CN110977853A - 一种针对狭小空间螺栓松紧的自动电控扳手 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电动扳手领域，具体公开了一种针对狭小空间螺栓松紧的自动电控扳手，包括壳体，所述壳体内部的后端设置有一传动电机，所述传动电机的输出端连接力矩传感器，所述力矩传感器的另一端连接锥齿轮传动轴，所述锥齿轮传动轴的另一端连接主动锥齿轮；所述主动锥齿轮连接传动机构，传动机构的输出端连接扳手套，扳手套设置在壳体的前端且与壳体活动连接；所述的壳体上设置有显示模块，显示模块与力矩传感器电连接，用于显示力矩传感的读数，本发明的优点是通过斜齿轮传动机构将传动方向由水平方向传动为竖直的方向，方便将电动扳手从侧面伸入狭小空间对螺栓进行松紧。

Description

一种针对狭小空间螺栓松紧的自动电控扳手
技术领域
本发明涉及电动扳手领域，特别是一种针对狭小空间螺栓松紧的自动电控扳手。
背景技术
六角螺栓以其螺帽较普通螺栓小、受安装位置限制较小和具有高强度等级的特点，广泛运用在如连接位置空间狭窄、需连接部件结构紧凑和对螺栓抗拉和抗剪要求高的场合。六角螺栓的拧紧和拧松均需要使用与六角对应尺寸的六角扳手，现有六角扳手的使用中常因为安装位置的限制，六角扳手不能饶六角螺栓作整圆周转动，使得六角螺栓的拧紧或者拧松速度慢；或者因为在如联轴器、机械密封等对拧紧效果要求高的设备上，现有六角扳手自身力臂短，存在在操作中拧紧或拧松操作人员费力，或者使用加力杆辅助，对六角螺栓安装和拆卸麻烦等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术在狭小空间难使用电动扳手的技术的缺点，提供一种针对狭小空间螺栓松紧的自动电控扳手，其壳体的前端体积小，便于在狭小空间使用。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种针对狭小空间螺栓松紧的自动电控扳手，包括壳体，所述壳体内部的后端设置有一传动电机，所述传动电机的输出端连接力矩传感器，所述力矩传感器的另一端连接锥齿轮传动轴，所述锥齿轮传动轴的另一端连接主动锥齿轮；
所述主动锥齿轮连接传动机构，传动机构的输出端连接扳手套，扳手套设置在壳体的前端且与壳体活动连接；
所述的壳体上设置有显示模块，显示模块与力矩传感器电连接，用于显示力矩传感的读数。
具体的，所述的壳体的后端设置有一手柄。
具体的，所述手柄的顶部设置有控制开关，所述控制开关与传动电机电连接，用于控制电机的启停。
具体的，所述电机的输出轴通过联轴器连接力矩传感器。
具体的，所述传动机构包括与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮，所述从动锥齿轮的底部连接有主动齿轮，所述主动齿轮与壳体转动连接，所述扳手套的顶部设置有从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮之间传动设置有至少三个依次啮合的传动齿轮。
具体的，所述主动齿轮与传动齿轮的底部均设置转轴，转轴的下端套设有第一轴承，所述第一轴承与壳体固定连接。
具体的，所述主动齿轮与从动齿轮之间设置的多个传动齿轮中其中部的其中一个传动齿轮的齿数最大，其两侧的传动齿轮的齿数依次减小。
具体的，所述的从动齿轮的底部设置有从动转轴，从动转轴上套设有第二轴承，所述壳体的底部设置有安装孔，所述第二轴承的安装在安装孔内，从动转轴的底部设置有扳手套连接部，所述扳手套连接部与扳手套可拆卸连接。
