CN204235463U - 一种液压扳手 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种液压扳手，其特点是：它包括机架，所述机架下方设置导向槽、上方设置第一通孔，导向槽的两侧分别设置第二通孔和连接座，第一轴、第二轴分别固连在第一通孔、第二通孔内；传力装置上端与机架固连，动力装置与连接座固连，横销同时穿装在活塞杆、摇臂的滑槽和导向槽内；止回装置下端与第二轴铰接、上端与传力装置接触。使用时，密封连接液压控制系统、连接套筒与力臂，启动液压控制系统，活塞杆带动摇臂及其杠杆齿轮臂往复移动，杠杆齿轮臂上端的轮齿与输出齿轮啮合，将液压力传递到第一轴上，带动输出方轴及套筒转动，将螺栓旋入或旋出，在活塞杆回程时，止回装置与输出齿轮相啮合后卡住输出齿轮，防止输出齿轮反向转动。

Description

一种液压扳手

技术领域

本实用新型涉及安装工具，是一种液压扳手，用于大扭矩螺栓的安装与拆卸。

背景技术

随着液压技术应用范围的不断拓展，液压扳手成为液压体系中的一个独立的分支，广泛应用在石油化工、铁路、船舶工程、风电、水电、热电、矿山、机械、钢厂、橡胶、管道等行业的施工、检修、抢修等作业中，液压扳手对于大型设备检修及各类安装工程中大扭矩螺栓的安装与拆卸都是一种较为重要的工具；有其它工具的不可替代性，不仅使用方便，而且所提供的扭矩非常精准，扭矩重复精度达到±3%左右。液压扳手技术在国外是普遍应用的成熟技术，在国内尤其是石油工业中的应用，还处于初始阶段，一个主要原因是它的成本费用很高，外国液压扳手大多采用特殊材质制造，仅仅是工作头每套价格在二十万元左右，四头联动的价格在百万之外。高昂的购买价格、国外供应商的技术垄断，导致液压扳手的强大功能与高额成本之间形成了尖锐的矛盾，而国产液压扳手的主要磨损件（棘轮、棘爪组件）由于结构与材质的缺陷，导致国产液压扳手无法形成大规模的生产加工、普及应用。

螺栓拆装的作业是单向的间歇式圆周运动过程。现有技术的液压扳手的工作过程是：活塞杆带动销轴做直线往复运动并推动摇臂摆动，摇臂通过棘爪推动棘轮转动，棘轮与输出方轴同步转动，方轴通过套筒带动螺母转动，从而完成拆装作业所需要的的单向、间歇式圆周运动。由此可见，棘轮棘爪组件是液压扳手执行机构的最重要组成部分，存在的问题是：棘轮棘爪的结构特点决定了棘轮棘爪组件作为液压扳手执行机构存在输出力矩小、强度低、摩擦阻力大、齿面应力集中易失效，齿尖磨损严重，属于最易损部件。针对棘轮棘爪结构的缺陷进行重新设计，提供一种输出力矩大、强度高、摩擦阻力小、克服齿面应力失效的用于液压扳手的结构，对于延长液压扳手使用寿命、提高输出精度，实现液压扳手国产化、加快液压扳手的普及应用具有至关重要的作用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的缺点，提供一种以齿轮结构取代棘轮结构的液压扳手，能够增大输出力矩、提高输出精度，达到成本低、强度高、操作简便、使用效果好、易于普及的目的。

本实用新型解决技术问题的方案是：一种液压扳手，其特征是：它包括机架，传力装置、动力装置、横销、止回装置和输出方轴，所述机架为对置的两个架体通过连杆固连而成，机架下方水平设置导向槽、上方设置同轴的第一通孔，在导向槽的一侧设置同轴的第二通孔、另一侧设置连接座，第一通孔内置支撑套，作为动力输出轴的第一轴穿装在第一通孔内置的支撑套内并固连，第二轴穿装在第二通孔内并固连；所述传力装置置于机架内、上端通过作为动力输出轴的第一轴与机架固连，所述动力装置与机架的连接座固连，横销同时穿装在动力装置的活塞杆、传力装置的摇臂滑槽和机架的导向槽内，横销与活塞杆铰接、与摇臂滑槽滑动连接、与导向槽滑动连接；所述止回装置下端与第二轴铰接、上端与传力装置接触，所述输出方轴位于机架两侧、固连在第一轴两端。

所述传力装置的结构是：它包括两个摇臂、第三轴、杠杆齿轮臂、扭簧和输出齿轮，所述两个摇臂对称置于机架内，两个摇臂的上端套接在作为动力输出轴的第一轴上并铰接，两个摇臂的下端分别设置垂直的滑槽，两个摇臂分别位于动力装置的活塞杆两侧，两个摇臂的下端以滑槽与横销铰接，并通过横销与动力装置的活塞杆固连，两个摇臂的中间设置同轴的第三通孔，第三通孔内置支撑套，第三轴穿装在第三通孔内置的支撑套内并固连，所述杠杆齿轮臂一端设置轮齿，杠杆齿轮臂轮齿向上置于两个摇臂之间、套接在第三轴上并固连，所述扭簧套接在第三轴上，扭簧的两端分别与摇臂和杠杆齿轮臂固连，输出齿轮置于两个摇臂之间、套接在第一轴上并固连，杠杆齿轮臂上的轮齿与输出齿轮相啮合。

