CN206839974U - 一种数控电动扭矩扳手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控电动扭矩扳手，包括手柄、主机箱和机头，所述主机箱内设有电机、控制器和电源，所述机头包括壳体、主齿轮、行星轮架、行星齿轮、固定齿圈、储能弹簧、冲击头以及输出轴；所述主齿轮与电机轴固定连接，所述行星轮架包括上连接盘、下连接盘以及芯轴，所述行星齿轮为数个，并与主齿轮啮合；所述固定齿圈套设于行星齿轮外侧，所有行星齿轮均与该固定齿轮啮合；所述冲击头通过数颗钢珠与芯轴相连，所述储能弹簧套设于芯轴上，在冲击头转动过程中，能够带动传动盘转动。本实用新型能够有效控制输出扭矩的准确性，提高输出扭矩的稳定性，并且续航时间长。

Description

一种数控电动扭矩扳手

技术领域

本实用新型涉及一种扳手，尤其涉及一种数控电动扭矩扳手。

背景技术

电动扭矩扳手通常用于对螺栓或螺母拆装扭矩大且有较高拧紧扭矩精度的场合。在铁路线路的铺设或维修作业过程中，大多还是采用内燃机动扳手来进行，单该类扳手普遍存在扭矩精度差，扭矩无法准确控制，结构较为复杂，重量较大，易受环境温度影响故障较多，易造成扭矩过溢弹条失效预埋尼龙套损坏等，并且普遍存在着价格较高售后维修困难。同时，采用内燃扳手都存在废气排放，尤其在隧道及地铁维护施工中对环境和职工身体造成伤害。

尽管目前市面上已经出现了一些电动扭矩扳手，但其也存在体积大，重量大，扭矩控制准确性差，输出稳定性差，以及续航时间短等问题，不适用于铁路铺设及维修。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于解决现有电动扳手体积大，重量大，扭矩控制准确性差，输出稳定性差，续航时间短的问题，提供一种数控电动扭矩扳手，能够有效控制输出扭矩的准确性，提高输出扭矩的稳定性，并且续航时间长。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种数控电动扭矩扳手，包括手柄、主机箱和机头，所述手柄和电机均与机头的上端相连，其中，手柄的上端位于电机的上方；所述主机箱内设有电机、控制器和电源，所述电源为电机和控制器供电，所述电机的电机轴竖直向下伸入机头内；其特征在于：所述机头包括壳体、主齿轮、行星轮架、行星齿轮、固定齿圈、储能弹簧、冲击头以及输出轴；

所述主齿轮与电机轴固定连接，且主齿轮的轴向与电机轴的轴向一致；所述行星轮架包括上连接盘、下连接盘以及芯轴，所述芯轴的上端与下连接盘固定连接，下端与输出轴转动连接；在上连接盘中部对应主齿轮的位置设有通孔，所述主齿轮的下端穿过通孔后与下连接盘转动连接；所述行星齿轮为数个，并通过转轴与上连接盘和下连接盘转动连接，且行星齿轮与主齿轮啮合；所述固定齿圈套设于行星齿轮外侧，并与壳体固定连接，同时，所有行星齿轮均与该固定齿轮啮合；

所述冲击头呈筒状结构并套设于芯轴上，其中部向内凸出形成一台阶，且该台阶通过数颗钢珠与芯轴相连，通过该芯轴能够带动冲击头同步转动；所述储能弹簧套设于芯轴上，其上端与下连接盘固定连接，下端与台阶固定连接；所述输出轴的上端具有一传动盘，且该传动盘位于冲击头内侧，其下端从壳体底部伸出；在冲击头的下端内侧，沿其径向设有两冲击凸耳，在传动盘的外侧，沿其轴向设有两传动支耳，在冲击头转动过程中，能够通过冲击凸耳与传动支耳的配合带动传动盘转动。

进一步地，在输出轴的下端设有一输出套筒。

进一步地，在外壳的侧壁上，对应冲击头的位置设有一转矩传感器，该转矩传感器与控制器相连。

进一步地，在上连接盘与壳体顶部之间设有一向心轴承。

进一步地，所述台阶的断面呈楔形，从而使得冲击头下部内孔为上小下大的锥形孔。

进一步地，所述储能弹簧包括主弹簧和副弹簧，所述主弹簧套设副弹簧上，且主弹簧和副弹簧的上端均与下连接盘相连，下端均与台阶相连。

进一步地，所述行星齿轮为3个，并绕主齿轮一周均匀分布。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、结构简单，整体零部件较少，从而体积更小，重量更轻，使用更加方便。