具体的，所述的传动机构包括与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮，所述锥齿轮的底部连接有主动带轮，所述主动带轮的底部设置有第一轴承，所述第一轴承与壳体固定连接，所述壳体的头端设置有安装孔，所述安装孔内设置有第二轴承，所述第二轴承内安装有从动转轴，所述从动转轴的上端设置有从动带轮，所述从动带轮与主动带轮之间通过皮带传动连接，所述从动转轴的底部设置有扳手套连接部，所述扳手套连接部与扳手套可拆卸连接。
具体的，所述的主动带轮和从动带轮均为齿带轮，所述的皮带为齿带。
本发明具有以下优点：
1、本发明通过斜齿轮传动机构将传动方向由水平方向传动为竖直的方向，方便将电动扳手从侧面伸入狭小空间对螺栓进行松紧。
2、本发明在传动电机的输出端设置一力矩传感器，设置的力矩传感器通过显示模块进行示数，可以实时检测锥齿轮传动轴的力矩，从而控制传动电机的启停。
3、多级传动齿轮采用中间大齿轮，两侧小齿轮的传动结构，实现先加速，再缓慢加速的效果，达到减小壳体头部大小的效果，便于在狭小空间使用。
附图说明
图1 为本发明的外部结构示意图；
图2 为本发明的内部结构示意图；
图3为本发明的实施例二的结构示意图；
图中：1-壳体，2-手柄，3-显示模块，4-控制开关，5-扳手套，6-传动电机，7-联轴器，8-力矩传感器，9-锥齿轮传动轴，10-支座，11-主动锥齿轮，12-从动锥齿轮，13-主动齿轮，14-传动齿轮，15-从动齿轮,16-主动带轮，17-皮带，18-从动带轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一、
如图1～2所示，一种针对狭小空间螺栓松紧的自动电控扳手，包括壳体1，所述壳体1内部的后端设置有一传动电机6，所述传动电机6的输出端连接力矩传感器8，所述力矩传感器8的另一端连接锥齿轮传动轴9，在壳体1内还竖直设置有支座10，所述支座10上开设有安装孔，安装孔内设置有滚动轴承，所述锥齿轮传动轴9的一端与滚动轴承的内圈配合，这样设置可以对锥齿轮传动轴9设置主动锥齿轮11的一端起到支撑的作用；所述锥齿轮传动轴9的另一端连接主动锥齿轮11；所述主动锥齿轮11连接传动机构，传动机构的输出端连接扳手套5，扳手套5设置在壳体1的前端且与壳体1活动连接；所述的壳体1上设置有显示模块3，显示模块3与力矩传感器8电连接，用于显示力矩传感器8的检测读数；本发明设计了一种扳手通过电机带动扳手套5工作，在实际的运用场景中，很多螺栓或者螺母是安装在机械的狭窄部位，这样在对螺栓进行松紧时，一般的那种竖向的电动扳手是无法进行松紧的，因为在螺栓的上方有遮挡物时，电动扳手是不能向下伸与螺栓配合的，这是时候只有手动去松紧，但是在这种环境下，手动松紧也很费力，因为扳手的旋转角度被限制，每次只能转动很小的角度，费事又费力，在这样的情况下，本发明提出了一种可在上述的狭小环境下进行螺栓松紧的电动扳手，上述的情况中不能从螺栓的正上方向下伸入扳手套与螺栓配合，所述本发明的方案思路为从螺栓的侧面伸入扳手套，即通过将传动电机6动力的输出方向进行换向，在本发明中传动电机6的输出端通过锥齿轮传动轴9连接主动锥齿轮11，主动锥齿轮11连接从动锥齿轮12，主动锥齿轮11与从动锥齿轮12啮合，将动力从水平方向转换到竖直方向，这样在使用时就可以水平伸入电动扳手对螺栓进行松紧，解决了扳手套5不能竖直伸入进行松紧的问题；此外，由于在机械装配中往往对螺栓的预紧力有要求，所以本发明在锥齿轮传动轴9设置一力矩传感器8，用于检测锥齿轮传动轴9的力矩，力矩传感器8中设置有信号传输装置和信号接收装置，力矩传感器8通过贴附在锥齿轮传动轴9上的传感器接收力矩数据，力矩传感器8内部设置有数据转化模块将力矩数据转化为电信号，然后通过力矩传感器8中的信号传输装置，将电信号分别传递给电机6的力矩控制器信号接收装置和显示模块3信号接收装置，显示模块3为显示器，这样可以在使用时直接在显示器上看到力矩的读数，方便操作，从而判断松紧的螺栓是否达到预紧的要求，然后电机6的力矩控制器在信号达到规定数值后，让电机6停止运动，从而控制整个力矩扳手的运动。
