CN111975693B - 一种狭窄空间内用扳手及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种狭窄空间内用扳手，解决了现有技术中狭小空间内螺栓不易锁紧或拆卸的问题，具有整体连接可靠，解决狭小空间螺栓或螺母的拆装问题，可有效提高拆装速度，具体方案如下：一种狭窄空间内用扳手，包括扳手主机和能够同螺栓或螺母卡合的拆装工具，扳手主机弯折设置，扳手主机为气动扳手主机或电动扳手主机，扳手主机内侧通过传动轴与拆装工具连接，外侧通过连接件与拆装工具连接，旋紧套环设于连接件的周侧且覆盖连接件与拆装工具的连接位置。

Description

一种狭窄空间内用扳手及其应用

技术领域

本发明涉及动车领域，尤其是一种狭窄空间内用扳手及其应用。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在动车或其他列车生产过程中，将设备舱作为一整个模块，在设备舱制造完成后，将其安装到列车边梁，设备舱模块在安装时，车下设备已经安装完毕，边梁存在已有螺栓，已有螺栓与设备舱预紧固螺栓之间的距离通常小于13mm，导致可用于设备舱螺栓锁紧的空间较为狭小，这样设备舱的螺栓在预紧固时，无法使用现有的风动工具，多数情况下考虑使用棘轮扳手来锁紧螺栓。

发明人发现，多数情况下，人力通过棘轮扳手进行螺栓的安装，因作业空间狭小，棘轮扳手存在灵活度差的问题，而且每颗螺栓预紧固时间约为1.5-2min，因每一设备舱均有大批量的螺栓需要紧固，数量大概为100个/辆，存在着施工者劳动强度大、施工效率低、作业时间长等问题。

相应，在螺栓螺母拆卸时，因空间狭小，同样存在着作业效率低、作业时间较长的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种狭窄空间内用扳手，可实现狭小空间内对螺栓或螺母的拆装，且灵活度高，具有工作效率高的优点。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种狭窄空间内用扳手，包括扳手主机和能够同螺栓或螺母卡合的拆装工具，扳手主机弯折设置，扳手主机为气动扳手主机或电动扳手主机，扳手主机内侧通过传动轴与拆装工具连接，外侧通过连接件与拆装工具连接，旋紧套环设于连接件的周侧且覆盖连接件与拆装工具的连接位置。

上述的扳手，拆装工具与扳手主机连接，扳手主机弯折设置，这样方便工作人员握持，而且可以将拆装工具伸入到较为狭小的空间内，具有一定的灵活性，扳手主机为气动或电动动力源带动传动轴的转动，从而带动拆装工具工作，可有效提高拆装螺母螺栓的作业效率，单个作业时间得到有效缩减。

进一步，为了保证拆装工具与扳手主机连接的可靠性，保证扳手主机与拆装工具的一体性，提高工具的使用寿命，不仅通过连接件连接扳手主机与拆装工具，而且在外侧设置旋紧套环，确保连接件与拆装工具连接处置于旋紧套环内部，进一步提高连接的稳定性。

如上一种狭窄空间内用扳手，所述连接件一端与拆装工具卡合连接，连接件另一端与扳手主机连接，扳手主机与拆装工具通过连接件连接，连接件一端与拆装工具卡合连接，卡合连接方便与拆装工具的连接，且使得扳手安装方便；

为了进一步保证旋紧套环设置的可靠性和稳定性，旋紧套环的周侧设置压紧件以压紧连接件，压紧件可为螺钉，这样压紧件与旋紧套环相互配合，实现双保险固定，进一步保证扳手主机与拆装工具连接的稳定性；

如上一种狭窄空间内用扳手，所述拆装工具包括壳体，壳体的侧面设置至少一个第一凸起，所述连接件的一端设置与第一凸起配合的第一卡槽；

或者，所述拆装工具包括壳体，壳体的侧面设置至少一个第二卡槽，所述连接件的一端设置与第二卡槽配合的第二凸起。

如上一种狭窄空间内用扳手，所述连接件呈环形，且连接件的周侧设置用于限定所述旋紧套环的台阶，且连接件与所述扳手主机通过键连接。

如上一种狭窄空间内用扳手，所述连接件与所述扳手主机通过花键连接，花键受载时齿上有径向力，能起自动定心作用。

如上一种狭窄空间内用扳手，所述拆装工具与所述传动轴垂直设置，为了提高壳体的强度，且保证壳体与扳手主机连接处的强度，所述壳体与所述扳手主机连接端的两侧均设置凸台，壳体一侧的凸台与所述连接件连接，壳体设置凸台侧的厚度大于壳体另一侧的厚度。

