CN114583520A - 一种用于穿刺线夹安装的螺栓同步紧固装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于穿刺线夹安装的螺栓同步紧固装置及其控制方法，涉及紧固装置技术领域；包括齿轮箱、用于驱动齿轮箱的电机、若干用于和穿刺线夹上的螺栓连接的连接头；齿轮箱包括用于和电机连接的输入轴、若干用于和连接头连接的输出轴、和输入轴固接的输入齿轮、和输入齿轮啮合的减速齿轮、和减速齿轮固接的第一过渡齿轮、和第一过渡齿轮啮合的第二过渡齿轮、若干和第二过渡齿轮配合的输出齿轮；输出齿轮和输出轴一一对应，输出齿轮和对应的输出轴连接。本发明的有益效果是：运行时，同步拧紧多个螺栓，线夹连接效果好，同时可适配不同螺栓间距的线夹。

Description

一种用于穿刺线夹安装的螺栓同步紧固装置及其控制方法

技术领域

本发明属于紧固装置技术领域，特别涉及一种用于穿刺线夹安装的螺栓同步紧固装置及其控制方法。

背景技术

现有的线夹是通过上面两个螺栓来把线夹紧的，拧螺栓的时候，需要把螺栓头拧下来，即，当螺栓拧断代表力矩达标了，线夹夹紧了；

现有的为了穿刺线夹在拧紧的时候，需要两个螺栓同步拧紧，如果不同步的话，容易出现线夹内部的刀片受力不均而形变，影响刀片和电线的导通效果。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术上述缺点，提出一种用于穿刺线夹安装的螺栓同步紧固装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于穿刺线夹安装的螺栓同步紧固装置，包括齿轮箱、用于驱动齿轮箱的电机、若干用于和穿刺线夹上的螺栓连接的连接头；齿轮箱包括用于和电机连接的输入轴、若干用于和连接头连接的输出轴、和输入轴固接的输入齿轮、和输入齿轮啮合的减速齿轮、和减速齿轮固接的第一过渡齿轮、和第一过渡齿轮啮合的第二过渡齿轮、若干和第二过渡齿轮配合的输出齿轮；输出齿轮和输出轴一一对应，输出齿轮和对应的输出轴连接。

作为优选，齿轮箱还包括两个相互平行的支撑板、用于将两个支撑板连接在一起的连接柱；输入齿轮、减速齿轮、第一过渡齿轮、第二过渡齿轮均和支撑板连接；连接头的数量为两个，支撑板上设有呈圆弧形的长孔，长孔的圆心位于第二过渡齿轮的轴上，支撑板之间滑动连接有两个和连接头对应的支架；支架包括两个和支撑板滑动连接的侧板、用于将两个侧板连接在一起的两个连杆、用于将侧板固定在支撑板上的固定机构；支撑板位于侧板之间，连杆穿过长孔，输出轴和支架转动连接。

作为优选，将支架的侧板命名为第一侧板和第二侧板，输出轴穿过第一侧板后，和第二侧板转动连接，连接头连接在输出轴远离第二侧板的一端；固定机构包括两个位于输出轴相对两侧的螺杆、和螺杆螺纹连接的用于和支撑板配合的锁止键、和螺杆固接的锁止齿轮；每个螺杆上锁止键的数量是两个，螺杆用于控制锁止键的开合，锁止键位于支撑板之间，锁止键和对应的连杆滑动连接，螺杆穿过长孔，螺杆两端和对应的侧板转动连接；输出齿轮还用于和锁止齿轮配合；输出轴包括位于侧板之间的滑动段；滑动段的横截面为方形；输出齿轮滑动连接在滑动段上；连接头包括头体、位于头体一端的供穿刺线夹上的螺栓嵌入的凹槽、用于将螺栓限位在凹槽内的限位机构；输出轴内设有滑槽，滑槽内滑动连接有驱动轴，位于滑槽一侧的躲避孔，躲避孔内滑动连接有连接块，连接块一侧和输出齿轮固接，另一侧和驱动轴固接，驱动轴一端位于凹槽内，头体内设有腔体，腔体内设有用于给驱动轴复位的弹簧；当驱动轴一端和凹槽的槽口齐平时，输出齿轮和锁止齿轮配合；当驱动轴一端和凹槽的槽底齐平时，输出齿轮和锁止齿轮脱开。

