CN201049421Y - 螺母垂直拧紧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺母垂直拧紧器，气动马达固定在壳体上，传动轴从外壳内部穿过，传动轴由传动轴上段和传动轴下段组成，套筒设于传动轴下段末端。在外壳内设有定扭弹簧、触动轮盘、上轮盘和下轮盘，定扭弹簧位于触动轮盘和外壳上端面之间，触动轮盘设有触头，触头位于外壳外用于关闭气控阀，上轮盘与传动轴上段通过花键槽连接，下轮盘与传动轴下段上端固定，上轮盘和下轮盘端面之间通过梯形齿啮合。本实用新型在满足拧紧力要求的前提下能大大提高装配效率，且完全消除人为因素，对装置本身磨损也较小，可保证产品装配后的一致性，特别适合流水线生产作业和装配要求高的场合。

Description

螺母垂直拧紧器

技术领域

本实用新型涉及一种拧紧螺母的工具，具体指能在垂直方向拧紧螺母且每次拧紧力可保持一致的拧紧器。

背景技术

流水生产线上对产品的装配过程中，不可避免存在拧紧螺母的操作，通常使用的工具是气动扳手。大多数场合对拧紧力没有特别的要求，往往凭操作者的经验来确定螺母是否拧紧，是否可靠。而在某些场合，既对拧紧力的大小有要求，又要求每次装配的拧紧力相同，对拧紧力有特别要求。比如通用柴油机的飞轮装配，由于螺母拧紧后其拧紧力的大小决定飞轮的装配质量及飞轮运转效果，故对拧紧力有严格要求且每次相同，从而保证产品在装配飞轮的后序工作中如搬运、测试、打包、发运等环节不松动直至投放市场后的安全使用。在对拧紧力有特别要求的场合，现有的拧紧方式为装配人员采用气动扳手初拧一次后再用定扭扳手校验一次，它不但生产节拍相对较长，效率难以提高，而且操作者易疲劳，不适应生产流水线的作业。同时，每一个操作者的操作方式的不一致以及定扭扳手在使用周期内的磨损均可能导致产品的装配状态和拧紧力的不一致从而影响产品质量。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种在满足拧紧力要求的前提下能大大提高装配效率且装配后产品一致性好的螺母垂直拧紧器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：螺母垂直拧紧器，它包括气控阀和气动马达，气动马达通过传动轴与套筒连接，其改进在于：所述气动马达固定在圆柱形壳体外部上端，传动轴从外壳内部沿轴向穿过，所述传动轴由传动轴上段和传动轴下段组成，套筒设于传动轴下段末端；在外壳内由上至下依次设有定扭弹簧、触动轮盘、上轮盘和下轮盘，定扭弹簧位于触动轮盘和外壳上端面之间，触动轮盘中心设有供传动轴上段通过的孔，触动轮盘外沿设有触头，触头通过外壳上的轴向孔伸出于外壳之外用于拨动气控阀使其关闭，上轮盘和触动轮盘端面接触，上轮盘与传动轴上段通过花键槽连接，下轮盘与外壳下端端面接触并与传动轴下段上端固定，上轮盘和下轮盘端面之间通过梯形齿啮合。

进一步地，在定扭弹簧和外壳上端面之间设有调节轮盘，调节轮盘中心设有传动轴过孔，调节轮盘与外壳内壁螺纹连接，在调节轮盘上设有径向调节孔，在外壳壁上设有与径向调节孔对应的调节窗口。

在传动轴下段与外壳内壁之间设有径向轴承；上轮盘和触动轮盘之间、下轮盘与外壳下端面之间设有平面轴承。

本实用新型能在规定扭力下对螺母一次拧紧到位，去除了人工拧紧校验环节，缩短装配时间，在满足拧紧力要求的前提下能大大提高装配效率。由于本装置在拧紧过程中无需人来操作，完全消除了人为因素，对装置本身磨损也较小，一旦拧紧力确定，便可保证产品装配后的一致性。同时，本装置的拧紧力可以调节以满足不同螺母的拧紧力要求，适用范围更广。

本实用新型特别适合流水线生产作业和装配要求高的场合，不但可以减小劳动强度，还能提高生产效率和产品质量。

附图说明

图1-本实用新型结构示意图；

图2-梯形齿受力示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型螺母垂直拧紧器，它包括气控阀3、气动马达2、外壳10、调节轮盘8、定扭弹簧4、触动轮盘7、上轮盘5、下轮盘6和套筒9。外壳10为竖向设置的圆柱形壳体，气动马达2固定在壳体外部上端，气动马达2通过传动轴与套筒9连接。气控阀3位于气源1和气动马达2之间用于控制气动马达2的开断，气控阀3和气源1均位于外壳10外。传动轴从上端进入外壳内部从外壳下端伸出，传动轴与外壳同心。套筒9设于传动轴的末端即伸出端。本实用新型的传动轴由传动轴上段11和传动轴下段12组成，传动轴上段11相当于现有的传动轴，传动轴下段12相当于现有的拧紧轴，套筒9位于传动轴下段12末端。调节轮盘8、定扭弹簧4、触动轮盘7、上轮盘5和下轮盘6由上至下依次设于外壳10内。调节轮盘8与外壳10内壁螺纹连接，定扭弹簧4套于传动轴上段11并位于调节轮盘8和触动轮盘7之间被压缩。调节轮盘8中心设有传动轴过孔，在调节轮盘8上设有径向调节孔13，在外壳10壁上设有与径向调节孔13对应的调节窗口14。调节工具通过调节窗口插入调节孔内，扳动调节工具可以使调节轮盘上升或下降，由此改变定扭弹簧4的预紧力。触动轮盘7中心设有供传动轴上段11通过的孔，触动轮盘7外沿设有触头15，触头15通过外壳上的轴向孔16伸出于外壳10之外用于拨动气控阀3使其关闭。上轮盘5和触动轮盘7端面接触，上轮盘5与传动轴上段11通过花键槽连接，传动轴上段11的转动可带动上轮盘5同步转动。下轮盘6与外壳10下端端面接触并与传动轴下段12上端固定，从图上可以看出，下轮盘6和传动轴下段12实际上一体成型。上轮盘5和下轮盘6端面之间通过梯形齿啮合，因此上轮盘5和下轮盘6在一起转动的同时还逐渐沿轴向分离。

