CN206952840U - 可换头双头力矩扳手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可换头双头力矩扳手，包括扳手体、电子信号处理显示装置、设置于所述扳手体一端且与扳手体为可拆卸式连接的第一扳手头和设置于扳手体另一端且与扳手体为可拆卸式连接的第二扳手体。本实用新型的可换头双头力矩扳手体积小，外观尺寸与普通双头扳手相近，便于狭小空间使用；扳手双头测力矩使用，操作便捷，集现有普通扳手的便捷性和力矩扳手力矩控制功能与一体，可代替普通扳手和力矩扳手使用；扳手头可拆卸更换，同一个扳手体适配不同类型的扳手头，降低了设备成本，减少了操作现场工具数量。

Description

可换头双头力矩扳手

技术领域

本实用新型属于力矩扳手技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种可换头双头力矩扳手。

背景技术

现有的力矩扳手长度和外径较大，只能单头测量，测量准确度多受力臂长度影响，与普通非力矩扳手相比，在体积、便捷性上存在较大差距，实际使用中与普通扳手存在明显功能区分，无法代替普通扳手进行日常作业。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种可换头双头力矩扳手，目的是提高使用便捷性。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：可换头双头力矩扳手，包括扳手体、电子信号处理显示装置、设置于所述扳手体一端且与扳手体为可拆卸式连接的第一扳手头和设置于扳手体另一端且与扳手体为可拆卸式连接的第二扳手体。

所述第一扳手头具有第一插入部，所述第二扳手头具有第二插入部，所述扳手体的两端分别具有让第一插入部和第二插入部插入的插槽。

所述第一扳手体具有第一插入部且该第一插入部为矩形结构，所述扳手体的端部具有让第一插入部插入的矩形插槽。

所述第二扳手体具有第二插入部且该第二插入部为矩形结构，所述扳手体的端部具有让第二插入部插入的矩形插槽。

所述的可换头双头力矩扳手还包括设置于所述扳手体上且与所述电子信号处理显示装置为电连接的第一应变测量电桥和第二应变测量电桥，第一应变测量电桥和第二应变测量电桥输出应变信号且互为补偿电桥。

所述第一应变测量电桥位于所述第二应变测量电桥与所述第一扳手头之间，第二应变测量电桥处于第一应变测量电桥与所述第二扳手头之间。

所述第一应变测量电桥包括设置于所述扳手体上的第一电阻应变片且第一电阻应变片至少设置两个。

所述扳手体至少具有第一安装面和第二安装面且第一安装面和第二安装面为相对设置，所述第一电阻应变片设置于第一安装面和第二安装面上。

所述第一电阻应变片与所述扳手体为粘接连接。

两个所述第一电阻应变片在所述扳手体上为相对布置。

所述第二应变测量电桥包括设置于所述扳手体上的第二电阻应变片且第二电阻应变片至少设置两个。

所述扳手体至少具有第一安装面和第二安装面且第一安装面和第二安装面为相对设置，所述第二电阻应变片设置于第一安装面和第二安装面上。

所述第二电阻应变片与所述扳手体为粘接连接。

两个所述第二电阻应变片在所述扳手体上为相对布置。

所述的可换头双头力矩扳手还包括与所述扳手体连接且用于遮盖所述第一应变测量电桥和所述第二应变测量电桥的盖板。

所述盖板与所述扳手体为焊接连接或通过紧固件连接。

所述扳手体的内部设有容纳所述电子信号处理显示装置的容置腔，且扳手体的侧壁上设有让电子信号处理显示装置的显示屏露出的开口。

所述扳手体为中空的扁方管结构。

本实用新型的可换头双头力矩扳手，具有如下优点：

(1)体积小，外观尺寸与普通双头扳手相近，便于狭小空间使用；

(2)扳手双头测力矩使用，操作便捷，集现有普通扳手的便捷性和力矩扳手力矩控制功能与一体，可代替普通扳手和力矩扳手使用；

(3)扳手头可拆卸更换，同一个扳手体适配不同类型的扳手头，降低了设备成本，减少了操作现场工具数量；

(4)通过设置第一、第二应变测量电桥，可以智能识别力臂长短和力作用端，检测结果不受力臂长短和操作端改变的影响，力矩检测精度高。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本实用新型双头力矩扳手的主视图；

图2是本实用新型双头力矩扳手的俯视图；

图3是扳手头与定位机构的装配示意图；

图4是电子信号处理显示装置的原理图；

图5是电子信号处理显示装置的信号处理流程图；

图中标记为：

1、第一扳手头；2、第二扳手头；3、扳手体；4、电子信号处理显示装置；5、第一电阻应变片；6、第二电阻应变片；7、盖板；8、钢球；9、弹簧。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种可换头双头力矩扳手，主要包括用于拧紧紧固件的扳手本体和用于显示拧紧力矩的电子信号处理显示装置。扳手本体包括扳手体3、设置于扳手体3一端且与扳手体3为可拆卸式连接的第一扳手头1、设置于扳手体3另一端且与扳手体3为可拆卸式连接的第二扳手体3以及设置于扳手体3上且与电子信号处理显示装置为电连接的第一应变测量电桥和第二应变测量电桥，第一应变测量电桥和第二应变测量电桥用于同时检测拧紧力矩，第一应变测量电桥和第二应变测量电桥并同时输出应变信号至电子信号处理显示装置。第一应变测量电桥和第二应变测量电桥并互为补偿电桥，即当用第一扳手头1对紧固件进行紧固时，第二应变测量电桥对第一应变测量电桥进行补偿，当用第二扳手头2对紧固件进行紧固时，第一应变测量电桥对第二应变测量电桥进行补偿。

