有一锥形推件3-7,所述锥形推件3-7套装在连杆3-1的轴向限位3-2位置与压盘21的对接螺纹3-6螺接固定,将轴向限位3-2位置隐藏在锥形推件3-7内,使压盘21和锥形推件3-7可在连杆3-1的转动,当动力输出部分3扭入钢筋套筒时,锥形推件3-7前端面碰压到钢筋套筒的一个端面后,可将来自钢筋套筒端面的压力传递给压盘21,其压盘21和退盘22的工作原理同上实施例。
当适用于拧入小直径钢筋套筒时,拧入钢筋套筒的连杆3-1上的安装螺纹二3-5也匹配地相应变小。对于工具不便进入的施工位,可在连接头二2-1与机械力动力输出端(如电动扳手)之间插接万向节,以便于施工,其余同上实施例。
实施例4:
本实施例的技术特点是,参照图10和图11所示,所述动力输入部分1为一端设有连接头三4-1,该连接头三4-1上设有与机械力动力输出端(如电动扳手)对接的方孔或螺纹孔,另一端设有一圆形套4-2的连接件,所述圆形套4-2内设有连接内螺纹4-3;
所述动力输出部分3为一端设有安装螺纹三4-4,另一端设有柱体连接头4-5的连接件,所述柱体连接头4-5设有固定螺孔4-6,所述的连接圆柱体8为柱体连接头4-5上安装压盘21和退盘22的配合位置。
所述易退扭矩部分2的压盘21为非转动的轴向滑动盘,退盘22包括有活动盘223和固定盘222,所述退盘22的主动齿221为分别设在活动盘223两面的传动齿2211,该活动盘223转动安装在柱体连接头4-5上,位于压盘21和固定盘222之间,所述斜面二222设在传动齿2211上,所述活动盘223的外壁设有连接外螺纹2212,外壁的一边设有限位凸起2213;
所述固定盘222为设有锁紧齿2221是环形固定件,该锁紧齿2221上设有斜面三2222,该斜面三2222与固定盘222截面平面呈1-44°倾斜,所述固定盘222的锁紧齿2221与活动盘223一面的传动齿2211相对应配合,所述斜面三2222与活动盘223上对应一侧传动齿2211的斜面二222相对应,形成限制活动盘223在压盘21和固定盘222之间的退矩间距4;
所述的压盘21和活动盘223、固定盘222通过一螺杆224与固定螺孔4-6配合安装在柱体连接头4-5上;
所述活动盘223的外螺纹2212与动力输入部分1上圆形套4-2的内螺纹4-3对应配合,使动力输入部分1、易退扭矩部分2、动力输出部分3相互连接形成一转动体。
具体应用时,在安装钢筋套筒时,安装螺纹三4-4可用于扭入钢筋套筒内。压盘21和活动盘223、固定盘222依次套入柱体连接头4-5上,然后将螺杆224扭入柱体连接头4-5的固定螺孔4-6。压盘21与柱体连接头4-5之间用限位件一4-51限制,形成非转动的轴向滑动盘,使压盘21被限制与柱体连接头4-5之间发生相互转动,压盘21只能在柱体连接头4-5上轴向滑动移动。固定盘222与柱体连接头4-5之间用限位件一4-52限制,形成非转动的盘,使固定盘222被限制与柱体连接头4-5之间发生相互转动,同时固定盘222被螺杆224压紧在柱体连接头4-5的端面上,将压盘21和活动盘223、固定盘222安装在柱体连接头4-5上。
所述退盘22的主动齿221为分别设在活动盘223两面的传动齿2211,该活动盘223转动安装在柱体连接头4-5上,所述斜面二222设在传动齿2211上,所述活动盘223的外壁设有连接外螺纹2212,外壁的一边设有限位凸起2213。
所述连动力输入部分1的接头三4-1的方孔可插入机械力动力输出端(如电动扳手)插头。动力输入部分1的圆形套4-2的内壁上有连接内螺纹4-3,圆形套4-2通过连接内螺纹4-3扭入活动盘223上的连接外螺纹2212上固定,锁紧固定在限位凸起2213位置处,这样可使动力输入部分1、动力输出部分3和易退扭矩部分2相互扭紧连接。
所述压盘21的从动齿212和退盘22一面的传动齿2211的齿尖的部分称为坡顶,在齿底的部分称为坡底。