如上一种狭窄空间内用扳手，所述壳体内设置拆装件，壳体包括对正设置的第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体连接，且第一壳体和第二壳体内设置用于对拆装件进行限位的卡槽。

如上一种狭窄空间内用扳手，所述拆装件包括套筒，套筒用于与预紧拧紧或松开的螺栓或螺母配合，套筒周侧设置齿条，套筒通过传动机构与主动齿轮连接，主动齿轮固定于所述的传动轴。

如上一种狭窄空间内用扳手，所述传动机构为过渡齿轮，过渡齿轮与所述的主动齿轮和套筒周侧的齿条啮合，且所述壳体内在过渡齿轮的环向方向布置有多个固定销。

如上一种狭窄空间内用扳手，在另一些方案中，所述传动机构为传送皮带，传送皮带与主动齿轮和套筒周侧的齿条分别啮合。

如上一种狭窄空间内用扳手，考虑到该扳手需要用于动车组设备舱与边梁的连接，所述壳体非设置凸台一侧的厚度小于等于边梁已有螺栓与预紧固螺栓之间的距离。

如上一种狭窄空间内用扳手，所述套筒的中心轴线与所述壳体一端之间的距离小于等于预紧固螺栓与边梁内侧面之间的距离，壳体的该端为远离所述传动轴的一端。

第二方面，本发明还提供了一种狭窄空间内用扳手的应用，应用于列车制造中设备舱与列车边梁的连接，具体是应用到设备舱与列车边梁螺栓的预紧固，可大大方便列车制造过程中设备舱的安装，提高作业效率，缩短作业时长。

上述本发明的有益效果如下：

1)本发明通过扳手主机弯折设置，将扳手主机与拆装工具连接，便于人在狭小空间内对拆装工具的操作，灵活性比较高，而且扳手主机为气动或电动，通过传动轴带动拆装工具的动作，无需过多的人力来操作，可提高螺栓的紧固效率，缩短单个螺栓或螺母的作业时间。

2)本发明内部通过传动轴与拆装工具连接，外侧通过连接件实现扳手主机与拆装工具的连接，且考虑到拆装工具伸入到狭小空间内进行作业，拆装工具与扳手主机的连接需要稳定可靠，故通过旋紧套环的设置，确保连接件与拆装工具的连接处置于旋紧套环内部，有效保证了拆装工具与扳手主机连接的稳定性。

3)本发明通过连接件与拆装工具卡合连接，便于扳手的安装，且卡合连接也有利于连接件与拆装工具连接的稳定性，同时，因扳手工作会产生振动，通过卡合连接有效避免扳手损坏。

4)本发明通过连接件与扳手主机通过花键连接，花键齿廓为渐开线，受载时齿上有径向力，能起自动定心作用，使各齿受力平均，强度高寿命长，能保证扳手整体同心传动，提高工具的使用寿命。

5)本发明通过在壳体的一侧设置凸台，是考虑到狭小空间，拆装工具套筒一侧是比较薄的，但扳手整体的寿命需要被考虑到，因此通过凸台的设置，可提高壳体整体的强度，同样提高了拆装工具与扳手主机连接位置处的强度，从而有效保证扳手的使用寿命。

6)因考虑到狭小空间，壳体是比较薄的，本发明通过在壳体内过渡齿轮的环向方向设置多个固定销，可避免扳手紧固螺栓时因冲击力震动造成的尺寸变形。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种狭窄空间内用扳手的主视图。

