CN201124214Y - 旋转铆接器和破切器 - Google Patents

Abstract

旋转铆接器和破切器，为(可重复用拉铆钉)专用铆接和拆卸工具。在液压铆接器中设有气动系统和如下气动旋转部分：由气马达驱动传动连接的齿轮减速箱、传动轴、短轴及最前端有内螺纹的内套，内套与铆钉后端的外螺纹段旋合固紧；此时轴向固定的内套、短轴通过轴连接套将活塞固定；由此当压力油正向或反向通入油缸，便可推动油缸和外套前移挤压铆钉套环到环槽段上，实现‘拉钉’或外套后退‘吐钉’，气马达反转，内套从铆钉退下。旋转铆接器外套内圆装刀片、内套开有退刀槽便为破切器。与现有液压铆接器比因铆接中不拉断分离槽，液压下降、油缸可减小，由此铆接过程无冲击、铆接速度快；且铆接成型好、连接预紧力大。

Description

旋转铆接器和破切器

(一)技术领域：

本实用新型涉及铆钉的铆接和拆卸工具，属铆接类(B21J)和剪切类(B23D)。用于可重复用拉铆钉。适用范围为铆钉标记直径φ16-φ24mm。

(二)背景技术：

长久以来，铁路车辆、桥梁、钢结构等均使用热铆的普通铆钉连接固定，存在如下问题：①热铆需加热，工艺复杂、劳动强度大、环境差、嗓声大。②生产效率低。③维修拆卸不方便。④铆接质量差、连接强度低。

近年来，对钢结构的重点部位采用新型紧固件：见中国专利<拉铆钉>(ZL200520035325.X)，它与热铆钉相比实现了连接强度高、牢固可靠、耐腐蚀、寿命长、安装性改善等。但是这种‘拉铆钉’存在如下不足：i.不能重复使用，即从结构上难以实现拆卸，只适合用于无需拆卸的部位。ii.该拉铆钉有分离槽和在后端较长的拉用杆，要求铆接空间大。iii.铆接过程因要拉断分离槽，安装嗓音大。iv.铆接后，分离槽后端的拉用杆全部丢掉，材料浪费较大。与这种‘拉铆钉’相配套的铆接器，一般采用如下的液压铆接器：通过压力油正反向施加，使油缸内活塞前、后移动，轴向顺次推动缓冲后套、缓冲前套、夹紧瓣向前夹紧拉铆钉和向后拉动拉铆钉，促使铆接器外套前后移动将套环挤压在钉杆主环槽段上和后退离开铆钉。

为了解决上述现有的高强度拉铆钉不能重复使用、材料浪费等问题，本厂现已开发出<可重复用拉铆钉>最新紧固件。此铆钉仍由钉头、钉杆和套环组成，其钉杆由前端的与套环挤压配合的环槽段和后端的一段外螺纹段组成。

由此实现了在铆接牢固可靠、耐腐蚀、寿命长等同时，又实现可重复使用，材料节省40％；安装时嗓音小，要求铆接空间小等优良性能。为了适应上述<可重复用拉铆钉>结构和铆接方式的改变，显然采用上述现有的液压铆接器不能使用，由此研制开发<新型铆接器>提上日程。

(三)发明内容：

本实用新型提供的旋转铆接器和破切器，就是解决现有的一般液压铆接器不能用于可重复用拉铆钉的铆接的问题，为可重复用拉铆钉提供一种专用铆接和拆卸工具。其技术方案如下：

旋转铆接器，铆接枪体包括油缸9、活塞5、外套1、连接油缸和外套的连接夹瓣7和连接套6、油缸后盖11、后盖密封11.1；包括液压系统及电气控制系统的泵站，其特征是

a)铆接枪体增设如下气动旋转部分：由气马达18驱动顺次传动连接的两级齿轮减速箱、在铆接枪体中心的传动轴8、短轴3以及枪体最前端的有内螺纹段2.1的内套2；b)油缸内活塞5套在传动轴8外，活塞前端5.1紧靠短轴3后端3.2；并设轴连接套4将活塞5与短轴3轴向连接固定；但轴连接套4与短轴3径向间为可相对转动的松配合；c)在泵站增设气动系统23，包括风源、气体换向阀和压力继电器；d)所述电气控制系统25内设有气马达正转电路25.1、启动拉钉电路25.2、拉钉电路25.3、吐钉电路25.4和气马达反转电路25.5。