作为优选，凹槽的相对两侧设有侧槽；限位机构包括转动套接在头体上的阻尼环、滑动连接在侧槽内的夹块、位于夹块远离凹槽的一端的斜面、固接在阻尼环内侧的用于挤压斜面从而使得夹块向凹槽运动的挤压杆、套在阻尼环上的驱动环；驱动环和支架固接。

作为优选，侧板的材质为不锈钢。

作为优选，侧板为一体成型结构。

作为优选，电机为减速电机。

一种紧固装置控制方法，通过脉宽调制器给电机提供脉冲宽度可调的脉冲；脉冲宽度越大即占空比越大,提供给电机的平均电压越大,电机转速就高；反之脉冲宽度越小，则占空比越越小；提供给电机的平均电压越小,电机转速就低；而功率一定时，转数和扭矩成反比；穿刺线夹在合拢穿刺到螺栓拧断的过程中，阻力会逐渐增大，相应的电机受到的负载会越来越大；

为了保障穿刺过程的平稳性，前段合拢过程电机负载低，直至线夹刀片与绝缘导线外层接触；此时速度慢，即脉冲占空比低，确保线夹合拢平稳；

随着进一步的穿刺直到力矩螺母拧断，负载逐渐加大；为了保证电机转数不明显下降，脉冲占空比逐步增加，相对应的电机输出功率逐步增加。

本发明的有益效果是：运行时，同步拧紧多个螺栓，线夹连接效果好，同时可适配不同螺栓间距的线夹。

附图说明

图1为实施例示意图；

图2为线夹示意图；

图3为实施例侧视图；

图4为实施例内视图；

图5为减速齿轮和输入齿轮的示意图；

图6为实施例后视图；

图7为实施例部分剖视图；

图8为图7的A-A剖视图；

图9为图7的B处放大图；

图10为螺栓嵌入凹槽示意图。

图中：螺栓1、输入轴2、输出轴3、输入齿轮4、减速齿轮5、第一过渡齿轮6、第二过渡齿轮7、输出齿轮8、支撑板9、连接柱10、侧板11、连杆12、螺杆14、锁止键15、锁止齿轮16、头体17、驱动轴18、弹簧19、阻尼环20、夹块21、挤压杆22、驱动环23。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细阐述：

实施例：

参见图1到图10，一种用于穿刺线夹安装的螺栓同步紧固装置，包括齿轮箱、用于驱动齿轮箱的电机、若干用于和穿刺线夹上的螺栓1连接的连接头；

齿轮箱包括用于和电机连接的输入轴2、若干用于和连接头连接的输出轴3、和输入轴2固接的输入齿轮4、和输入齿轮4啮合的减速齿轮5、和减速齿轮5固接的第一过渡齿轮6、和第一过渡齿轮6啮合的第二过渡齿轮7、若干和第二过渡齿轮7配合的输出齿轮8；

输出齿轮8和输出轴3一一对应，输出齿轮8和对应的输出轴3连接。

齿轮箱还包括两个相互平行的支撑板9、用于将两个支撑板9连接在一起的连接柱10；

输入齿轮4、减速齿轮5、第一过渡齿轮6、第二过渡齿轮7均和支撑板9连接；

连接头的数量为两个，支撑板9上设有呈圆弧形的长孔，长孔的圆心位于第二过渡齿轮7的轴上，支撑板9之间滑动连接有两个和连接头对应的支架；

支架包括两个和支撑板9滑动连接的侧板11、用于将两个侧板11连接在一起的两个连杆12、用于将侧板11固定在支撑板9上的固定机构；

支撑板9位于侧板11之间，连杆12穿过长孔，输出轴3和支架转动连接。

将支架的侧板11命名为第一侧板和第二侧板，输出轴3穿过第一侧板后，和第二侧板转动连接，连接头连接在输出轴3远离第二侧板的一端；

固定机构包括两个位于输出轴3相对两侧的螺杆14、和螺杆14螺纹连接的用于和支撑板9配合的锁止键15、和螺杆14固接的锁止齿轮16；

每个螺杆14上锁止键15的数量是两个，螺杆14用于控制锁止键15的开合，锁止键15位于支撑板9之间，锁止键15和对应的连杆12滑动连接，螺杆14穿过长孔，螺杆14两端和对应的侧板11转动连接；