所述动力装置为液压传动系统中执行机构的液压缸，所述液压缸的缸体与液压控制机构密封连接、与机架的连接座固连，液压缸的活塞杆通过横销与传力装置铰接。

所述止回装置的结构是：它包括止回臂、止回齿条、弹簧，所述止回臂下端与第二轴铰接、上端固连止回齿条，弹簧一端挂接在止回臂的下端、另一端挂接在第二轴上，止回齿条与输出齿轮相啮合。

所述支撑套为滑动轴承。

本实用新型液压扳手的工作过程是：先将本实用新型的动力装置与液压控制系统密封连接，再根据螺栓的螺纹旋向、旋入或旋出螺栓的需要，将套筒与机架一端的输出方轴固连，启动液压控制系统，液压缸的活塞杆往复移动，带动摇臂及其摇臂上穿装的杠杆齿轮臂绕第一轴往复摆动，杠杆齿轮臂上端的轮齿与输出齿轮相啮合，将液压力传递到作为动力输出轴的第一轴上，输出齿轮与固连的第一轴同时转动，带动第一轴上固连的输出方轴及套筒转动，第一轴将液压力输出到输出方轴和套筒上，将活塞杆的直线运动转换为圆周运动，从而将螺栓旋入或旋出，同时，输出齿轮转动时，止回装置的止回齿条在固连的止回臂及其弹簧的作用下始终与输出齿轮滑动，在活塞杆回程时，止回齿条与输出齿轮相啮合后卡住输出齿轮，防止输出齿轮反向转动， 从而间歇式圆周运动、单方向施加力矩将螺栓旋入或旋出。

本实用新型的有益效果是：杠杆齿轮臂的轮齿与输出齿轮相啮合加大了输出力矩，由于杠杆齿轮臂的支撑点即第三轴、杠杆齿轮臂的轮齿及横轴呈三角形的位置关系，在第三轴处，可以产生一个相对于输出齿轮的径向分力，增加了轮齿间的啮合力，而且，这一分力会随着输出齿轮遇到的旋转阻力的增大而增大，因此，解决了棘轮棘爪结构容易因齿面应力集中而引起的啮合失效的问题；止回装置位于第一轴下方一侧，其位置使止回臂及其固连的止回齿条与输出齿轮啮合时，输出齿轮只能单向转动，在活塞杆回程时，止回齿条与输出齿轮相啮合后卡住输出齿轮，防止输出齿轮反向转动而输出反方向力矩，从而达到间歇式圆周运动、单方向施加力矩的目的，满足了旋入或旋出螺栓的需要，制造中，普通的材质及加工工艺即能够满足整机的性能要求，减少了资源浪费。具有结构简单、操作简便、成本低、使用效果好的优点。

附图说明

图1 为本实用新型的主视示意图；

图2 为图1的左视示意图；

图3 为图1拆去止回装置的左视示意图；

图4 为实施例拆去一侧架体、且杠杆齿轮臂位于初始点的主视示意图；

图中：1 输出方轴， 2横销,  3 机架， 4 导向槽， 5连接座， 6液压缸， 7过流孔， 8输出齿轮， 9杠杆齿轮臂， 10 活塞杆， 11 摇臂， 12 止回臂， 13 弹簧， 14 扭簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1～4，本实施例的液压扳手，它包括机架3，传力装置、动力装置、横销2、止回装置和输出方轴1，所述机架3为对置的两个架体通过连杆固连而成，机架3下方水平设置导向槽4、上方设置同轴的第一通孔，在导向槽4的一侧设置同轴的第二通孔、另一侧设置连接座5，第一通孔内置支撑套，作为动力输出轴的第一轴穿装在第一通孔内置的支撑套内并固连，第二轴穿装在第二通孔内并固连；所述传力装置置于机架3内、上端通过作为动力输出轴的第一轴与机架3固连，所述动力装置与机架3的连接座5固连，横销2同时穿装在动力装置的活塞杆10、传力装置的摇臂11的滑槽和机架3的导向槽4内，横销2与活塞杆10铰接、与摇臂11的滑槽滑动连接、与导向槽4滑动连接；所述止回装置下端与第二轴铰接、上端与传力装置接触，所述输出方轴1为分别位于机架3两侧、固连在第一轴两端的一对方轴。所述传力装置的结构是：它包括两个摇臂11、第三轴、杠杆齿轮臂9、扭簧14和输出齿轮8，所述两个摇臂11对称置于机架3内，两个摇臂11的上端套接在作为动力输出轴的第一轴上并铰接，两个摇臂11的下端分别设置垂直的滑槽，两个摇臂11的下端分别位于动力装置的活塞杆10两侧，两个摇臂11的下端以滑槽与横销2铰接，并通过横销2与动力装置的活塞杆10固连，两个摇臂11的中间设置同轴的第三通孔，第三通孔内置支撑套，第三轴穿装在第三通孔内置的支撑套内并固连，所述杠杆齿轮臂9一端设置轮齿，杠杆齿轮臂9轮齿向上置于两个摇臂11之间、套接在第三轴上并固连，所述扭簧14套接在第三轴上，扭簧14的两端分别与摇臂11和杠杆齿轮臂9固连，输出齿轮8置于两个摇臂11之间、套接在第一轴上并固连，杠杆齿轮臂9上的轮齿与输出齿轮8相啮合。所述动力装置为液压传动系统中执行机构的液压缸6，所述液压缸6的缸体通过过流孔7与液压控制机构密封连接、与机架3的连接座5固连，液压缸6的活塞杆10通过横销2与传力装置铰接。所述止回装置的结构是：它包括止回臂12、止回齿条、弹簧13，所述止回臂12下端与第二轴铰接、上端固连止回齿条，弹簧13一端挂接在止回臂12的下端、另一端挂接在第二轴上，止回齿条与输出齿轮8相啮合。所述支撑套为滑动轴承。本实用新型采用现有技术制造。