破切器，其特征是破切器外套1A采用上述旋转铆接器的外套1前端内圆沿周向均布至少两个轴向进刀刀片26.1而形成；破切器内套2A采用上述的旋转铆接器的内套2轴向开有用于刀片26.1退刀的退刀槽26.2而形成；破切器其余结构与旋转铆接器相同。上述同时使用的旋转铆接器和破切器的具体结构及附加特征在下面结合附图进一步说明。

本实用新型的有益效果：

i.本实用新型以液压铆接为基础，增加气动旋转部分及相应的气动系统和电气控制部分，由此实现了铆接器与可重复用拉铆钉的<上钉>、<拉钉>、<吐钉>等铆接和拆卸过程以及各坏节的自动转换控制。ii.铆接枪体各构件设计合理、性能可靠。如：减速箱、传动轴8、轴连接套4、短轴3、内套2、活塞连接销10等等。iii.旋转铆接器和破切器可以通用，一机两用，且同时用于可重复用拉铆钉的铆接和拆卸。iii.由于<可重复用拉铆钉>去除分离槽，旋转铆接器不用拉断分离槽，同时铆接压力随之降低，油缸直径相应减小，由此铆接过程无冲击、铆接速度快。iv.旋转铆接器结构有利于标准化、系列化，因此铆接稳定性及外观质量较热铆钉而言，具有铆接成型好。v.由于旋转铆接器工作时产生十几至二十几吨铆接力，因此与热铆钉相比连接预紧力更大。vi.可重复用拉铆钉与高强度螺栓相比，具有防松防盗的优点。

(四)附图说明：

图1旋转铆接器枪体部分轴向正剖视图

图2图1A向视图(气马达和减速箱部分)

图3图1B-B剖视图(减速箱与缸体连接部分)

图4<可重复用拉铆钉>铆接过程第一步图示(旋在旋转铆接器内套2上)

图5<可重复用拉铆钉>铆接过程第二步图示(外套1挤压套环22.3)

图6<可重复用拉铆钉>铆接过程第三步图示(外套内套拆离，铆接完成)

图7破切器26与<可重复用拉铆钉22>结构及待切割状态示意图

图8气动系统图

图9液压系统图

图10电气控制系统图

(五)具体实施方式：

旋转铆接器和破切器组成及相应的工作过程，共分下面七大部分说明：

(I)旋转铆接器枪体部分(与现有液压铆接器相同构件)：见图1，枪体部分设有油缸9，与油缸连接的外套1，连接两者用连接夹瓣7夹紧后，外圆再用连接套6固紧，并装挡圈6.1轴向固定。油缸内腔装活塞5。油缸后端装油缸后盖11和后盖密封为端面的O形密封圈11.1。油缸后盖11后面设分体的螺堵12，装配时可压紧密封而又使其不损坏。

(II)增设的气动旋转部分：见图2，图3，两级齿轮减速箱14用螺钉13.1连接在油缸后端盖13上；气马达18的转轴18.1与传动轴8平行，减速箱内有小、中、大三个传动齿轮17、16、15。气马达转轴18.1外装小齿轮17，并顺次啮合传动中齿轮16和大齿轮15，大齿轮15中心轴即为铆接枪体中心的传动轴8。见图1图2，螺堵12后面装套筒19，齿轮15用档圈20.1轴向固定在套筒19和后盖13间。见图2，齿轮16轴两端装轴承21。气马达转轴18.1两侧装档圈20.2和20.3轴向固定。见图1，图2，由气马达18驱动顺次传动连接的两级齿轮减速箱14、在铆接枪体中心的传动轴8、短轴3及枪体最前端的有内螺纹段2.1的内套2。见图1，传动轴8通过前端的外四方8.1和短轴3后端的内四方3.1传动连接。短轴3前端用螺纹与内套2后端内螺孔连接，并用防松螺钉2.2固紧。枪体最前端的内套2有内螺纹段2.1，用于与<可重复用拉铆钉>22的后端外螺纹段22.1旋合连接。当气马达旋转，经气动旋转部分驱动内套2旋转，与铆钉后端外螺纹段22.1旋合。

