CN203680177U

CN203680177U - 数显扭矩可调电动螺丝刀

Info

Publication number: CN203680177U
Application number: CN201320893715.5U
Authority: CN
Inventors: 姚建华; 任方成
Original assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Current assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2023-12-31

Abstract

数显扭矩可调电动螺丝刀，包括外壳、刀头、用于安装刀头的刀头夹具、电机、变速齿轮箱，外壳上设有正反转控制开关、用于调节螺丝刀输出扭矩的旋钮变阻器；刀头夹具通过轴承和挡圈固定在外壳的内腔；电机的输出轴与变速齿轮箱的输入轴连接，外壳外部设有数显表，变速齿轮箱的输出轴通过过载保护装置与刀头夹具连接，电机、控制开关、旋钮变阻器通过电线串联，数显表并联在旋钮变阻器的两端。本实用新型的有益效果是：实现过载打滑保护；数字显示输出扭矩；操作简单、扭矩输出稳定、安全可靠；可用于发动机、密封件装配等对扭力输出有较高要求的零件；噪音相对较小；制造成本低；体积小巧，方便手持，携带。

Description

数显扭矩可调电动螺丝刀

技术领域

本实用新型涉及一种数显扭矩可调电动螺丝刀，属于电动工具领域。

背景技术

现有电动螺丝刀大多不具备扭矩可调功能，这就使其很难适应装配线上对不同螺丝不同的预紧力的需求。少部分具备扭矩可调功能的电动螺丝刀又不具备扭矩可显示功能，而且安装维护极不方便，很难保证输出扭矩的精确。在企业实际使用中很多都采用压缩空气驱动气动螺丝刀，这种螺丝刀要配合空压机进行使用，严格限制了使用场地，自身结构也较为复杂，使用维护也很不方便。

中国专利公告号CN203236409U，其使用可调直流稳压电源改变直流力矩电机电压来实现扭矩可调，利用了直流力矩电机堵转时力矩输出恒定这一特点，但是电动螺丝刀往往是使用在装配线上，堵转时间会持续累加，这必然导致直流力矩电机持续发热，势必会影响电机寿命，而且其扭矩控制不精确、无显示。

中国专利公告号CN202742292U，其使用励磁室、永磁体和感应线圈使其转动，虽结构不复杂，且使用电池方便其携带，但其没有扭矩可调，也没有扭矩可显示。

发明内容

本实用新型针对目前的扭矩可调电动螺丝刀不能显示扭矩的问题，提出了一种能显示扭矩、控制精确的数显扭矩可调电动螺丝刀。

本实用新型所述的数显扭矩可调电动螺丝刀，包括外壳、刀头、用于安装刀头的刀头夹具、电机、变速齿轮箱，所述的外壳上设有正反转控制开关、用于调节螺丝刀输出扭矩的旋钮变阻器；所述的刀头夹具通过轴承和挡圈固定在所述的外壳的内腔；所述的电机的输出轴与所述的变速齿轮箱的输入轴连接，其特征在于：所述的外壳外部设有数显表，所述的变速齿轮箱的输出轴通过过载保护装置与所述的刀头夹具连接，所述的电机、所述的控制开关、所述的旋钮变阻器通过通过电线串联，所述的数显表并联在所述的旋钮变阻器的两端。

所述的过载保护装置包括电磁离合器磁轭、缠绕多匝线圈的线圈框、上摩擦片、下摩擦片、衔铁，所述的电磁离合器磁轭最大外圆周表面套有绝缘环套；所述的线圈框安装电磁离合器磁轭的环形槽内，并且的线圈的两个接头穿过电磁离合器磁轭过线孔分别与套接在绝缘环套外壁的滑环接触固定，滑环的两端面均设有碳刷；所述的上摩擦片插在电磁离合器磁轭的底部端面的插槽内、所述的下摩擦片嵌入衔铁插槽内，所述的衔铁固定在刀头夹具上端面。

