CN113276048B - 一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及扭力扳手技术领域，具体涉及一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手及使用方法，所述螺栓扭力转换扳手包括扭力扳手、设置在所述扭力扳手上的传动方榫、用于连接所述传动方榫的转换接头，所述转换接头为板片式转换接头，所述板片式转换接头的板片上分别贯穿设置有扳手孔和过渡连接孔，所述扭力扳手的传动方榫与所述板片式转换接头的过渡连接孔相连接，所述板片式转换接头的扳手孔用于与六角螺母相连接。本发明实现了狭窄空间内螺栓定扭矩条件下的拧紧。
Description
技术领域
本发明涉及扭力扳手技术领域，具体涉及一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手及使用方法。
背景技术
4万吨自卸船主机端的绞制螺栓为单头螺栓，拧紧力矩为3300Nm。绞制螺栓冷冻安装后，上紧螺栓扭力的空间距离(主机飞轮内侧开档距离)H只有160mm，螺栓伸出部分长度A＝54mm，扭力扳手上传动方榫的高度D＝38mm，扭力扳手的高度B＝85mm，中间的距离C只剩下21mm，无法满足套筒的安装距离(具体可参见图8)。公司现有的工具不能满足生产的需要，如果订购专用的扭矩扳手，则成本高，周期长，可能影响船舶建造生产周期。
为此，设计制作了一种结构较为简单的转换接头与扭矩扳手组合使用，以解决上述问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手，旨在实现狭窄空间内螺栓定扭矩条件下的拧紧。具体的技术方案如下：
一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手，包括扭力扳手、设置在所述扭力扳手上的传动方榫、用于连接所述传动方榫的转换接头，所述转换接头为板片式转换接头，所述板片式转换接头的板片上分别贯穿设置有扳手孔和过渡连接孔，所述扭力扳手的传动方榫与所述板片式转换接头的过渡连接孔相连接，所述板片式转换接头的扳手孔用于与六角螺母相连接。
作为本发明中板片式转换接头的一种优选方案，所述板片式转换接头的板片包括一体化侧面相邻连接的两个板片，所述两个板片为第一板片和第二板片，所述扳手孔设置在所述第一板片上，所述过渡连接孔设置在所述第二板片上，且所述第二板片的板片厚度比所述第一板片的板片厚度要小。
优选的，所述扳手孔为由两个尺寸相同且同心的六边形孔在圆周方向错位30°后组合形成的十二角星形孔；所述过渡连接孔为由两个尺寸相同且同心的四边形孔在圆周方向错位45°后组合形成的八角星形孔。
优选的，所述第一板片的外形为圆形，所述第二板片的外形为长方形。
为了在操作时提高扭力扳手扭矩控制的可靠性和精确性，进一步的改进方案是：所述扭力扳手的传动方榫与所述板片式转换接头的过渡连接孔之间的连接采用过盈配合连接。
为了使得过盈配合连接的传动方榫与所述板片式转换接头之间容易装拆，更进一步的改进方案是：所述螺栓扭力转换扳手为改制型螺栓扭力转换扳手，所述改制型螺栓扭力转换扳手还配套设置有为实现所述过盈配合连接的安装和拆卸所定制的安装拆卸工具，所述安装拆卸工具包括一机架、设置在机架台面上的中心通孔，设置在所述机架台面上且位于所述中心通孔外围的用于对板片式转换接头的第二板片进行加热的U型加热圈、设置在所述机架台面下方的冷水池和连接所述冷水池的微型冷却泵，所述改制型螺栓扭力转换扳手的传动方榫设置有内部冷却腔，所述传动方榫的端面分别设置有一连通所述内部冷却腔的进水孔和出水孔，所述微型冷却泵设置有用于连接所述进水孔的输水软管。
本发明中，所述传动方榫从端部开孔并焊接有盖板，盖板与端部开孔之间形成所述内部冷却腔，所述进水孔和出水孔分别设置在所述盖板上。
本发明中，所述U型加热圈包括U型壳体和设置在所述U型壳体内的U型辐射加热管；所述U型壳体的U型内侧设置为敞开结构以实现所述U型辐射加热管对所述板片式转换接头的第二板片外围的辐射加热。