本实施例的工作过程是：先将本实用新型的动力装置通过过流孔7与液压控制系统密封连接，再根据螺栓的螺纹旋向、旋入或旋出螺栓的需要，将套筒与机架3一端的输出方轴1固连，启动液压控制系统，液压缸6的活塞杆10在工作行程时，液压缸6的无杆腔输入压力油，活塞受到液压油产生的压力，推动活塞带动活塞杆10运动，向液压缸6左侧伸出，将液压能转换成机械能输出，活塞杆10带动摇臂11及其摇臂11上穿装的杠杆齿轮臂9往左侧摆动，杠杆齿轮臂9上端的轮齿与输出齿轮8相啮合，将液压力传递到作为动力输出轴的第一轴上，输出齿轮8与固连的第一轴同时转动，带动第一轴上固连的输出方轴1及套筒也转动，第一轴将液压力输出到输出方轴1和套筒上，将活塞杆10的直线运动转换为圆周运动，当活塞杆10达到左止点位置时，输出齿轮8正好转过了一个轮齿的角度；同时，输出齿轮8转动时，止回装置的止回齿条在固连的止回臂12及其弹簧13的作用下始终与输出齿轮8滑动，在活塞杆10回程时，止回齿条与输出齿轮8相啮合后卡住输出齿轮8，防止输出齿轮8反向转动，如此将活塞杆10的直线往复运动转换为输出方轴1上的间歇单向圆周运动， 从而间歇式圆周运动、单方向施加力矩将螺栓旋入或旋出。

本实用新型不局限于本具体实施方式，对于本领域技术人员来说，不经过创造性劳动的简单复制和改进均属于本实用新型权利要求所保护的范围。

Claims (4)

1. 一种液压扳手，其特征是：它包括机架，传力装置、动力装置、横销、止回装置和力臂，所述机架为对置的两个架体通过连杆固连而成，机架下方水平设置导向槽、上方设置同轴的第一通孔，在导向槽的一侧设置同轴的第二通孔、另一侧设置连接座，第一通孔内置支撑套，作为动力输出轴的第一轴穿装在第一通孔内置的支撑套内并固连，第二轴穿装在第二通孔内并固连；所述传力装置置于机架内、上端通过作为动力输出轴的第一轴与机架固连，所述动力装置与机架的连接座固连，横销同时穿装在动力装置的活塞杆、传力装置的摇臂和机架的导向槽内，横销与活塞杆和摇臂铰接、与导向槽滑动连接；所述止回装置下端与第二轴铰接、上端与传力装置接触，所述力臂为分别位于机架两侧、固连在第一轴两端的一对方轴。

2.如权利要求1所述的一种液压扳手，其特征是：所述传力装置包括两个摇臂、第三轴、拨杆和大齿轮，所述两个摇臂对称置于机架内，两个摇臂的上端套接在作为动力输出轴的第一轴上并铰接、下端分别位于动力装置的活塞杆两侧与横销铰接，并通过横销与动力装置的活塞杆固连，两个摇臂的中间设置同轴的第三通孔，第三通孔内置支撑套，第三轴穿装在第三通孔内置的支撑套内并固连，所述拨杆一端设置轮齿，拨杆轮齿向上置于两个摇臂之间、套接在第三轴上并固连，大齿轮置于两个摇臂之间、套接在第一轴上并固连，拨杆上的轮齿与大齿轮相啮合。

3.如权利要求1所述的一种液压扳手，其特征是：所述动力装置为液压传动系统中执行机构的液压缸，所述液压缸的缸体与液压控制机构密封连接、与机架的连接座固连，液压缸的活塞杆通过横销与传力装置铰接。

4.如权利要求1所述的一种液压扳手，其特征是：所述止回装置包括悬臂、齿条、弹簧，所述悬臂下端与第二轴铰接、上端固连齿条，弹簧一端挂接在悬臂的下端、另一端挂接在第二轴上，齿条与大齿轮相啮合。