CN201534279U - 螺栓紧固同轴驱动臂 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种螺栓紧固同轴驱动臂，与扭矩拉伸机和螺母套筒配合使用，该扭矩拉伸机包括花键轴和输出扭矩的方头驱动轴，花键轴套设在方头驱动轴外，其特点是，驱动臂的两侧分别设有一个与花键轴相适配的花键通孔。本实用新型还公开了一种螺栓紧固同轴驱动臂，与扭矩拉伸机和螺母套筒配合使用，该扭矩拉伸机包括花键轴和输出扭矩的方头驱动轴，花键轴套设在方头驱动轴外，其特点是，驱动臂包括一本体部和一杆状的力臂部，该力臂部设置在本体部的侧壁上，并与本体部相连；在本体部上设有与花键轴相适配的花键通孔，力臂部的厚度与所要紧固的螺母的厚度相同。采用上述技术方案后，可使扭矩拉伸机在紧固螺栓时不会产生任何偏载。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于螺栓紧固的辅助工具。
背景技术
现代工业的各类设备多数都是以螺栓连接为主要的连接方式，螺栓连接与设备运行安全与否有着至关重要的关系。螺栓规格越大所需要的紧固动力越大，因此人们现在对大规格的螺栓普遍采用动力工具进行紧固。常见的动力工具有扭矩拉伸机和风动工具。而扭矩拉伸机因为可通过调压液压力的输出压力，通过液压泵提供连续、稳定的输出压力，从而成为要求严格的螺栓连接的首选紧固方法。
扭矩拉伸机的工作原理一般为高压或超高压的液体介质(一般为液压油)推动扭矩拉伸机缸体内的活塞杆做功，扭矩拉伸机的活塞杆连接一个棘轮机构，棘轮机构通过花键传动一个标准的方头驱动轴，方头驱动轴再通过标准的套筒与六角螺母相连接，从而实现转动螺母紧固螺栓。
扭矩拉伸机在工作时因存在外部的反作用力臂，根据牛顿第三定律，相当于外部的反作用力支点通过套筒和螺母对整个扭矩拉伸机系统产生翻转作用，使螺栓末端受到额外的偏载力矩，使原来正常啮合的螺母和螺栓螺牙产生偏载，从而导致摩擦接触面变化，使原来的面-面接触摩擦转变为点-面接触或线-面接触摩擦，导致摩擦力发生变化，如图9所示。
由于每个螺栓在紧固时需要调整反作用力臂的支点以获得牢固的外部支点，所以紧固每一个螺栓时外部的支点都不尽相同，反力支点不同导致反力支点产生的偏载力不同，进而引起每一个螺栓紧固时需要克服的摩擦力不同，最终导致紧固完成后同一个法兰面上的每一个螺栓的螺栓预紧力误差较大。反作用力支点与正紧固的螺栓间的距离越短，偏载力越大。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种使扭矩拉伸机在紧固螺栓时不会产生任何偏载的螺栓紧固同轴驱动臂。
本实用新型所采用的技术方案是：一种螺栓紧固同轴驱动臂，与扭矩拉伸机和螺母套筒配合使用，该扭矩拉伸机包括花键轴和输出扭矩的方头驱动轴，花键轴套设在方头驱动轴外，其特点是，驱动臂的两侧分别设有一个与花键轴相适配的花键通孔。
采用上述技术方案后，使扭矩拉伸机工作时产生的反作用力传递到本实用新型的驱动臂，螺栓紧固没有偏载，扭矩拉伸机输出的扭矩更高效率地转化为螺母的转动，使螺栓获得纯粹轴向的拉伸。
图1是本实用新型的第一种实施方式的剖面结构示意图；
附图说明
图2是本实用新型第一种实施方式的使用状态图；
图3是本实用新型第一种实施方式在使用时的受力分析示意图；
图4是图1的俯视示意图，其中，两个花键通孔之间的中心距最小；
图5是图1的俯视示意图，其中，两个花键通孔之间的中心距最大；
图6是本实用新型的第二种实施方式的剖面结构示意图；
图7是本实用新型的第三种实施方式的剖面结构示意图；
图8是本实用新型第二种实施方式和第三种实施方式在使用时的受力分析示意图；
图9是现有的扭矩拉伸机的工作状态示意图。
下面结合附图对本实用新型做出进一步说明。
具体实施方式