由于动力输入部分1的圆形套4-2的内壁上有连接内螺纹4-3,圆形套4-2通过连接内螺纹4-3扭入活动盘223上的连接外螺纹2212上固定,因此难于松动,当动力输入部分1正方向转动时,扭力扭紧圆形套4-2,当动力输入部分1反方向转动时,圆形套4-2往相反扭松方向产生作用。但通常反方向的扭力要远远小于正方向的扭力,在使用中会越用越紧,如为防止圆形套4-2与活动盘223松动,可在圆形套4-2与活动盘223上开螺纹孔,利用螺丝锁紧定位。
本实施例应用的相对宏观过程是:将本装置动力输入插口4-1插接于机械动力输出端上安装的插头上待用,根据工作条件及需要,可先将钢筋套筒用手动扭几丝在钢筋丝头上,然后再将动力输出部分3上的安装螺纹三4-4部分对正钢筋套筒螺口,启动正旋,扭入钢筋套筒内,在压面211压到钢筋套筒的一个端面后之,再旋转带动钢筋套筒扭入到钢筋丝头上。也可直接先将动力输出部分3上的安装螺纹三4-4部分先扭入钢筋套筒内,在压面211压到钢筋套筒的一个端面后停机。然后将钢筋套筒螺口对正钢筋丝头,再次启动正旋,将钢筋套筒扭入钢筋丝头上。扭到位后,正旋停机,并开启反旋,将动力输出部分3上的安装螺纹三4-4部分从钢筋套筒里退出,并且需要保证刚形成的钢筋套筒与钢筋丝头的螺纹连接作为作业保留,不被反向扭力破坏。
本实施例应用的相对微观的过程是,机械力动力输出端的插头插入动力输入部分1一端的连接头三4-1上的插口,把动力输出部分3的安装螺纹三4-4对准长钢筋套筒的螺口。机械力动力输出端开启正向转动时,动力输出端通过连接头三4-1将扭力传递给圆形套4-2,圆形套4-2将扭力传递给活动盘223。
当活动盘223首先与圆形套4-2正向扭力连接时,受扭力作用产生正向转动时,压盘21和固定盘222受惯性作用,活动盘223与压盘21、锁紧盘222之间产生互反旋(反向)趋势,活动盘223两侧面的传动齿2211上的斜面二222与对应压盘21的斜面一213、固定盘222的斜面三2222之间互相呈互爬坡趋势,压盘21有被推至其压面211碰至柱体连接头4-5与安装螺纹三4-4之间交界处的阶面的趋势,使退矩间距4被维持或产生或拉大,为之后的滑坡收缩运动形成或保持一定空间。当活动盘223两面的斜面二222与压盘21的斜面一213、锁紧盘222的斜面三2222互相旋转至压紧时,压盘21和固定盘222被推动一起旋转,动力输出部分3的柱体连接头4-5和安装螺纹三4-4也被带动旋转。
在安装螺纹三4-4旋转扭入钢筋套筒内,钢筋套筒的一个端面碰到压面211时,钢筋套筒的端面对压面211开始形成压力。之后,在带动钢筋套筒旋转扭入钢筋丝头的过程中,钢筋套筒端面会对压面211持续产生压力作用。并且在扭入过程中,钢筋丝头的螺纹表面有异常时,以及扭紧时,会产生压力峰值。这些压力有使活动盘223两面的斜面二222与压盘21的斜面一213、固定盘222的斜面三2222之间产生滑坡趋势的作用,使退矩间距4有被压缩的趋势。但由于正向扭力的差异分配产生的互爬坡作用,以及斜面间的压力、摩擦阻力,来平衡压力导致的滑坡作用,使斜面间可以发挥一定的轴向支撑作用,使退矩间距4表现出抗压缩性,仍可保持一定的退矩间距4。
当机械力动力输出端(如电动扳手)带着钢筋套筒旋转扭入钢筋丝头上,到位停止正向转动力后,通过弹性变形储存的势能,从动齿212的斜面一213与锁紧齿2221的斜面三2222分别对活动盘223两侧的主动齿2211的斜面二222产生压力作用,此压力一方面产生互相之间的摩擦阻力,一方面产生作用于两侧斜面二222上的反旋方向的分力。在钢筋套筒的两端就形成了非对称的力学结构,即钢筋套筒与所述装置之间是相对弱的易退脱的螺纹连接,钢筋套筒与钢筋丝头之间是相对强的不易松脱的螺纹连接。此结构恰好匹配对应于工作需求,前工具连接需要退脱,后工件连接需要做为作业结果保留。
之后,开启反向转动时,由于通过原弹性变形储存的势能,产生了作用于活动盘223两侧斜面二222上的反旋方向的分力,只需要更小的反向转动扭力就可以使活动盘223反向转动。如果反向转动为逆时针方向,活动盘223首先开始同步逆时针方向旋转,压盘21与固定盘222由于惯性,相对活动盘223有顺时针旋转趋势,使之间产生互滑坡运动,使斜面间的轴向支撑作用消退,使原退矩间距4变得易压缩。