2、铜鼓主齿轮、行星齿轮、齿轮架、冲击头以及输出轴的配合进行转矩输出，从而使输出稳定性更好，并且更便于对输出转矩的控制。

3、通过传感器与控制器配合，进行输出转矩的控制，从而能够更加准确地进行输出转矩的控制。

4、工作效率高，能够更快地完成螺栓的紧固，从而能够有效延长电源的使用时间。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为机头的结构示意图。

图3为图2沿A—A向的剖视图。

图中：1—手柄，2—主机箱，3—机头，31—壳体，32—主齿轮，33—行星轮架，34—行星齿轮，35—固定齿圈，36—储能弹簧，37—冲击头，38—输出轴，39—传动盘，310—冲击凸耳，311—传动支耳，312—向心轴承，4—套筒，5—转矩传感器。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：参见图1、图2以及图3，一种数控电动扭矩扳手，包括手柄1、主机箱2和机头3，所述手柄1和电机均与机头3的上端相连，其中，手柄1的上端位于电机的上方。所述主机箱2内设有电机、控制器和电源，所述电源为电机和控制器供电，所述电机的电机轴竖直向下伸入机头3内。为适应本扳手需要启动扭矩大，震动大的特点，电机选用德国SEW公司生产的60v 1kw稀土永磁无刷直流电动机；同时，电源选用60v 10Ah铁锂电池，一次充电足以满足机器的能耗要求。所述机头3包括壳体31、主齿轮32、行星轮架33、行星齿轮34、固定齿圈35、储能弹簧36、冲击头37以及输出轴38。

所述主齿轮32与电机轴固定连接，且主齿32轮的轴向与电机轴的轴向一致；具体实施时，该主齿轮32为柱状结构，其上端与电机轴固定连接，且主齿轮32的轴心线与电机轴的轴心线重合。所述行星轮架33包括上连接盘、下连接盘以及芯轴，所述芯轴的上端与下连接盘固定连接，下端与输出轴38转动连接。在上连接盘与壳体31顶部之间设有一向心轴承312；从而进一步提高转动过程中的稳定性。在上连接盘中部对应主齿轮32的位置设有通孔，所述主齿轮32的下端穿过通孔后与下连接盘转动连接。所述行星齿轮34为数个，并通过转轴与上连接盘和下连接盘转动连接，且行星齿轮34与主齿轮32啮合；电机通过主齿轮32和行星齿轮34实现行星减速，这种结构减速比大，体积更小，且重量更轻。具体实施时，所述行星齿轮34为3个，并绕主齿轮32一周均匀分布，从而使转矩传递的稳定性更好。所述固定齿圈35套设于行星齿轮34外侧，并与壳体31固定连接，同时，所有行星齿轮34均与该固定齿轮啮合；这样，电机带动主齿轮32转动过程中，行星齿轮34转动；由于固定齿圈35的作用，行星齿轮34在转动的过程中，绕固定齿圈35的内圈转动，从带动行星轮架33转动。

所述冲击头37呈筒状结构并套设于芯轴上，其中部向内凸出形成一台阶，且该台阶通过数颗钢珠与芯轴相连，通过该芯轴能够带动冲击头37同步转动；其中，所述台阶的断面呈楔形，从而使得冲击头37下部内孔为上小下大的锥形孔；从而使当台阶与钢珠脱离后，能够使台阶（冲击头37）能向上移动。所述储能弹簧36套设于芯轴上，其上端与下连接盘固定连接，下端与台阶固定连接；具体实施时，所述储能弹簧36包括主弹簧和副弹簧，所述主弹簧套设副弹簧上，且主弹簧和副弹簧的上端均与下连接盘相连，下端均与台阶相连；由一主（压缩）弹簧和一组副（压缩）弹簧组成储能弹簧36，这种结构能最大限度保证每次动能输出的稳定。在外壳的侧壁上，对应冲击头37的位置设有一转矩传感器5，该转矩传感器5与控制器相连；从而实时检测冲击头37的转矩，以便于更准确的进行转矩输出控制。所述输出轴38的上端具有一传动盘39，且该传动盘39位于冲击头37内侧；其下端从壳体31底部伸出，在输出轴38的下端设有一输出套筒4。在冲击头37的下端内侧，沿其径向设有两冲击凸耳310，在传动盘39的外侧，沿其轴向设有两传动支耳311，其中，所述传动支耳311与冲击凸耳310具有交错的部分，且两传动支耳311所在的直线与两冲击凸耳310所在的直线交差；在冲击头37转动过程中，能够通过冲击凸耳310与传动支耳311的配合带动传动盘39转动；具体实施时，所述冲击凸耳310撞击传动支耳311的一侧为斜面，其下侧向远离传动支耳311的方向倾斜；或者，传动支耳311被冲击凸耳310撞击的一侧为斜面，其上侧向远离冲击支耳的方向倾斜；这样，当螺栓的阻力矩超过弹簧组传递给冲击头37的力矩时，冲击凸耳310能够向上移动。