图2是本发明根据一个或多个实施方式的一种狭窄空间内用扳手的侧视图。

图3是本发明根据一个或多个实施方式的一种狭窄空间内用扳手的示意图。

图4是本发明根据一个或多个实施方式的一种狭窄空间内用扳手的结构爆炸示意图。

图5是本发明根据一个或多个实施方式的一种狭窄空间内用扳手应用示意图。

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。

其中：1.拆装工具，2.旋紧套环，3.扳手主机，4.第一壳体，5.凸台，6.套筒，7.过渡齿轮，8.主动齿轮，9.第二壳体，10.固定销，11.第二卡槽，12.旋紧螺钉，13.连接件，14.第二凸起，15.预紧固螺栓，16.边梁，17.螺纹孔，18.已有螺栓，19.传动轴，20.通孔。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅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设备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。

术语解释部分：本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在狭小空间内螺栓锁紧或拆卸工作时间长的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种狭窄空间内用扳手。

实施例一

本发明的一种典型的实施方式中，参考图1、图2所示，一种狭窄空间内用扳手，包括扳手主机和能够同螺栓或螺母卡合的拆装工具1，拆装工具与扳手主机3的传动轴垂直设置，扳手主机弯折设置，这样方便工作人员握持，而且便于将拆装工具伸入到较为狭小的空间内，具有一定的灵活性。

扳手主机3为气动扳手主机或电动扳手主机，扳手主机可为T型，这样气动或电动动力源带动传动轴19的转动，进而带动拆装工具的工作，相对于棘轮扳手需要人力来操作，可有效提高拆装螺母螺栓的作业效率，单个作业时间得到有效缩减。

需要说明的是，气动扳手或电动扳手均为现有技术，其各自可实现传动轴19的驱动，这里就二者的具体原理不再详细赘述。

进一步，扳手主机3内侧通过传动轴与拆装工具1连接，外侧通过连接件13与拆装工具连接，旋紧套环2设于连接件的周侧且覆盖连接件与拆装工具的连接位置，有效提高连接件与拆装工具连接的强度。为了保证拆装工具与扳手主机连接的可靠性，保证扳手主机与拆装工具的一体性，提高工具的使用寿命，不仅通过连接件13连接扳手主机与拆装工具，而且在外侧设置旋紧套环，确保连接件与拆装工具连接处置于旋紧套环内部，进一步提高连接的稳定性。

为了进一步保证旋紧套环设置的可靠性和稳定性，旋紧套环的周侧设置压紧件以压紧连接件，旋紧套环设置螺纹孔17，压紧件可为螺钉，螺钉穿过螺纹孔17来压紧连接件，这样压紧件与旋紧套环相互配合，实现双保险固定，进一步保证扳手主机与拆装工具连接的稳定性。

一些示例中，连接件13一端与拆装工具卡合连接，连接件13另一端与扳手主机连接，扳手主机与拆装工具通过连接件连接，连接件一端与拆装工具卡合连接，卡合连接方便与拆装工具的连接，且使得扳手安装方便；

具体地，连接件呈环形，且连接件的周侧设置用于限定旋紧套环的台阶，台阶尺寸较大的一侧靠近扳手主机设置，连接件在台阶处和壳体相应位置处设置螺纹，旋紧套环为环形圈，内侧设置内螺纹，保证旋紧套环与连接件与壳体相应位置的可靠连接，且连接件与扳手主机通过键连接。

本实施例中，连接件与扳手主机通过花键连接，具体在连接件的一侧设置外花键，扳手主机的一端设置内花键，二者配合，这样花键受载时齿上有径向力，能起自动定心作用，使各齿受力平均，强度高寿命长，能保证工具整体同心传动，有利于增加扳手主机与拆装工具连接的刚度，进一步提高扳手的使用寿命。

当扳手主机为气动扳手主机时，连接件通过花键与扳手主机连接，可保证扳手主机的一个相对空间是封闭的，这样保证扳手主机内腔的润滑油脂长期有效，避免因油脂失效造成卡滞、破损等问题。

拆装工具包括壳体和拆装件，拆装件设于壳体内侧，为了实现连接件与拆装工具壳体的卡合连接，拆装工具包括壳体，壳体的侧面设置至少一个第二卡槽11，连接件靠近壳体的一端设置与第二卡槽配合的第二凸起14，第二凸起14可设置两个，两个第二凸起14可位于同一平面。当然可以理解，第二凸起和第二卡槽的数量相互配合，数量也可为三个或者更多。