一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手的使用方法如下：将所述板片式转换接头的过渡连接孔外套在所述螺栓扭力转换扳手的传动方榫上，使得所述板片式转换接头的过渡连接孔与所述传动方榫的连接为过盈配合连接；所述板片式转换接头连接到所述螺栓扭力转换扳手的传动方榫上后，将板片式转换接头上的扳手孔外套在六角螺母上，对螺栓进行设定扭矩下的拧紧操作。
本发明中，实现所述板片式转换接头与所述传动方榫之间过盈配合连接的的装配方法依次包括如下步骤：
(1)转换接头定位：将板片式转换接头的第二板片置于所述U型加热圈内；
(2)转换接头加热：开启U型加热圈对板片式转换接头的第二板片进行加热，使得第二板片上的过渡连接孔受热扩张；
(3)连接扭力扳手：将扭力扳手的传动方榫插入板片式转换接头上的扳手孔内；
(4)转换接头加热停止：关闭U型加热圈以停止对板片式转换接头上第二板片的加热，使得第二板片上的过渡连接孔逐渐冷却收缩，冷却至常温时板片式转换接头上的过渡连接孔与扭力扳手的传动方榫实现过盈配合；
(5)螺栓拧紧或松开：将带有板片式转换接头的扭力扳手用于狭窄空间的螺栓拧紧或松开。
本发明中，实现所述板片式转换接头与所述传动方榫之间过盈配合连接后的拆卸方法依次包括如下步骤：
(1)扭力扳手定位：将带有板片式转换接头的扭力扳手安装定位置到所述U型加热圈上，使得板片式转换接头的第二板片置于所述U型加热圈内；
(2)冷却管路连接：将微型冷却泵的输水软管连接到扭力扳手上传动方榫的进水孔上；
(3)加热和冷却：开启U型加热圈对板片式转换接头上第二板片进行加热，使得第二板片上的过渡连接孔逐渐受热扩张；同时开启微型冷却泵，向扭力扳手上传动方榫的内部冷却腔输送冷却水使得传动方榫冷却收缩，冷却水吸热后从出水孔排出经空冷后落入下方的冷水池内；
(4)板片式转换接头与扭力扳手的拆卸：待第二板片上的过渡连接孔受热扩张和扭力扳手的传动方榫冷却后，确认第二板片上的过渡连接孔与扭力扳手的传动方榫之间形成松动的间隙，关闭U型加热圈和微型冷却泵，微型冷却泵的输水软管与传动方榫内部冷却腔上的进水孔脱开，将扭力扳手与板片式转换接头分开。
优选的，所述扭力扳手为喀嚓式扭力扳手，所述板片式转换接头与所述喀嚓式扭力扳手连接后，在对螺栓进行拧紧操作之前重新进行扭矩的校正，所述喀嚓式扭力扳手的扭矩校正方法如下：使用扭力扳手检定仪，将带有板片式转换接头的喀嚓式扭力扳手安装到扭力扳手检定仪上，根据扭力扳手检定仪实测扭矩重新校正喀嚓式扭力扳手的扭矩值至设定的扭矩值。
本发明的有益效果是：
第一，本发明的一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手及使用方法，板片式转换接头可用高强度船用钢板制作，其结构简单，制造使用方便，解决了狭窄空间内螺栓定扭矩条件下的拧紧。
第二，本发明的一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手及使用方法，板片式转换接头上的过渡连接孔与扭矩扳手的传动方榫为过盈配合连接，可以有效防止操作过程中板片式转换接头的松动和变位，由此提高了扭矩控制的精确性和可靠性。
第三，本发明的一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手及使用方法，对螺栓扭力转换扳手的传动方榫进行了改制，形成改制型螺栓扭力转换扳手，其与专门设计制作的安装拆卸工具相配合，板片式转换接头的加热和传动方榫的冷却可同时进行，从而实现了过盈配合连接的板片式转换接头与传动方榫之间的可靠拆卸，且使用较为方便。
第四，本发明的一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手及使用方法，改制型螺栓扭力转换扳手对扭矩重新进行了校正，从而保证了螺栓拧紧的质量。
附图说明