进一步的，所述的壳体1的后端设置有一手柄2，设置的手柄2方便对电动扳手进行操作，所述手柄2的顶部设置有控制开关4，所述控制开关4与传动电机6电连接，用于控制传动电机6的启停。
进一步的，所述传动电机6的输出轴通过联轴器7连接锥齿轮传动轴9。
进一步的，所述传动机构包括与主动锥齿轮11啮合的从动锥齿轮12，所述从动锥齿轮12的底部连接有主动齿轮13，所述主动齿轮13与壳体1转动连接，所述扳手套5的顶部设置有从动齿轮15，所述主动齿轮13与从动齿轮15之间传动设置有至少三个依次啮合的传动齿轮14，所述主动齿轮13与传动齿轮15的底部均设置转轴，转轴的下端套设有第一轴承，所述第一轴承与壳体1固定连接，所述主动齿轮13与从动齿轮15之间设置的多个传动齿轮14中其中间部分的其中一个传动齿轮14的齿数最大，其两侧的传动齿轮14的齿数依次减小；本实施例的传动机构采用多级齿轮传动，其中传动齿轮设置有多个，本发明的多级传动齿轮设置为其中部的一个传动齿轮14的齿数最大，其两侧的传动齿轮14的齿数依次减小，这样设置有原因的，原因在于本发明是用于狭小的环境下使用，即要保证电动扳手设置扳手套5一端壳体1的体积尽可能的小，传动电机6的输出端在输出动力时，转速较大，如果直接传输给扳手套5使用其力矩小，不能对螺栓产生大的扭矩，导致预紧力不足，因为转速越大，其传输的力矩越小，这样就不能满足松紧螺栓的要求，要减速就必须使用小于1的传动比，及从多级传动齿轮从主动齿轮13到从动齿轮15的齿数要依次增大，但是这样存在的问题是，在传动到从动齿轮15时，从动齿轮15的齿轮很大，即其尺寸很大，这样就不满足在狭小空间使用的条件，所述本发明进行方案的改进，将多级传动齿轮14中中间区域的传动齿轮14的齿数设置为最大，其两侧的传动齿轮14的齿数减小，主动齿轮13传递到中间最大的传动齿轮14进行减速，然后传动到从动齿轮15时缓慢加速，从而易于匹配扳手头部需要扭矩,这样就有效减小了壳体头端的尺寸，满足狭小空间使用的要求。
进一步的，所述的从动齿轮15的底部设置有从动转轴，从动转轴上套设有第二轴承，所述壳体1的底部设置有安装孔，所述第二轴承的安装在安装孔内，从动转轴的底部设置有扳手套连接部，所述扳手套连接部与扳手套5可拆卸连接，可以根据不同大小的螺栓更换相匹配的扳手套5。
实施例二、
如图3所示，在实施例一的基础上，本实施例的传动机构与实施一不同，本实施例的传动机构包括与主动锥齿轮11啮合的从动锥齿轮12，所述从动锥齿轮12的底部连接有主动带轮16，所述主动带轮16的底部设置有第一轴承，所述第一轴承与壳体1固定连接，所述壳体1的头端设置有安装孔，所述安装孔内设置有第二轴承，所述第二轴承内安装有从动转轴，所述从动转轴的上端设置有从动带轮18，所述从动带轮18与主动带轮16之间通过皮带17传动连接，所述从动转轴的底部设置有扳手套连接部，所述扳手套连接部与扳手套5可拆卸连接，本实施例采用带轮传动的方式替换齿轮传动的方式，达到简化结构的目的，减少了制造的成本，同时采用一级传动，本实施例的主动带轮16大于从动带轮18，这样设计可以满足扳手前端尺寸小的要求。