因为扳手为气动扳手时，工作过程中会产生振动，通过凸起与卡槽的连接方式，可有效降低因扳手振动造成扳手损坏的情况发生。

参考图3所示，考虑到壳体远离扳手主机的一端是需要伸入到狭小空间内的，这端是比较薄的，故壳体与扳手主机连接端的两侧均设置凸台5，壳体一侧的凸台5与连接件连接，这样第二卡槽位于壳体靠近扳手主机的一侧，壳体设置凸台侧的厚度大于壳体另一侧的厚度，可提高壳体整体的强度，保证扳手的使用寿命。

为了保证工具的强度，壳体一侧的凸台5相对于非设置凸台的一侧凸出3-5mm，壳体非设置凸台的一侧厚度在10-12mm，这个厚度需要小于列车边梁已有螺栓与预紧固螺栓之间的距离，以保证壳体设置套筒的一侧能够进入到边梁内空间，从而进行螺栓的锁紧工作。

参考图4所示，壳体包括对正设置的第一壳体4和第二壳体9，第一壳体和第二壳体从拆装件的两侧可实现扣合，且第一壳体和第二壳体的长度方向与传动轴中心轴线垂直，第一壳体4和第二壳体9通过多个旋紧螺钉12连接，为防止旋紧螺钉在扳手运用过程中发生松动，故在旋紧螺钉安装前涂抹螺纹锁固胶，提高防松能力。

且其中一半壳体，如第二壳体一侧中空设置，便于传动轴与拆装件的连接，且第二壳体与扳手主机连接的一侧同样突出以与连接件13的连接。

此外，为了方便扳手进入到狭小空间内，在狭小空间内与螺母配合，方便操作，降低螺栓的锁紧难度，壳体设置套筒的一侧进行倒圆角处理，提高拆装工具在狭小空间内的活动范围。

拆装件包括套筒6、传动机构和主动齿轮8，套筒6内侧用于与预紧拧紧或松开的螺栓或螺母配合，套筒周侧设置一圈齿条，套筒通过传动机构与主动齿轮8连接，主动齿轮固定于传动轴。

本实施例中，传动机构为过渡齿轮7，过渡齿轮与主动齿轮和套筒周侧的齿条啮合，且壳体内在过渡齿轮的环向方向布置有多个固定销10，多个固定销均匀布置，因壳体是比较薄的，通常采用薄金属板制成，故通过固定销的设置，可避免扳手紧固螺栓时因冲击力震动造成的尺寸变形。

具体地，围绕过渡齿轮设置至少六个固定销，优选设置12个固定销，固定销可固定于第二壳体的内侧，且在第一壳体内侧的相应位置设置与固定销配合的凹槽，这样固定销便于第一壳体与第二壳体的固定，而且进一步保证避免壳体产生变形。

另外，第一壳体和第二壳体内侧均设置用于对拆装件进行限位的卡槽，具体卡槽用于对套筒、过渡齿轮和主动齿轮进行限位，在一些示例中，第一壳体和第二壳体可卡合连接。

进一步，除去第二壳体与连接件的连接侧，第一壳体和第二壳体形状基本一致，均为长条形，第一壳体和第二壳体在套筒位置处均设置通孔20，以便于套筒与螺栓或螺母的配合。

参考图5所示，工作人员手持扳手主机，将拆装工具设置套筒的一端伸入到狭小空间内，考虑到该扳手需要用于动车组设备舱与边梁16的连接，壳体非设置凸台一侧的厚度小于等于边梁已有螺栓18与预紧固螺栓15之间的距离L1。套筒的中心轴线与壳体一端之间的距离小于等于预紧固螺栓与边梁内侧面之间的距离L2，壳体的该端为远离传动轴的一端即设置套筒的一端。

总的来说，若采用气动扳手，气动扳手以压缩空气为动力，通过气动传动扭力冲击块输出到传动轴，进而传递至主动齿轮，然后由主动齿轮通过过渡齿轮带动套筒进行紧固。

考虑到扳手在预紧固螺栓过程中，会产生振动的问题，而因空间的限制，只能将壳体制作的比较薄，故通过在壳体凸台的设置，固定销的设置有效降低壳体变形的概率；而一辆动车组设备舱需要安装的螺栓数量是较多的，而且为了保证螺栓锁紧的效果，保证行车的安全性，所有的螺栓都需要大扭力紧固，以气动或电动作为动力源，可有效保证扭力锁紧，且可提高安装效率；另外，因螺栓数量较多，且均是大扭力紧固，拆装工具与扳手主机的连接稳定性是必须要保证的，故设置连接件、旋紧套环和压紧件，实现稳定连接，避免安装时出现风险；而且壳体与连接件通过凸起与卡槽的连接方式，可有效降低因扳手振动造成扳手损坏的情况发生。