工作过程中，通过电机驱动主齿轮32，再带动行星齿轮34，减速后驱动冲击头37实现扭矩松紧作业，其中控制器分别对锂电池输出、电机输出、冲击头37输出进行监控，并对各种变量进行适时修正，保证电池、电机工作在最佳状态，确保冲击头37输出的冲击惯量在设定的范围内，从而保证输出扭矩的精度。

具体地，电机输出的转矩经行星齿轮34减速后传递给行星轮架33（芯轴），再经钢珠、储能弹簧36后驱动冲击头37旋转，冲击头37靠其下端的两个冲击凸耳310冲击输出轴38上的传动支耳311，在冲击力的作用下，输出轴38经过套筒4带动螺栓转动。同时，在储能弹簧36作用下，冲击头37产生附加角速度щ，使冲击凸耳310撞击传动支耳311，产生冲击力矩，经套筒4再传至螺栓或螺母，从而使螺栓或螺母转动一个角度，如此循环。当螺栓的阻力矩超过弹簧组传递给冲击头37的力矩时，冲击头37脱离钢珠的限制，向上移，使得冲击头37的冲击凸耳与输出轴38的传动支耳脱离，从而达到设定扭矩。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种数控电动扭矩扳手，包括手柄、主机箱和机头，所述手柄和电机均与机头的上端相连，其中，手柄的上端位于电机的上方；所述主机箱内设有电机、控制器和电源，所述电源为电机和控制器供电，所述电机的电机轴竖直向下伸入机头内；其特征在于：所述机头包括壳体、主齿轮、行星轮架、行星齿轮、固定齿圈、储能弹簧、冲击头以及输出轴；

所述主齿轮与电机轴固定连接，且主齿轮的轴向与电机轴的轴向一致；所述行星轮架包括上连接盘、下连接盘以及芯轴，所述芯轴的上端与下连接盘固定连接，下端与输出轴转动连接；在上连接盘中部对应主齿轮的位置设有通孔，所述主齿轮的下端穿过通孔后与下连接盘转动连接；所述行星齿轮为数个，并通过转轴与上连接盘和下连接盘转动连接，且行星齿轮与主齿轮啮合；所述固定齿圈套设于行星齿轮外侧，并与壳体固定连接，同时，所有行星齿轮均与该固定齿轮啮合；

所述冲击头呈筒状结构并套设于芯轴上，其中部向内凸出形成一台阶，且该台阶通过数颗钢珠与芯轴相连，通过该芯轴能够带动冲击头同步转动；所述储能弹簧套设于芯轴上，其上端与下连接盘固定连接，下端与台阶固定连接；所述输出轴的上端具有一传动盘，且该传动盘位于冲击头内侧，其下端从壳体底部伸出；在冲击头的下端内侧，沿其径向设有两冲击凸耳，在传动盘的外侧，沿其轴向设有两传动支耳，在冲击头转动过程中，能够通过冲击凸耳与传动支耳的配合带动传动盘转动。

2.根据权利要求1所述的一种数控电动扭矩扳手，其特征在于：在输出轴的下端设有一输出套筒。

3.根据权利要求1所述的一种数控电动扭矩扳手，其特征在于：在外壳的侧壁上，对应冲击头的位置设有一转矩传感器，该转矩传感器与控制器相连。

4.根据权利要求1所述的一种数控电动扭矩扳手，其特征在于：在上连接盘与壳体顶部之间设有一向心轴承。

5.根据权利要求1所述的一种数控电动扭矩扳手，其特征在于：所述台阶的断面呈楔形，从而使得冲击头下部内孔为上小下大的锥形孔。

6.根据权利要求1所述的一种数控电动扭矩扳手，其特征在于：所述储能弹簧包括主弹簧和副弹簧，所述主弹簧套设副弹簧上，且主弹簧和副弹簧的上端均与下连接盘相连，下端均与台阶相连。

7.根据权利要求1所述的一种数控电动扭矩扳手，其特征在于：所述行星齿轮为3个，并绕主齿轮一周均匀分布。