进一步的，所述的主动带轮16和从动带轮18均为齿带轮，所述的皮带17为齿带，由于螺栓的松紧需要传递较大的力，普通的皮带17与带轮在传动较大力的时候可能会产生打滑，所述采用齿带轮与齿带的传输方式，可以避免产生打滑，使用效果更好。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种针对狭小空间螺栓松紧的自动电控扳手，其特征在于：包括壳体（1），所述壳体（1）内部的后端设置有一传动电机（6），所述传动电机（6）的输出端连接锥齿轮传动轴（9），所述锥齿轮传动轴（9）的另一端连接主动锥齿轮（11）；
所述主动锥齿轮（11）连接传动机构，传动机构的输出端连接扳手套（5），扳手套（5）设置在壳体（1）的前端且与壳体（1）活动连接；
所述锥齿轮传动轴（9）上设置有力矩传感器（8），所述的壳体（1）上设置有显示模块（3），显示模块（3）与力矩传感器（8）电连接，用于显示力矩传感器（8）的检测读数。
2.根据权利要求1所述的一种针对狭小空间螺栓松紧的自动电控扳手，其特征在于：所述的壳体（1）的后端设置有一手柄（2）。
3.根据权利要求2所述的一种针对狭小空间螺栓松紧的自动电控扳手，其特征在于：所述手柄（2）的顶部设置有控制开关（4），所述控制开关（4）与传动电机（6）电连接，用于控制传动电机（6）的启停。
4.根据权利要求1所述的一种针对狭小空间螺栓松紧的自动电控扳手，其特征在于：所述传动电机（6）的输出轴通过联轴器（7）连接锥齿轮传动轴（9）。
5.根据权利要求1所述的一种针对狭小空间螺栓松紧的自动电控扳手，其特征在于：所述传动机构包括与主动锥齿轮（11）啮合的从动锥齿轮（12），所述从动锥齿轮（12）的底部连接有主动齿轮（13），所述主动齿轮（13）与壳体（1）转动连接，所述扳手套（5）的顶部设置有从动齿轮（15），所述主动齿轮（13）与从动齿轮（15）之间传动设置有至少三个依次啮合的传动齿轮（14）。
6.根据权利要求5所述的一种针对狭小空间螺栓松紧的自动电控扳手，其特征在于：所述主动齿轮（13）与传动齿轮（15）的底部均设置转轴，转轴的下端套设有第一轴承，所述第一轴承与壳体（1）固定连接。
7.根据权利要求5所述的一种针对狭小空间螺栓松紧的自动电控扳手，其特征在于：所述主动齿轮（13）与从动齿轮（15）之间设置的多个传动齿轮（14）中其中间部分的其中一个传动齿轮（14）的齿数最大，其两侧的传动齿轮（14）的齿数依次减小。
8.根据权利要求5所述的一种针对狭小空间螺栓松紧的自动电控扳手，其特征在于：所述的从动齿轮（15）的底部设置有从动转轴，从动转轴上套设有第二轴承，所述壳体（1）的底部设置有安装孔，所述第二轴承的安装在安装孔内，从动转轴的底部设置有扳手套连接部，所述扳手套连接部与扳手套（5）可拆卸连接。
9.根据权利要求1所述的一种针对狭小空间螺栓松紧的自动电控扳手，其特征在于：所述的传动机构包括与主动锥齿轮（11）啮合的从动锥齿轮（12），所述从动锥齿轮（12）的底部连接有主动带轮，所述主动带轮的底部设置有第一轴承，所述第一轴承与壳体（1）固定连接，所述壳体（1）的头端设置有安装孔，所述安装孔内设置有第二轴承，所述第二轴承内安装有从动转轴，所述从动转轴的上端设置有从动带轮，所述从动带轮与主动带轮之间通过皮带传动连接，所述从动转轴的底部设置有扳手套连接部，所述扳手套连接部与扳手套（5）可拆卸连接。
10.根据权利要求9所述的一种针对狭小空间螺栓松紧的自动电控扳手，其特征在于：所述的主动带轮和从动带轮均为齿带轮，所述的皮带为齿带。
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