另外，可以理解的是，本实施例提供的扳手，不仅可用于列车生产过程中设备舱的安装，也可以应用到其他领域中需要螺栓或螺母锁紧或拆卸的位置处。

实施例二

本实施例与实施例一的区别是：

传动机构为传送皮带，传送皮带与主动齿轮和套筒周侧的齿条分别啮合，通过主动齿轮的转动，进而通过传送皮带带动套筒的转动，实现螺栓或螺母的锁紧或拆卸。

实施例三

本实施例与实施例一的区别是：

壳体的侧面即第二壳体端面处设置至少一个第一凸起，连接件的一端设置与第一凸起配合的第一卡槽。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (12)

1.一种狭窄空间内用扳手，其特征在于，包括扳手主机和能够同螺栓或螺母卡合的拆装工具，扳手主机弯折设置，扳手主机为气动扳手主机或电动扳手主机，扳手主机内侧通过传动轴与拆装工具连接，外侧通过连接件与拆装工具连接，旋紧套环设于连接件的周侧且覆盖连接件与拆装工具的连接位置；

所述连接件一端与拆装工具卡合连接，连接件另一端与扳手主机连接；

所述旋紧套环的周侧设置压紧件以压紧连接件。

2.根据权利要求1所述的一种狭窄空间内用扳手，其特征在于，所述拆装工具包括壳体，壳体的侧面设置至少一个第一凸起，所述连接件的一端设置与第一凸起配合的第一卡槽；

或者，所述拆装工具包括壳体，壳体的侧面设置至少一个第二卡槽，所述连接件的一端设置与第二卡槽配合的第二凸起。

3.根据权利要求1所述的一种狭窄空间内用扳手，其特征在于，所述连接件呈环形，且连接件的周侧设置用于限定所述旋紧套环的台阶，且连接件与所述扳手主机通过键连接。

4.根据权利要求3所述的一种狭窄空间内用扳手，其特征在于，所述连接件与所述扳手主机通过花键连接。

5.根据权利要求2所述的一种狭窄空间内用扳手，其特征在于，所述拆装工具与所述传动轴垂直设置，所述壳体与所述扳手主机连接端的两侧均设置凸台，壳体一侧的凸台与所述连接件连接，壳体设置凸台侧的厚度大于壳体另一侧的厚度。

6.根据权利要求2所述的一种狭窄空间内用扳手，其特征在于，所述壳体内设置拆装件，壳体包括对正设置的第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体连接，且第一壳体和第二壳体内设置用于对拆装件进行限位的卡槽。

7.根据权利要求6所述的一种狭窄空间内用扳手，其特征在于，所述拆装件包括套筒，套筒周侧设置齿条，套筒通过传动机构与主动齿轮连接，主动齿轮固定于所述的传动轴。

8.根据权利要求7所述的一种狭窄空间内用扳手，其特征在于，所述传动机构为过渡齿轮，过渡齿轮与所述的主动齿轮和套筒周侧的齿条啮合，且所述壳体内在过渡齿轮的环向方向布置有多个固定销。

9.根据权利要求7所述的一种狭窄空间内用扳手，其特征在于，所述传动机构为传送皮带，传送皮带与主动齿轮和套筒周侧的齿条分别啮合。

10.根据权利要求5所述的一种狭窄空间内用扳手，其特征在于，所述壳体非设置凸台一侧的厚度小于等于边梁已有螺栓与预紧固螺栓之间的距离。

11.根据权利要求7所述的一种狭窄空间内用扳手，其特征在于，所述套筒的中心轴线与所述壳体一端之间的距离小于等于预紧固螺栓与边梁内侧面之间的距离，所述壳体一端为远离所述传动轴的一端。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的一种狭窄空间内用扳手的应用方法，其特征在于，应用于列车制造中设备舱与列车边梁的连接。

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