所述的电磁离合器磁轭通过轴承和挡圈固定在所述的外壳的半模腔内，并且所述的电磁离合器磁轭与所述的刀头夹具、以及刀头均同轴。

所述的绝缘环套与滑环、所述的绝缘环套与所述的电磁离合器磁轭均过盈配合。

所述的衔铁与所述的刀头夹具间隙配合。

所述的电磁离合器磁轭和所述的衔铁均为硅钢制成。

所述的上摩擦片为淬火钢制成、所述的下摩擦片为压制石棉。

安装过程：首先在线圈框上缠绕线圈，再将绝缘环套在磁轭最大外圆周表面，滑环套在绝缘环套表面，再在已套有绝缘环套和滑环的磁轭上面钻两个孔，再将绕有线圈的线圈框塞入已加工好的磁轭的环形槽中，线圈的两头从孔中穿出，分别与滑环接触，固定牢。将上摩擦片沿插槽插在磁轭上。装配方法如图6所示，先将螺丝刀头夹具的轴承套上，然后套入挡圈，使轴承轴向定位，放入壳体半模腔中。将衔铁插入螺丝刀夹具中。将下摩擦片沿插槽插入在衔铁上。磁轭与轴承、挡圈的装配方法与螺丝刀夹具装配方法相同，再将装配好的磁轭放入壳体的半模腔中，滑环两侧把碳刷放入碳刷槽中。在已装配好的过力保护结构后部分别装上变速齿轮箱，电动机，旋钮变阻器，开关，改良电压表，合上半模，通电，电动螺丝刀即可运行。

关于扭矩的显示输出，采用插值法来测定，即用扭力仪将螺丝等螺旋副拧紧，记下此时扭力仪上面的扭力，再打开电动螺丝刀开关，调节滑动变阻器，直到所调到的扭力可以拧开螺旋副时，记下此时的电压值，相应的把电压值变为对应的扭力值，即可实现扭力的显示。

电磁离合器力矩显示如图12所示，电动螺丝刀上电后，闭合开关，选择正或反转开关，电动螺丝刀开始转动，其力矩为图中所示M_O。当电动螺丝刀开始工作时（拧紧或旋松螺旋副时），对于第一个螺旋副其工作状态为所受到的力矩为M₁。当旋第二个螺旋副时，其所受到的力矩为M₂（两个螺旋副均没有超过最大静力矩，且第二个螺旋副的扭力比第一个大）。在准备扭第三个螺旋副时，由于其扭力大于电动螺丝刀所设定的最大静力矩M_J，即发生打滑，其工作状态为动力矩M_C。把电动螺丝刀撤离螺旋副，螺丝刀恢复空载力矩特性。用电压表所测得的值为比最大静力矩稍小的一个值，接近于最大静力矩临界值。

本实用新型的有益效果是：1、简单快捷，可以实现过载打滑保护；2、数字显示输出扭矩；3、操作简单、扭矩输出稳定、安全可靠；4、可用于发动机、密封件装配等对扭力输出有较高要求的零件；5、电磁离合器采用摩擦式，噪音相对较小；6、设计重量轻，制造成本低、造型简洁美观；7、体积小巧，方便手持，携带。

附图说明

图1是本实用新型的刀头半剖图。

图2是本实用新型的整体正面图。

图3是本实用新型的整体反面图。

图4是本实用新型的过力保护结构部分半剖图。

图5是本实用新型的过力保护结构整体图。

图6是本实用新型的过力保护结构分解图。

图7是本实用新型的螺丝刀夹具。

图8是本实用新型的挡圈。

图9是本实用新型的磁轭、衔铁与上下摩擦片的连接。

图10是本实用新型的线圈框。

图11是本实用新型的电路图。

图12是本实用新型的电磁离合器力矩图（其中，M为电磁离合器力矩；t为时间；M1为扭第一个螺旋副的力矩；M2为扭第二个螺旋副的力矩；M₀为空载力矩；Mj为带载静力矩；Mc为打滑时动力矩）。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型

参照附图：

本实用新型所述的数显扭矩可调电动螺丝刀，包括外壳1、刀头2、用于安装刀头的刀头夹具3、电机、变速齿轮箱，所述的外壳1上设有正反转控制开关11、用于调节螺丝刀输出扭矩的旋钮变阻器12；所述的刀头夹具3通过轴承4和挡圈5固定在所述的外壳1的内腔；所述的电机的输出轴与所述的变速齿轮箱的输入轴连接，所述的外壳1外部设有数显表13，所述的变速齿轮箱的输出轴通过过载保护装置6与所述的刀头夹具3连接，所述的电机、所述的正反控制开关11、所述的旋钮变阻器12通过电线7串联，所述的数显表13并联在所述的旋钮变阻器12的两端。