输出齿轮8还用于和锁止齿轮16配合；

输出轴3包括位于侧板11之间的滑动段；

滑动段的横截面为方形；

输出齿轮8滑动连接在滑动段上；

连接头包括头体17、位于头体17一端的供穿刺线夹上的螺栓1嵌入的凹槽、用于将螺栓1限位在凹槽内的限位机构；

输出轴3内设有滑槽，滑槽内滑动连接有驱动轴18，位于滑槽一侧的躲避孔，躲避孔内滑动连接有连接块，连接块一侧和输出齿轮8固接，另一侧和驱动轴18固接，驱动轴18一端位于凹槽内，头体17内设有腔体，腔体内设有用于给驱动轴复位的弹簧19；

当驱动轴一端和凹槽的槽口齐平时，输出齿轮8和锁止齿轮16配合；

当驱动轴一端和凹槽的槽底齐平时，输出齿轮8和锁止齿轮16脱开。

凹槽的相对两侧设有侧槽；

限位机构包括转动套接在头体17上的阻尼环20、滑动连接在侧槽内的夹块21、位于夹块21远离凹槽的一端的斜面、固接在阻尼环20内侧的用于挤压斜面从而使得夹块21向凹槽运动的挤压杆22、套在阻尼环20上的驱动环23；

驱动环23和支架固接。

侧板的材质为不锈钢。

侧板为一体成型结构。

电机为减速电机。

实施例原理：

现有的线夹是通过上面两个螺栓来把线夹紧的，拧螺栓的时候，需要把螺栓头拧下来，即，当螺栓拧断代表力矩达标了，线夹夹紧了；

通过脉宽调制器给电机提供脉冲宽度可调的脉冲；脉冲宽度越大即占空比越大,提供给电机的平均电压越大,电机转速就高；反之脉冲宽度越小，则占空比越越小；提供给电机的平均电压越小,电机转速就低；而功率一定时，转数和扭矩成反比；穿刺线夹在合拢穿刺到螺栓拧断的过程中，阻力会逐渐增大，相应的电机受到的负载会越来越大；

为了保障穿刺过程的平稳性，前段合拢过程电机负载低，直至线夹刀片与绝缘导线外层接触；此时速度慢，即脉冲占空比低，确保线夹合拢平稳；

随着进一步的穿刺直到力矩螺母拧断，负载逐渐加大；为了保证电机转数不明显下降，脉冲占空比逐步增加，相对应的电机输出功率逐步增加。

现有的为了穿刺线夹在拧紧的时候，需要两个螺栓同步拧紧，如果不同步的话，容易出现线夹内部的刀片受力不均而形变，影响刀片和电线的导通效果；

使用的时候，此时，锁止键15压紧在支撑板9上，支架固定在支撑板9上，两个凹槽对准两个螺栓，螺栓嵌入凹槽，参见图10；螺栓挤压驱动轴，输出齿轮8和锁止齿轮16脱开，然后电机运行，在齿轮箱的作用下，输出轴3和连接头转动，把两个螺栓同步拧紧，最后拧下来，需要提出，当连接头转动的时候，阻尼环20和驱动环23相对转动，阻尼环20的外侧受到阻尼力，这个阻尼力对阻尼环20施加一个力矩，进而挤压杆22挤压斜面，夹块21把螺栓夹紧，当螺栓拧下来之后，电机停止运行，在惯性的作用下，连接头继续转动，此时夹块21还是会把螺栓夹紧的，螺栓不会马上从凹槽出来，当连接头停止转动后，阻尼环20外侧的阻尼力变小，挤压杆22对斜面的挤压力变小，夹块21给螺栓的力变小，在弹簧19的作用下，驱动轴18把螺栓从凹槽弹出，此时输出齿轮8停止转动，输出齿轮8向锁止齿轮16运动，和锁止齿轮16配合；

针对不同型号的线夹，螺栓的间距不一样，此时，电机运行，第二过渡齿轮7驱动输出齿轮8，输出齿轮8驱动锁止齿轮16，锁止齿轮16带动螺杆14转动，锁止键15间距变小，锁止齿轮16和支撑板9脱开，此时，支架可以在支撑板9上滑动，沿着长孔滑动，滑动的时候，输出齿轮8始终和第二过渡齿轮7配合，此时，支架的间距是能调节的，当调节好了之后，电机运行，驱动螺杆14，锁止键15分开，重新压紧在支撑板9上，支架重新和支撑板9固接。

Claims (8)