由于活动盘223与压盘21、固定盘222之间的面二222、面一213、面三2222为坡(或斜)面,之间微小的相互转动角,就能在压力下产生更大的轴向尺寸收缩,使退矩间距4被更快速压缩。当原退矩间距4被压缩的长度超过原弹性变形量时,从动齿212的斜面一213与锁紧齿2221的斜面三2222分别对活动盘223两侧的主动齿2211的斜面二222产生的压力就骤减近零,进而使压盘21的压面211与钢筋套端面的压力骤降近零,压面211及安装螺纹4-4就可摆脱受长螺母或钢筋套筒的压力锁定状态,活动盘223就可以推动压盘21和固定盘222,继而推动力输出部分3的柱体连接头4-5和安装螺纹三4-4旋转,轻松从钢筋套筒中退脱。而钢筋套筒与钢筋丝头之间的螺纹连接,作为作业结果得以保全,得到了非对称的作业结果。
由于工地施工,多工种立体作业的场合较多,为了避免机械力动力输出端与本装置连接用的多边形插头、插口之间自动松脱,插头、插口之间采用受卡插接。如已被普遍使用的开孔插销卡住方式,以及在插头上设置一细颈,在插口上设置可以套动的钢珠卡住细颈等方式。其余同上实施例。
实施例5:
本实施例的技术特点是,适用于机械力动力输出端带动设有丝头的钢筋旋转。具体参照图12和图13所示,所述动力输入部分1包括设在退盘22上的一固定连接头22-1和一外套筒22-2;
所述动力输出部分3包括设在压盘21的压面211上环形分布的凸齿21-1和环形分布的凸齿21-1中心位置的顶柱21-2,所述凸齿21-1的一侧设有安装螺套21-3,该安装螺套21-3固定安装在外套筒22-2上,所述安装螺套21-3一端设有凹口21-4,该凹口21-4与凸齿21-1对应啮合,使安装螺套21-3固定在外套筒22-2通过凹口21-4与压盘21对接;所述顶柱21-2小于钢筋对接头的直径,用于推顶钢筋丝头,防止钢筋丝头拧入安装螺套21-3时,顶柱21-2容易压坏钢筋丝头的头部连接螺纹,由此影响安装螺套21-3退出钢筋丝头。所述安装螺套21-3内从顶柱21-2的端面往外(即顶柱21-2的端面至安装螺套21-3的接口端部)的长度等于或小于钢筋丝头一端的螺纹分布长度,避免安装螺套21-3卡死在钢筋丝头边沿附近的非正规螺纹部分上难以退出。所述安装螺套21-3可螺接或/和焊接固定安装在外套筒22-2上。
所述的轴向连接位置为安装螺套21-3与外套筒22-2配合时形成安装压盘21和退盘22的安装内腔21-5部位,所述的易退扭矩部分2的压盘21和退盘22安装在安装内腔21-5中,该安装内腔21-5的长度大于压盘21和退盘22互咬到齿底时的总厚度,等于退矩间距与压盘和退盘互咬到齿底时的总厚度之和,使能形成的退矩间距4少于齿高。
安装螺套21-3外壁上设有反向外螺纹21-6,所述的反向外螺纹21-6上安装有一设有反向内螺纹21-8的一阻动套21-7用于将安装螺套21-3固定在外套筒22-2上,该阻动套21-7为环形结构,阻动套21-7位于外套筒22-2一端。
外套筒22-2与阻动套21-7分别采用不同的反丝,这样在向一个同方向转动时,外套筒22-2与阻动套21-7互相挤紧。然后在外套22-2与阻动套21-7的对接处点焊几个小焊点固定,防止振动产生互旋。之后需要调节时,把小焊点切开既可。阻动套21-7与外套22-2在对接端对应位置内为扩大内径的对接口21-9,该对接口21-9不与安装螺套21-3的外壁接触。
本实施例应用的相对宏观过程是:
启动机械力正旋,先将本装置上的安装螺套21-3扭入到一条钢筋一端的钢筋丝头上。停机后,将这条钢筋的另一端的丝头对正已安装好的钢筋套筒。再启机正旋,带动这条钢筋旋转,将钢筋另一端的丝头扭入钢筋套筒内。到位后,正旋停机,并开启反旋,将安装螺套21-3从钢筋丝头上退出,并且需要保证钢筋另一端的丝头与钢筋套筒的螺纹连接做为作业结果保留,不被反向扭力破坏。
本实施例应用的相对微观的过程是:
将退盘22上的多边形连接头22-1与机械力动力输出端的插口对接,安装螺套21-3对正钢筋丝头,为了便于快捷插入钢筋对丝头,安装螺套21-3前端设置成喇叭口。开启正旋,机械力动力输出端带动退盘22旋转,压盘21在惯作用下,有与退盘22相反向转动的趋势(如果退盘22正旋转向是顺时针方向,压盘21在惯性作用下,其相对退盘22则有逆时针旋转趋势)而使斜面二222与斜面一213有互相趋近贴拢的趋势,并有互爬坡趋势,使退矩间距4被维持或产生或拉大。由于安装内腔21-5的长度大于压盘和退盘互咬到齿底时的总厚度,小于压盘和退盘互咬到齿底时的总厚度与齿高之和,使能形成的退矩间距少于齿高,使退盘22和压盘21无法爬到坡顶。直至压盘21被斜面二222和安装螺套21-3的凹口端夹紧,压盘21就被推着同步正向转动,此阶段维持或产生或扩大了退矩间距4,该退矩间距4有可能提前形成一部分,此阶段产生的互爬坡趋势,通常是使退矩间距4维持或产生或扩大,多数情况下不会缩小,该退矩间距4小于压盘21的从动齿212和退盘22的主动齿221之间咬合的深度H。压盘21通过凸齿21-1与安装螺套21-3的凹口21-4啮合,又带动其余部件旋转,安装螺套21-3就可被扭入钢筋丝头上。
当机械力动力输出端继续正方向转动至压盘21上的压面211上的顶柱21-2与钢筋丝头的端面接触时,钢筋被带动一起旋转,并开始产生较大的挤压力。之后,在带动钢筋旋转扭入钢筋套筒的过程中,钢筋的端面会对压面211上的顶杆21-2持续产生压力作用。并且在扭入过程中,钢筋丝头的螺纹表面有异常时,以及扭紧时等情况下会产生压力峰值。这些压力有使退盘22上主动齿221的斜面二222和压盘21上从动齿212的斜面一213产生互相滑坡的作用,使退矩间距4有被压缩的趋势。但由于正向扭力的差异分配产生的互爬坡作用,以及斜面二222与斜面一213之间的压力、摩擦阻力和安装螺套21-3对压盘21的齿固作用,来平衡压力导致的滑坡作用,使斜面间可以发挥一定的轴向支撑作用,使退矩间距4有抗压性,仍可保持压盘21和退盘22之间的一定的退矩间距4。
当机械力动力输出端(如电动扳手)带着安装螺套21-3旋转把钢筋另一端的丝头扭入到钢筋套筒,到位停止正向转动力后,通过弹性变形储存的势能,使从动齿212的斜面一213对主动齿221的斜面二222产生压力,此压力一方面产生互相之间摩擦阻力,一方面产生作用于斜面二222上的反旋方向的分力。在钢筋的两端形成了非对称的力学结构,即钢筋丝头与所述装置之间是相对弱的易退脱的螺纹连接,钢筋另一端的丝头与钢筋套筒之间是相对强的不易松脱的螺纹连接。此结构恰好匹配对应于工作需求,钢筋丝头与所述装置之间的连接需要退脱,钢筋另一端的丝头与钢筋套筒之间的连接需要做为作业结果保留。
之后,开启反向转动时,由于通过原弹性变形储存的势能,使压盘21产生作用于退盘22上,使退盘22产生反旋趋势的分力的作用,只需要更小的反向转动扭力就可以使退盘22反向转动。如果反向转动为逆时针方向,退盘22首先开始同步逆时针方向旋转,压盘21在惯性及安装螺套21-3对压盘21的齿固作用下,压盘21相对退盘22有顺时针旋转趋势,使之间产生互滑坡趋势,使斜面间的轴向支撑作用消退,使原退矩间距4变得易压缩。
由于退盘22上主动齿221的面二222和压盘21上从动齿212的面一213为坡(或斜)面,之间微小的相互转动角,就能在压力下产生更大的轴向尺寸收缩,使退矩间距4被更快速压缩。当原退矩间距4被压缩的长度超过原弹性变形量时,退盘22上主动齿221的斜面二222和压盘21上从动齿212的斜面一213之间的压力就骤减近零,进而使压盘21的压面211上的顶杆21-2与钢筋端面的压力骤降近零,压面211上的顶杆21-2及安装螺套21-3就可摆脱受压力锁定状态,可以轻松从钢筋丝头上旋转退脱。而钢筋另一端的丝头与钢筋套筒之间的螺纹连接,做为作业结果得以保全,得到了需要的非对称的作业结果。
实施例6