图1是本发明的一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手中板片式转换接头的结构示意图；
图2是图1的右视图；
图3和图4是对应图1、图2的板片式转换接头的实施例；
图5是改制型螺栓扭力转换扳手的结构示意图；
图6是图5的改制型螺栓扭力转换扳手在安装拆卸工具上进行板片式转换接头的安装和拆卸的结构示意图；
图7是图6中板片式转换接头与U型加热圈相对位置关系的示意图(俯视图)；
图8是4万吨自卸船主机端的绞制六角螺母在狭窄空间内的安装位置示意图。
图中：1、扭力扳手，2、传动方榫，3、板片式转换接头，4、扳手孔，5、过渡连接孔，6、六角螺母，7、第一板片，8、第二板片，9、安装拆卸工具，10、机架，11、机架台面，12、中心通孔，13、U型加热圈，14、冷水池，15、微型冷却泵，16、内部冷却腔，17、进水孔，18、出水孔，19、输水软管，20、方榫盖板，21、垫块。
图8中：A为六角螺母处螺栓伸出部分的长度，B为扭力扳手在垂直于传动方榫轴线方向的高度，C为传动方榫端面与螺栓端面之间的间距，D为传动方榫的高度，H为主机飞轮内侧开档距离。
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描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
如图1至8所示为本发明的一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手的实施例，包括扭力扳手1、设置在所述扭力扳手1上的传动方榫2、用于连接所述传动方榫2的转换接头，所述转换接头为板片式转换接头3，所述板片式转换接头3的板片上分别贯穿设置有扳手孔4和过渡连接孔5，所述扭力扳手1的传动方榫2与所述板片式转换接头3的过渡连接孔5相连接，所述板片式转换接头3的扳手孔4用于与六角螺母6相连接。
作为本实施例中板片式转换接头的一种优选方案，所述板片式转换接头3的板片包括一体化侧面相邻连接的两个板片，所述两个板片为第一板片7和第二板片8，所述扳手孔4设置在所述第一板片7上，所述过渡连接孔5设置在所述第二板片8上，且所述第二板片的板片厚度比所述第一板片7的板片厚度要小。
优选的，所述扳手孔4为由两个尺寸相同且同心的六边形孔在圆周方向错位30°后组合形成的十二角星形孔；所述过渡连接孔5为由两个尺寸相同且同心的四边形孔在圆周方向错位45°后组合形成的八角星形孔。
优选的，所述第一板片7的外形为圆形，所述第二板片8的外形为长方形。
为了在操作时提高扭力扳手1扭矩控制的可靠性和精确性，进一步的改进方案是：所述扭力扳手1的传动方榫2与所述板片式转换接头3的过渡连接孔5之间的连接采用过盈配合连接。
为了使得过盈配合连接的传动方榫2与所述板片式转换接头3之间容易装拆，更进一步的改进方案是：所述螺栓扭力转换扳手为改制型螺栓扭力转换扳手，所述改制型螺栓扭力转换扳手还配套设置有为实现所述过盈配合连接的安装和拆卸所定制的安装拆卸工具9，所述安装拆卸工具9包括一机架10、设置在机架台面11上的中心通孔12，设置在所述机架台面11上且位于所述中心通孔12外围的用于对板片式转换接头3的第二板片8进行加热的U型加热圈13、设置在所述机架台面11下方的冷水池14和连接所述冷水池14的微型冷却泵15，所述改制型螺栓扭力转换扳手的传动方榫2设置有内部冷却腔16，所述传动方榫2的端面分别设置有一连通所述内部冷却腔16的进水孔17和出水孔18，所述微型冷却泵15设置有用于连接所述进水孔17的输水软管19。
本实施例中，所述传动方榫2从端部开孔并焊接有盖板20，盖板20与端部开孔之间形成所述内部冷却腔16，所述进水孔17和出水孔18分别设置在所述盖板20上。
本实施例中，所述U型加热圈13包括U型壳体和设置在所述U型壳体内的U型辐射加热管；所述U型壳体的U型内侧设置为敞开结构以实现所述U型辐射加热管对所述板片式转换接头3的第二板片8外围的辐射加热。
实施例2：