为了减小转动阻力，提高转动平稳性，在下轮盘6与外壳10下端面之间设有平面轴承17，上轮盘5和触动轮盘7之间设有平面轴承17，在传动轴下段12与外壳10内壁之间设有径向轴承18。

使用时，本实用新型通过支架固定，其作用力的传递过程为：气控阀3打开——气动马达2工作——传动轴上段11转动——上轮盘5转动——下轮盘6转动——传动轴下段12转动——套筒9转动——螺母拧紧。由于上轮盘5和下轮盘6端面之间通过梯形齿啮合，故上轮盘5带动下轮盘6转动的同时两者发生分离，因为下轮盘6无法向下移动，故上轮盘5往上移动，在上轮盘5的推动下触动轮盘7克服定扭弹簧4的向下推力也往上移动，当移动到一定距离时，触动轮盘上的触头15将气控阀3断开，气动马达2停止工作，此时螺母拧紧力正好满足要求。如果改变定扭弹簧的预紧力使其增大，因为触动轮盘要触动气控阀其每次行程相同，而要达到相同的行程，传动轴的拧紧力就必然要增大；反之，定扭弹簧的预紧力减小，传动轴的拧紧力就减小，因此螺母拧紧力通过定扭弹簧的预紧力可调。

本实用新型的设计原理：

1、垂直拧紧原理

在垂直于地面轴芯方向装配轮盘之类的零部件，利用轮盘重心在轴芯线上的特点，在装配时轮盘重力发生在轴芯线上，不受径向力的作用，避免了轮盘轴孔与轴径间的配合异常造成的装配不良，同时，垂直轴上装配轮盘方案在流水生产线装配产品时可保证一次装配到位，螺母锁紧状态保持一致，避免了水平轴上装配所产生的假装配而靠螺母锁紧力压迫到位产生的锁紧力不一致。

2、定扭拧紧原理

见图2，本螺母垂直拧紧器利用了一对有梯形齿相互啮合的轮盘，齿间作用力为F，F可分解为水平方向力F1和垂直方向力F2，水平分力F1把螺母拧紧，当达到规定拧紧力时，垂直分力F2使两轮盘分离，上轮盘克服弹簧力F3发生位移，利用位移触动气控阀，关断气源，气动马达停止工作。拧紧力的大小由预加给弹簧力的大小决定。

Claims (5)

1.螺母垂直拧紧器，它包括气控阀(3)和气动马达(2)，气动马达(2)通过传动轴与套筒(9)连接，其特征在于：所述气动马达(2)固定在柱形外壳(10)外部上端，传动轴从外壳内部沿轴向穿过，所述传动轴由传动轴上段(11)和传动轴下段(12)组成，套筒(9)设于传动轴下段(12)末端；在外壳(10)内由上至下依次设有定扭弹簧(4)、触动轮盘(7)、上轮盘(5)和下轮盘(6)，定扭弹簧(4)位于触动轮盘(7)和外壳(10)上端面之间，触动轮盘(7)中心设有供传动轴上段通过的孔，触动轮盘(7)外沿设有触头(15)，触头(15)通过外壳上的轴向孔(16)伸出于外壳(10)之外用于拨动气控阀(3)使其关闭，上轮盘(5)和触动轮盘(7)端面接触，上轮盘(5)与传动轴上段(11)通过花键槽连接，下轮盘(6)与外壳(10)下端端面接触并与传动轴下段(12)上端固定，上轮盘(5)和下轮盘(6)端面之间通过梯形齿啮合。

2.根据权利要求1所述的螺母垂直拧紧器，其特征在于：在定扭弹簧(4)和外壳(10)上端面之间设有调节轮盘(8)，调节轮盘(8)中心设有传动轴过孔，调节轮盘(8)与外壳(10)内壁螺纹连接，在调节轮盘(8)上设有径向调节孔(13)，在外壳(10)壁上设有与径向调节孔(13)对应的调节窗口(14)。

3.根据权利要求1或2所述的螺母垂直拧紧器，其特征在于：在传动轴下段(12)与外壳(10)内壁之间设有径向轴承(18)。

4.根据权利要求1或2所述的螺母垂直拧紧器，其特征在于：所述上轮盘(5)和触动轮盘(7)之间、下轮盘(6)与外壳(10)下端面之间设有平面轴承(17)。

5.根据权利要求3所述的螺母垂直拧紧器，其特征在于：所述上轮盘(5)和触动轮盘(7)之间、下轮盘(6)与外壳(10)下端面之间设有平面轴承(17)。

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