(III)活塞的轴向固定结构：见图1，油缸内活塞5套在传动轴8外，活塞前端5.1紧靠短轴3后端3.2；并设轴连接套4将活塞5与短轴3‘轴向连接固定径向相对旋转’。本实施例此‘轴向连接固定径向相对旋转’结构为：轴连接套4后端用螺纹与活塞5连接，并用防松螺钉4.1固紧，轴连接套4前端套在短轴3的锥面3.3，使轴连接套和短轴轴向连接固定；同时轴连接套4与短轴3径向间为松配合，由此实现了：当气马达的旋转传递至内套2时活塞5、轴连接套4则不旋转，同时因为活塞5、轴连接套4、短轴3、内套2轴向连接固定为一整体，它们可整体轴向前移或后退。此外，油缸内还设一端固定于油缸后盖11，另一端固定于活塞5的定位销10，以防止活塞转动(不受液压油涡流效应影响)。

(IV)见图8，增设的气动系统23如下组成：大于或等于0.25MP的风源23.1与空气过滤减压阀23.2连通(给系统提供稳定气压)；再与气体换向阀23.4连接，气体换向阀出气端经气体压力继电器23.5接气马达18。压缩空气经进气口23.3进入气体换向阀，实现气马达正转和反转换向。

(V)见图9，液压系统24包括如下结构(与现有液压铆接器相同)：电机24.6、径向柱塞泵24.5、插入式溢流阀24.4、电磁阀24.1、24.2、24.3。使用前调整液压系统：见图9、图10，按下泵站启动按钮SB₃，电机得电运转；手动按电磁阀24.1，液压系统升压，同时调整插入式溢流阀，系统达工作所需压力；手点动电磁阀24.2、24.3，系统压力闪动，表示正常。

(VI)见图10，电气控制系统25有如下电路以及工作过程：

①见图10，气马达正转电路25.1：由中间继电器线圈K₀、常闭节点K_1-1、K_3-1、正转按钮SB₁构成。工作过程：按住正转按钮SB₁不放，线圈K₀通电，常开节点K_0-2闭合，气体换向阀23.4的线圈QT₁得电，见图8，线圈QT₁得电，气马达18正转。见图1、图4，在气马达驱动下，通过气动旋转部分带动内套2旋转，与铆钉后端外螺纹段22.1完全旋合，完成‘上钉过程’。

②见图10，启动拉钉电路25.2：由气体压力继电器23.5常开节点KP₁、中间继电器线圈K₁、它的常开节点K_1-2构成。工作过程：‘上钉过程’完成后，气体压力继电器23.5(风压升高)动作，节点KP₁闭合，线圈K₁得电，节点K_1-1断开，线圈K₀失电，气马达正转停止，由此气体压力继电器自动启动拉钉电路。

③见图10，拉钉电路25.3：由延时继电器的线圈KT₁、通电延时断开节点KT₁、液压压力继电器24.7的常闭节点KP₂和中间继电器的线圈K₂、它的常开节点K_2-1以及常开节点K_1-3、常闭节点K_1-4构成。工作过程：线圈K₁得电，它的节点K_1-2自锁，节点K_1-4断开，时间继电器的线圈KT₁失电，节点K_1-5闭合，电磁阀DT₂(24.2)、DT₃(24.3)得电，同时节点K_1-3闭合，线圈K₂得电，节点K_2-2闭合，电磁阀DT₁(24.1)得电。见图9、图1，电磁阀24.2、24.3打开，压力油从进油孔9.1进入油缸9前方活塞与油缸间9.3处，此时因‘上钉过程’使内套2已被铆钉22固定，轴向固为一体的短轴3、轴连接套4、活塞5均固定不能轴向移动，由此压力油在9.3处被迫推动油缸9和外套2轴向前移，将套环22.3挤压在铆钉杆环槽段22.2上，完成‘拉钉过程’(见图5)。