一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手的使用方法如下：将所述板片式转换接头3的过渡连接孔5外套在所述螺栓扭力转换扳手的传动方榫2上，使得所述板片式转换接头3的过渡连接孔5与所述传动方榫2的连接为过盈配合连接；所述板片式转换接头3连接到所述螺栓扭力转换扳手的传动方榫2上后，将板片式转换接头3上的扳手孔4外套在六角螺母6上，对螺栓进行设定扭矩下的拧紧操作。
本实施例中，实现所述板片式转换接头3与所述传动方榫2之间过盈配合连接的的装配方法依次包括如下步骤：
(1)转换接头定位：将板片式转换接头3的第二板片8置于所述U型加热圈13内；
(2)转换接头加热：开启U型加热圈13对板片式转换接头3的第二板片8进行加热，使得第二板片8上的过渡连接孔5受热扩张；
(3)连接扭力扳手：将扭力扳手1的传动方榫2插入板片式转换接头3上的扳手孔4内；
(4)转换接头加热停止：关闭U型加热圈13以停止对板片式转换接头3上第二板片8的加热，使得第二板片8上的过渡连接孔5逐渐冷却收缩，冷却至常温时板片式转换接头3上的过渡连接孔5与扭力扳手1的传动方榫2实现过盈配合；
(5)螺栓拧紧或松开：将带有板片式转换接头3的扭力扳手1用于狭窄空间的螺栓拧紧或松开。
本实施例中，实现所述板片式转换接头3与所述传动方榫2之间过盈配合连接后的拆卸方法依次包括如下步骤：
(1)扭力扳手定位：将带有板片式转换接头3的扭力扳手1安装定位置到所述U型加热圈13上，使得板片式转换接头3的第二板片8置于所述U型加热圈13内；
(2)冷却管路连接：将微型冷却泵15的输水软管19连接到扭力扳手1上传动方榫2的进水孔17上；
(3)加热和冷却：开启U型加热圈13对板片式转换接头3上第二板片8进行加热，使得第二板片8上的过渡连接孔5逐渐受热扩张；同时开启微型冷却泵15，向扭力扳手1上传动方榫2的内部冷却腔16输送冷却水使得传动方榫2冷却收缩，冷却水吸热后从出水孔18排出经空冷后落入下方的冷水池14内；
(4)板片式转换接头与扭力扳手的拆卸：待第二板片8上的过渡连接孔5受热扩张和扭力扳手1的传动方榫2冷却后，确认第二板片8上的过渡连接孔5与扭力扳手1的传动方榫2之间形成松动的间隙，关闭U型加热圈13和微型冷却泵15，微型冷却泵15的输水软管19与传动方榫2内部冷却腔16上的进水孔17脱开，将扭力扳手1与板片式转换接头3分开。
优选的，所述扭力扳手1为喀嚓式扭力扳手，所述板片式转换接头3与所述喀嚓式扭力扳手1连接后，在对螺栓进行拧紧操作之前重新进行扭矩的校正，所述喀嚓式扭力扳手1的扭矩校正方法如下：使用扭力扳手检定仪，将带有板片式转换接头3的喀嚓式扭力扳手1安装到扭力扳手检定仪上，根据扭力扳手检定仪实测扭矩重新校正喀嚓式扭力扳手1的扭矩值至设定的扭矩值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手，其特征在于，包括扭力扳手、设置在所述扭力扳手上的传动方榫、用于连接所述传动方榫的转换接头，所述转换接头为板片式转换接头，所述板片式转换接头的板片上分别贯穿设置有扳手孔和过渡连接孔，所述扭力扳手的传动方榫与所述板片式转换接头的过渡连接孔相连接，所述板片式转换接头的扳手孔用于与六角螺母相连接；所述板片式转换接头的板片包括一体化侧面相邻连接的两个板片，所述两个板片为第一板片和第二板片，所述扳手孔设置在所述第一板片上，所述过渡连接孔设置在所述第二板片上，且所述第二板片的板片厚度比所述第一板片的板片厚度要小；所述扭力扳手的传动方榫与所述板片式转换接头的过渡连接孔之间的连接采用过盈配合连接；所述螺栓扭力转换扳手为改制型螺栓扭力转换扳手，所述改制型螺栓扭力转换扳手还配套设置有为实现所述过盈配合连接的安装和拆卸所定制的安装拆卸工具，所述安装拆卸工具包括一机架、设置在机架台面上的中心通孔，设置在所述机架台面上且位于所述中心通孔外围的用于对板片式转换接头的第二板片进行加热的U型加热圈、设置在所述机架台面下方的冷水池和连接所述冷水池的微型冷却泵，所述改制型螺栓扭力转换扳手的传动方榫设置有内部冷却腔，所述传动方榫的端面分别设置有一连通所述内部冷却腔的进水孔和出水孔，所述微型冷却泵设置有用于连接所述进水孔的输水软管。