本实施例的技术特点是:所述的阻动套5为外套筒22-2一端的延伸的几个突触。在拧入、调节好外套筒22-2的位置后,将突触点焊固定在安装螺套21-3上的原反向螺纹21-6的位置处。当需要再次调节外套筒22-2的位置时,将小焊点切开既可。
Claims (10)
1.基于坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置,包括有动力输入部分(1)、易退扭矩部分(2)、动力输出部分(3),其特征在于:
所述动力输入部分(1)和动力输出部分(3)相互轴向连接;
所述易退扭矩部分(2)安装在动力输入部分(1)和动力输出部分(3)之间轴向连接位置上,该易退扭矩部分(2)由压盘(21)和退盘(22)组成;
所述的压盘(21)一面设有压面(211),另一面设有带斜面一(213)的从动齿(212);
所述的退盘(22)一面设有带斜面二(222)的主动齿(221),该主动齿(221)与压盘(21)的从动齿(212)相匹配对应;
所述的压盘(21)和退盘(22)相对滑动位移安装在动力输入部分(1)和动力输出部分(3)之间的轴向连接位置上,其中压盘(21)或退盘(22)为转动盘,所述动力输入部分(1)带动动力输出部分(3)转动,压盘(21)和退盘(22)之间形成相对运动的趋势,从动齿(212)和主动齿(221)在斜面一(213)和斜面二(222)的作用下形成使压盘(21)和退盘(22)反向移动的推力,使压盘(21)和退盘(22)之间形成有退矩间距(4)该退矩间距(4)小于压盘(21)的从动齿(212)和退盘(22)的主动齿(221)之间咬合的深度H,由此形成坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置。
2.根据权利要求1所述的基于坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置,其特征在于:动力输入部分(1)和动力输出部分(3)为一体式结构,该动力输入部分(1)和动力输出部分(3)由一条转动棒构成,该动力输入部分(1)为转动棒一端圆柱杆部分(5),动力输出部分(3)为转动棒的另一端螺纹杆部分(6),所述的轴向连接位置为圆柱杆部分(5)的本体安装部位。
3.根据权利要求1所述的基于坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置,其特征在于:动力输入部分(1)和动力输出部分(3)为分体式结构,所述的轴向连接位置为动力输入部分(1)或动力输出部分(3)设有的连接圆柱体(8)安装部位。
4.根据权利要求3所述的基于坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置,其特征在于:所述动力输入部分(1)为一端设有连接头一(1-1),另一端设有压头螺杆(1-2)的连接件;
所述动力输出部分(3)为一端设有安装螺纹一(1-3),另一端设有安装柱体(1-4)的连接件,所述安装柱体(1-4)设有固定螺孔(1-5),所述连接圆柱体(8)为安装柱体(1-4)上安装压盘(21)和退盘(22)的配合部位。
5.根据权利要求3所述的基于坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置,其特征在于:所述动力输入部分(1)为一端设有连接头二(2-1),另一端设有带安装螺孔(2-2)的柱体安装件(2-3);
所述动力输出部分(3)为一连杆(3-1),该连杆(3-1)上设有一轴向限位(3-2)和径向限位(3-3),所述连杆(3-1)一端设有连接螺纹一(3-4),另一端设有安装螺纹二(3-5);
所述连杆(3-1)通过连接螺纹一(3-4)安装在柱体安装件(2-3)的安装螺孔(2-2)上,所述的压盘(21)转动安装在连杆(3-1)的轴向限位(3-2)位置上,所述退盘(22)非转动滑动式安装在连杆(3-1)的径向限位(3-3)位置上,所述连接圆柱体(8)为连杆(3-1)上安装压盘(21)和退盘(22)的配合部位。