④见图10，吐钉电路25.4：由电磁阀24.1的线圈DT₁、中间继电器K₂的常开节点K_2-2构成。工作过程：松开拉钉按钮SB₁，线圈K₁断电，K_1-5断开，电磁阀DT₂、DT₃失电，K_1-4闭合，时间继电器KT₁线圈得电并开始计时，节点K_1-3打开，线圈K₂处于自锁状态仍然得电，节点K_2-1、K_2-2闭合，线圈DT₁带电；见图9、图1，电磁阀24.1打开，压力油从出油孔9.2进入油缸9活塞后方与油缸间的9.4处(即反向进入)，见图1、图5，因活塞5固定，压力油拉动油缸和外套1轴向后移，离开铆钉22。当油压压力继电器KP₂常闭节点断开、时间继电器线圈KT₁计时完成，时间继电器延时断开节点KT₁断开，线圈K₂失电，电磁阀DT1失电，至此完成‘吐钉过程’。

⑤见图10，气马达反转控制电路25.5：由中间继电器的线圈K₃、常闭节点K_0-1、K_2-3、常开节点K_3-2以及反转旋钮SB₂构成。工作过程：按住反转按钮SB₂不放，线圈K₃通电，常开节点K_3-2闭合，气体换向阀23.4的线圈DT₂得电，见图8，气马达18反转，见图6，内套2退出铆钉螺纹段22.1，枪体后退卸下离开铆钉。见图10，标记25.6为各控制电路25.1-25.5供电的电源电路。

Claims (8)

1.旋转铆接器，铆接枪体包括油缸(9)、活塞(5)、外套(1)、连接油缸和外套的连接夹瓣(7)和连接套(6)、油缸后盖(11)、后盖密封(11.1)；包括液压系统及电气控制系统的泵站，其特征是

a)铆接枪体增设如下气动旋转部分：由气马达(18)驱动顺次传动连接的两级齿轮减速箱、在铆接枪体中心的传动轴(8)、短轴(3)以及枪体最前端的有内螺纹段(2.1)的内套(2)；

b)油缸内活塞(5)套在传动轴(8)外，活塞前端(5.1)紧靠短轴(3)后端(3.2)；并设轴连接套(4)将活塞(5)与短轴(3)轴向连接固定；但轴连接套(4)与短轴(3)径向间为可相对转动的松配合；

c)在泵站增设气动系统(23)，包括风源、气体换向阀和压力继电器；

d)所述电气控制系统(25)内设有气马达正转电路(25.1)、启动拉钉电路(25.2)、拉钉电路(25.3)、吐钉电路(25.4)和气马达反转电路(25.5)。

2.按权利要求1所述铆接器，其特征是两级齿轮减速箱连接在油缸后端盖(13)上；气马达(18)的转轴(18.1)与传动轴(8)平行，减速箱内装有小、中、大三个传动齿轮(17)、(16)、(15)。

3.按权利要求1所述铆接器，其特征是传动轴(8)通过前端的外四方(8.1)和短轴(3)后端的内四方(3.1)传动连接。

4.按权利要求1所述铆接器，其特征是所述短轴(3)前端用螺纹与内套(2)后端内螺孔传动连接，并用防松螺钉(2.2)固紧。

5.按权利要求1所述铆接器，其特征是所述轴连接套(4)将活塞(5)与短轴(3)轴向连接固定的结构为：轴连接套(4)后端用螺纹与活塞(5)连接，并用防松螺钉(4.1)固紧；轴连接套(4)前端套在短轴(3)的凸台(3.3)端面。

6.按权利要求1所述铆接器，其特征是在油缸内设一端固定于油缸后盖(11)另一端固定于活塞(5)的定位销(10)。

7.按权利要求1所述铆接器，其特征是气动系统内设空气过滤减压阀(23.2)，风源压力≥0.25MP。

8.破切器，其特征是破切器的特征包括上述权利要求1～7的特征，并增设如下两个特征：①破切器外套(1A)是在旋转铆接器的外套(1)最前端内圆装有沿周向均布的至少两个轴向进刀刀片(26.1)而形成；②破切器内套(2A)是在旋转铆接器的内套(2)轴向开有与刀片(26.1)配合的退刀槽(26.2)而形成。

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