1.一种用于穿刺线夹安装的螺栓同步紧固装置，其特征在于，包括齿轮箱、用于驱动齿轮箱的电机、若干用于和穿刺线夹上的螺栓连接的连接头；

齿轮箱包括用于和电机连接的输入轴、若干用于和连接头连接的输出轴、和输入轴固接的输入齿轮、和输入齿轮啮合的减速齿轮、和减速齿轮固接的第一过渡齿轮、和第一过渡齿轮啮合的第二过渡齿轮、若干和第二过渡齿轮配合的输出齿轮；

输出齿轮和输出轴一一对应，输出齿轮和对应的输出轴连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于穿刺线夹安装的螺栓同步紧固装置，其特征在于，齿轮箱还包括两个相互平行的支撑板、用于将两个支撑板连接在一起的连接柱；

输入齿轮、减速齿轮、第一过渡齿轮、第二过渡齿轮均和支撑板连接；

连接头的数量为两个，支撑板上设有呈圆弧形的长孔，长孔的圆心位于第二过渡齿轮的轴上，支撑板之间滑动连接有两个和连接头对应的支架；

支架包括两个和支撑板滑动连接的侧板、用于将两个侧板连接在一起的两个连杆、用于将侧板固定在支撑板上的固定机构；

支撑板位于侧板之间，连杆穿过长孔，输出轴和支架转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于穿刺线夹安装的螺栓同步紧固装置，其特征在于，将支架的侧板命名为第一侧板和第二侧板，输出轴穿过第一侧板后，和第二侧板转动连接，连接头连接在输出轴远离第二侧板的一端；

固定机构包括两个位于输出轴相对两侧的螺杆、和螺杆螺纹连接的用于和支撑板配合的锁止键、和螺杆固接的锁止齿轮；

每个螺杆上锁止键的数量是两个，螺杆用于控制锁止键的开合，锁止键位于支撑板之间，锁止键和对应的连杆滑动连接，螺杆穿过长孔，螺杆两端和对应的侧板转动连接；

输出齿轮还用于和锁止齿轮配合；

输出轴包括位于侧板之间的滑动段；

滑动段的横截面为方形；

输出齿轮滑动连接在滑动段上；

连接头包括头体、位于头体一端的供穿刺线夹上的螺栓嵌入的凹槽、用于将螺栓限位在凹槽内的限位机构；

输出轴内设有滑槽，滑槽内滑动连接有驱动轴，位于滑槽一侧的躲避孔，躲避孔内滑动连接有连接块，连接块一侧和输出齿轮固接，另一侧和驱动轴固接，驱动轴一端位于凹槽内，头体内设有腔体，腔体内设有用于给驱动轴复位的弹簧；

当驱动轴一端和凹槽的槽口齐平时，输出齿轮和锁止齿轮配合；

当驱动轴一端和凹槽的槽底齐平时，输出齿轮和锁止齿轮脱开。

4.根据权利要求3所述的一种用于穿刺线夹安装的螺栓同步紧固装置，其特征在于，凹槽的相对两侧设有侧槽；

限位机构包括转动套接在头体上的阻尼环、滑动连接在侧槽内的夹块、位于夹块远离凹槽的一端的斜面、固接在阻尼环内侧的用于挤压斜面从而使得夹块向凹槽运动的挤压杆、套在阻尼环上的驱动环；

驱动环和支架固接。

5.根据权利要求2所述的一种用于穿刺线夹安装的螺栓同步紧固装置，其特征在于，侧板的材质为不锈钢。

6.根据权利要求2所述的一种用于穿刺线夹安装的螺栓同步紧固装置，其特征在于，侧板为一体成型结构。

7.根据权利要求2所述的一种用于穿刺线夹安装的螺栓同步紧固装置，其特征在于，电机为减速电机。

8.一种如权利要求4所述的紧固装置控制方法，其特征在于：

通过脉宽调制器给电机提供脉冲宽度可调的脉冲；脉冲宽度越大即占空比越大,提供给电机的平均电压越大,电机转速就高；反之脉冲宽度越小，则占空比越越小；提供给电机的平均电压越小,电机转速就低；而功率一定时，转数和扭矩成反比；穿刺线夹在合拢穿刺到螺栓拧断的过程中，阻力会逐渐增大，相应的电机受到的负载会越来越大；

为了保障穿刺过程的平稳性，前段合拢过程电机负载低，直至线夹刀片与绝缘导线外层接触；此时速度慢，即脉冲占空比低，确保线夹合拢平稳；

随着进一步的穿刺直到力矩螺母拧断，负载逐渐加大；为了保证电机转数不明显下降，脉冲占空比逐步增加，相对应的电机输出功率逐步增加。

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