6.根据权利要求5所述的基于坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置,其特征在于:所述压盘(21)的侧面设有对接螺纹(3-6),该对接螺纹(3-6)上螺接有一锥形推件(3-7),所述锥形推件(3-7)套装在连杆(3-1)的轴向限位(3-2)位置与压盘(21)的对接螺纹(3-6)螺接固定。
7.根据权利要求1-6任一所述的基于坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置,其特征在于:所述压盘(21)的从动齿(212)和退盘(22)的主动齿(221)之间设有弹性件(71),在压盘(21)和退盘(22)外侧设有护套(7)。
8.根据权利要求3所述的基于坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置,其特征在于:所述动力输入部分(1)为一端设有连接头三(4-1),另一端设有一圆形套(4-2)的连接件,所述圆形套(4-2)内设有连接内螺纹(4-3);
所述动力输出部分(3)为一端设有安装螺纹三(4-4),另一端设有柱体连接头(4-5)的连接件,所述柱体连接头(4-5)设有固定螺孔(4-6),所述的连接圆柱体(8)为柱体连接头(4-5)上安装压盘(21)和退盘(22)的配合部位;
所述易退扭矩部分(2)的压盘(21)为非转动的轴向滑动盘,退盘(22)包括有活动盘(223)和固定盘(222),所述退盘(22)的主动齿(221)为分别设在活动盘(223)两面的传动齿(2211),该活动盘(223)转动安装在柱体连接头(4-5)上,所述活动盘(223)的外壁设有连接外螺纹(2212),外壁的一边设有限位凸起(2213);
所述固定盘(222)为设有锁紧齿(2221)环形固定件,该锁紧齿(2221)上设有斜面三(2222),所述固定盘(222)的锁紧齿(2221)与活动盘(223)一面的传动齿(2211)相对应配合,形成限制活动盘(223)在压盘(21)和固定盘(222)之间的退矩间距(4);
所述的压盘(21)和活动盘(223)、固定盘(222)通过一螺杆(224)与固定螺孔(4-6)配合安装在柱体连接头(4-5)上;
所述活动盘(223)的外螺纹(2212)与动力输入部分(1)上圆形套(4-2)的内螺纹(4-3)对应配合,使动力输入部分(1)、易退扭矩部分(2)、动力输出部分(3)相互连接形成一转动体。
9.根据权利要求1所述的基于坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置,其特征在于:
所述动力输入部分(1)包括设在退盘(22)上的一固定连接头(22-1)和一外套筒(22-2);
所述动力输出部分(3)包括设在压盘(21)的压面(211)上环形分布的凸齿(21-1)和环形分布的凸齿(21-1)中心位置的顶柱(21-2),所述凸齿(21-1) 的一侧设有安装螺套(21-3),该安装螺套(21-3)固定安装在外套筒(22-2)上,并一端设有凹口(21-4),所述凹口(21-4)与凸齿(21-1)对应啮合;
所述的轴向连接位置为安装螺套(21-3)与外套筒(22-2)配合时形成安装压盘(21)和退盘(22)的安装内腔(21-5)部位,所述的易退扭矩部分(2)的压盘(21)和退盘(22)安装在安装内腔(21-5)上,该安装内腔(21-5)的长度大于压盘(21)和退盘(22)配合时的厚度、等于退矩间距(4)与压盘(21)和退盘(22)互咬到齿底时的总厚度之和。
10.根据权利要求9所述的基于坡面力学效应的易退脱螺纹连接装置,其特征在于:安装螺套(21-3)外壁上设有反向外螺纹(21-6),所述的反向外螺纹(21-6)上安装有一设有反向内螺纹(21-8)的一阻动套(21-7),该阻动套(21-7)位于外套筒(22-2)一端。
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