本实用新型的螺栓紧固同轴驱动臂与现有的扭矩拉伸机和螺母套筒配合使用。参考图1和图2，扭矩拉伸机包括花键轴21和输出扭矩的方头驱动轴22，花键轴21套设在方头驱动轴32外。本实用新型的驱动臂的两侧分别设有一个与花键轴相适配的花键通孔1a。较佳的是，该驱动臂由第一作用臂11和第二作用臂112组成。上述两个花键通孔1a分别设置在第一作用臂11和第二作用臂12的第一端，第一作用臂11的第二端的侧壁上设有一开口槽111，第二作用臂12的第二端伸入到开口槽111内。在第一作用臂11的第二端的上表面设有一第一螺纹孔112，在第二作用臂的第二端的上表面设有一第二螺纹孔122，第一螺纹孔112为长条形，并与开口槽111连通。该第一作用臂11的第二端和第二作用臂12的第二端通过与第一螺纹孔112和第二螺纹孔122紧固的螺栓13连接在一起。利用该结构，可以使第一作用臂11和第二作用臂12相对移动，从而便于调节第一作用臂11和第二作用臂12上的两个花键通孔1a之间的中心距，如图4和图5所示。
本实用新型通过花键通孔1a与扭矩拉伸机的花键轴21相连接，使扭矩拉伸机工作时产生的反作用力传递到本实用新型的驱动臂。在对两个螺栓同时紧固时，由于工作时对两部扭矩拉伸机施加相同的液压力，即两部扭矩拉伸机产生相同的紧固螺栓的扭矩。根据牛顿第三定律，反作用力始终与作用力大小相等，方向相反。两部扭矩拉伸机所产生的反作用力正好也是大小相等，方向相反，如图3所示，因此两个反作用力在双联反作用力臂本体上得以相互抵销，没有额外的力量作用在扭矩拉伸机或螺母套筒3上，因此螺栓在紧固过程不会产生偏载，不会产生多余的不可控制的摩擦力。扭矩拉伸机通过同轴花键驱动器23所输出的全部扭矩得以以最大的效率带动与之相连的方头驱动轴，从而转动螺母4使螺栓获得纯粹轴向的拉伸。
图6示出了本实用新型的第二种实施方式。螺栓紧固同轴驱动臂的结构与上述的第二作用臂12的结构大致相同，包括一本体部51和一杆状的力臂部52，该力臂部52设置在本体部51的侧壁上，并与本体部51相连。在本体部51上设有与扭矩拉伸机的花键轴21相适配的花键通孔1a。力臂部52的厚度与所要紧固的螺母4的厚度相同。
图7示出了本实用新型的第三种实施方式，其与第二种实施方式的不同之处在于，在本体部还设有一容置螺母套筒3的空腔511，该空腔511设置在花键通孔1a的下方，并与该花键通孔1a连通。较佳的是，力臂部52设置在本体部51的侧壁底部。
本实用新型的第二种实施方式和第三种实施方式适用于不能同时进行两个螺栓的紧固、只有一个螺栓紧固的情形，通过花键通孔1a与扭矩拉伸机的花键轴21相连接，使扭矩拉伸机工作时产生的反作用力传递到同驱动臂的外圈上，将反作用力转化为与作用力在同一个平面上的力矩，如图8所示。而杆形的力臂部设计的厚度与所需要紧固的螺母的厚度一致，工作时扭矩拉伸机对螺母施加作用力扭矩，杆形力臂部52在外部反力支点的作用下在同一个平面内产生相等的反作用力矩。根据牛顿第三定律，反作用力始终与作用力大小相等，方向相反。再由于力臂部52的厚度与所紧固的螺母的厚度相等，因此没有额外的力臂就不会产生额外的偏载力矩，因此螺栓在紧固过程不会产生偏载，不会产生多余的不可控制的摩擦力。根据外部反力支点的位置不同，可设计不同长度的杆形力臂部52。
Claims (2)
1.一种螺栓紧固同轴驱动臂，与扭矩拉伸机和螺母套筒配合使用，所述扭矩拉伸机包括花键轴和输出扭矩的方头驱动轴，所述花键轴套设在所述方头驱动轴外，其特征在于，所述驱动臂的两侧分别设有一个与所述花键轴相适配的花键通孔。
2.如权利要求1所述的螺栓紧固同轴驱动臂，其特征在于，
所述驱动臂由第一作用臂和第二作用臂组成；
上述两个花键通孔分别设置在所述第一作用臂和所述第二作用臂的第一端，所述第一作用臂的第二端的侧壁上设有一开口槽，所述第二作用臂的第二端伸入到所述开口槽内；
在第一作用臂的第二端的上表面设有一第一螺纹孔，在第二作用臂的第二端的上表面设有一第二螺纹孔，所述第一螺纹孔为长条形，并与开口槽连通；该第一作用臂的第二端和第二作用臂的第二端通过与第一螺纹孔和第二螺纹孔紧固的螺栓连接在一起。
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