2.根据权利要求1所述的一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手，其特征在于，所述扳手孔为由两个尺寸相同且同心的六边形孔在圆周方向错位30°后组合形成的十二角星形孔；所述过渡连接孔为由两个尺寸相同且同心的四边形孔在圆周方向错位45°后组合形成的八角星形孔。
3.根据权利要求1所述的一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手，其特征在于，所述第一板片的外形为圆形，所述第二板片的外形为长方形。
4.一种采用根据权利要求1至3中任一项所述的用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手的使用方法，其特征在于，将所述板片式转换接头的过渡连接孔外套在所述螺栓扭力转换扳手的传动方榫上，使得所述板片式转换接头的过渡连接孔与所述传动方榫的连接为过盈配合连接；所述板片式转换接头连接到所述螺栓扭力转换扳手的传动方榫上后，将板片式转换接头上的扳手孔外套在六角螺母上，对螺栓进行设定扭矩下的拧紧操作。
5.根据权利要求4所述的一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手的使用方法，其特征在于，实现所述板片式转换接头与所述传动方榫之间过盈配合连接的装配方法依次包括如下步骤：
（1）转换接头定位：将板片式转换接头的第二板片置于所述U型加热圈内；
（2）转换接头加热：开启U型加热圈对板片式转换接头的第二板片进行加热，使得第二板片上的过渡连接孔受热扩张；
（3）连接扭力扳手：将扭力扳手的传动方榫插入板片式转换接头上的扳手孔内；
（4）转换接头加热停止：关闭U型加热圈以停止对板片式转换接头上第二板片的加热，使得第二板片上的过渡连接孔逐渐冷却收缩，冷却至常温时板片式转换接头上的过渡连接孔与扭力扳手的传动方榫实现过盈配合；
（5）螺栓拧紧或松开：将带有板片式转换接头的扭力扳手用于狭窄空间的螺栓拧紧或松开。
6.根据权利要求5所述的一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手的使用方法，其特征在于，实现所述板片式转换接头与所述传动方榫之间过盈配合连接后的拆卸方法依次包括如下步骤：
（1）扭力扳手定位：将带有板片式转换接头的扭力扳手安装定位置到所述U型加热圈上，使得板片式转换接头的第二板片置于所述U型加热圈内；
（2）冷却管路连接：将微型冷却泵的输水软管连接到扭力扳手上传动方榫的进水孔上；
（3）加热和冷却：开启U型加热圈对板片式转换接头上第二板片进行加热，使得第二板片上的过渡连接孔逐渐受热扩张；同时开启微型冷却泵，向扭力扳手上传动方榫的内部冷却腔输送冷却水使得传动方榫冷却收缩，冷却水吸热后从出水孔排出经空冷后落入下方的冷水池内；
（4）板片式转换接头与扭力扳手的拆卸：待第二板片上的过渡连接孔受热扩张和扭力扳手的传动方榫冷却后，确认第二板片上的过渡连接孔与扭力扳手的传动方榫之间形成松动的间隙，关闭U型加热圈和微型冷却泵，微型冷却泵的输水软管与传动方榫内部冷却腔上的进水孔脱开，将扭力扳手与板片式转换接头分开。
7.根据权利要求6所述的一种用于狭窄空间的螺栓扭力转换扳手的使用方法，其特征在于，所述扭力扳手为喀嚓式扭力扳手，所述板片式转换接头与所述喀嚓式扭力扳手连接后，在对螺栓进行拧紧操作之前重新进行扭矩的校正，所述喀嚓式扭力扳手的扭矩校正方法如下：使用扭力扳手检定仪，将带有板片式转换接头的喀嚓式扭力扳手安装到扭力扳手检定仪上，根据扭力扳手检定仪实测扭矩重新校正喀嚓式扭力扳手的扭矩值至设定的扭矩值。
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