所述的过载保护装置6包括电磁离合器磁轭61、缠绕多匝线圈621的线圈框62、上摩擦片63、下摩擦片64、衔铁65，所述的电磁离合器磁轭61最大外圆周表面套有绝缘环套611；所述的线圈框62安装电磁离合器磁轭61的环形槽内，并且的线圈621的两个接头穿过电磁离合器磁轭61过线孔分别与套接在绝缘环套611外壁的滑环612接触固定，滑环612的两端面均设有碳刷613；所述的上摩擦片63插在电磁离合器磁轭61的底部端面的插槽内、所述的下摩擦片64嵌入衔铁65插槽内，所述的衔铁65固定在刀头夹具3上端面。

所述的电磁离合器磁轭61通过轴承和挡圈固定在外壳1的半模腔内，并且所述的电磁离合器磁轭61与所述的刀头夹具3、以及刀头2均同轴。

所述的绝缘环套611与滑环612、所述的绝缘环套611与所述的电磁离合器磁轭61均过盈配合。

所述的衔铁65与所述的刀头夹具3间隙配合。

所述的电磁离合器磁轭61和所述的衔铁65均为硅钢制成。

所述的上摩擦片63为淬火钢制成、所述的下摩擦片64为压制石棉。

安装过程：首先在线圈框62上缠绕线圈621，再将绝缘环套611在磁轭61最大外圆周表面，滑环套在绝缘环套611表面，再在已套有绝缘环套611和滑环612的磁轭61上面钻两个孔，再将绕有线圈621的线圈框62塞入已加工好的磁轭61的环形槽中，线圈621的两头从孔中穿出，分别与滑环612接触，固定牢。将上摩擦片63沿插槽插在磁轭61上。装配方法如图6所示，先将螺丝刀头夹具3的轴承套上，然后套入挡圈，使轴承轴向定位，放入壳体半模腔中。将衔铁65插入螺丝刀头夹具中。将下摩擦片64沿插槽插入在衔铁65上。磁轭61与轴承、挡圈的装配方法与螺丝刀夹具装配方法相同，再将装配好的磁轭61放入壳体的半模腔中，滑环612两侧把碳刷613放入碳刷槽中。在已装配好的过力保护结构后部分别装上变速齿轮箱，电机，旋钮变阻器12，开关11，数显表13，合上半模，通电，电动螺丝刀即可运行。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

Claims

1.数显扭矩可调电动螺丝刀，包括外壳、刀头、用于安装刀头的刀头夹具、电机、变速齿轮箱，所述的外壳上设有正反转控制开关、用于调节螺丝刀输出扭矩的旋钮变阻器；所述的刀头夹具通过轴承和挡圈固定在所述的外壳的内腔；所述的电机的输出轴与所述的变速齿轮箱的输入轴连接，其特征在于：所述的外壳外部设有数显表，所述的变速齿轮箱的输出轴通过过载保护装置与所述的刀头夹具连接，所述的电机、所述的控制开关、所述的旋钮变阻器通过电线串联，所述的数显表并联在所述的旋钮变阻器的两端。

2.如权利要求1所述的数显扭矩可调电动螺丝刀，其特征在于：所述的过载保护装置包括电磁离合器磁轭、缠绕多匝线圈的线圈框、上摩擦片、下摩擦片、衔铁，所述的电磁离合器磁轭最大外圆周表面套有绝缘环套；所述的线圈框安装电磁离合器磁轭的环形槽内，并且的线圈的两个接头穿过电磁离合器磁轭过线孔分别与套接在绝缘环套外壁的滑环接触固定，滑环的两端面均设有碳刷；所述的上摩擦片插在电磁离合器磁轭的底部端面的插槽内、所述的下摩擦片嵌入衔铁插槽内，所述的衔铁固定在刀头夹具上端面。

3.如权利要求2所述的数显扭矩可调电动螺丝刀，其特征在于：所述的电磁离合器磁轭通过轴承和挡圈固定在所述的外壳的半模腔内，并且所述的电磁离合器磁轭与所述的刀头夹具、以及刀头均同轴。

4.如权利要求3所述的数显扭矩可调电动螺丝刀，其特征在于：所述的绝缘环套与滑环、所述的绝缘环套与所述的电磁离合器磁轭均过盈配合。

5.如权利要求4所述的数显扭矩可调电动螺丝刀，其特征在于：所述的衔铁与所述的刀头夹具间隙配合。