具体地说，如图1和图2所示，第一扳手头1和第二扳手头2均用于拧紧紧固件，第一应变测量电桥位于第二应变测量电桥与第一扳手头1之间，第二应变测量电桥处于第一应变测量电桥与第二扳手头2之间。第一应变测量电桥和第二应变测量电桥是利用应变原理，进行力矩测量。

如图2所示，第一应变测量电桥包括设置于扳手体3上的第一电阻应变片5且第一电阻应变片5优选设置两个，两个第一电阻应变片5在扳手体3上为相对布置，两个第一电阻应变片5安装于扳手体3宽度方向上两侧平面上且以扳手体3宽度平面方向的中心纵平面相对布置，两个第二电阻应变片6并按半桥连接。

如图2所示，第二应变测量电桥包括设置于扳手体3上的第二电阻应变片6且第二电阻应变片6优选设置两个，两个第二电阻应变片6在扳手体3上为相对布置，两个第二电阻应变片6安装于扳手体3宽度方向上两侧平面上且以扳手体3宽度平面方向的中心纵平面相对布置，两个第二电阻应变片6并按半桥连接。

如图2所示，扳手体3具有第一安装面和第二安装面，第一安装面和第二安装面为相对设置且为相平行的平面，第一安装面和第二安装面为扳手体3的宽度方向上两个对称的侧平面或相对称两组、每组两个不连续的侧平面，第一安装面和第二安装面上均设置有一个第一电阻应变片5和一个第二电阻应变片6。这种设计结构简单，占用空间小，可在普通双头扳手上完成平面加工，布置应变片。

如图2所示，第一电阻应变片5和第二电阻应变片6设置于扳手体3长度方向上的中间位置处，第一电阻应变片5和第二电阻应变片6优选与扳手体3为粘接连接。

如图1和图2所示，扳手本体还包括与扳手体3连接且用于遮盖第一应变测量电桥和第二应变测量电桥的盖板7。盖板7设置两个且两个盖板7分别在扳手体3的一侧与扳手体3连接，位于扳手体3各侧的盖板7分别用于将设置于第一安装面和第二安装面上的第一电阻应变片5和第二电阻应变片6遮盖住，以使应变片得到防护。作为优选的，盖板7与扳手体3为焊接连接或通过螺钉固定连接。

如图1和图2所示，第一扳手头1和第二扳手头2均分别具有一个孔，用以啮合各种紧固件，如螺栓。双头扳手使用时需旋转，因此第一扳手头1和第二扳手头2上的孔均具有形心轴线。扳手体3可以具有多种形式，如为直柄或弯柄。第一扳手头1和第二扳手头2的形状可以相同，也可以不同。第一扳手头1和第二扳手头2可以具有多种形式，可以为开口扳手头、梅花闭口扳手头、梅花开口扳手头、内六角扳手头、套筒扳手头或具有棘轮机构的扳手头，从而可以将任意一种形状的第一扳手头1和任意一种形状的第二扳手头2与扳手体3进行组合(如双头开口、双头梅花、一端开口一端梅花、一端开口一端棘轮、一端梅花一端棘轮、双头棘轮，一端套筒一端开口，双头内六角等组合形式)，可以形成多种形状的扳手本体，以适于不同种类和规格的紧固件。

如图1和图2所示，第一扳手头1具有第一插入部，第二扳手头2具有第二插入部，扳手体3的一端具有一个让第一插入部插入的插槽，另一端具有一个让第二插入部插入的插槽。作为优选的，两个扳手头与扳手体3通过方榫结构插拔连接，第一扳手体3的端部具有一个第一插入部且该第一插入部为矩形结构，扳手体3的一端部具有让第一插入部插入的矩形插槽，第二扳手体3的端部具有一个第二插入部且该第二插入部为矩形结构，扳手体3的另一端部具有让第二插入部插入的矩形插槽。

在第一扳手头1和第二扳手头2插入扳手体3中后，为了防止第一扳手头1和第二扳手头2脱落，可以通过设置定位机构来实现第一扳手头1和第二扳手头2的定位。如图3所示，该定位机构包括弹簧9和位于弹簧9两端的钢球8，弹簧9用于对两端的钢球8施加推力。第一扳手头1的第一插入部内设有容纳定位机构的容置槽且容置槽在第一插入部内为贯穿设置，容置槽在第一插入部的相对两侧面上形成让钢球8露出的开口，相应在扳手体3的端部插槽内的两个相对壁面上设置有让钢球8嵌入的圆孔，当第一扳手头1插入扳手体3内部直至定位机构移动至与圆孔位置对齐后，两个钢球8在弹簧9施加的推力作用下会分别嵌入一个圆孔中，钢球8一部分嵌入圆孔中，另一部分位于容置槽中，以使第一扳手头1得到定位。同样的，第二扳手头2的第二插入部内也设有容纳定位机构的容置槽且容置槽在第二插入部内为贯穿设置，容置槽在第二插入部的相对两侧面上形成让钢球8露出的开口，相应在扳手体3的另一端部插槽内的两个相对壁面上设置有让钢球8嵌入的圆孔，当第二扳手头2插入扳手体3内部直至定位机构移动至与圆孔位置对齐后，两个钢球8在弹簧9施加的推力作用下会分别嵌入一个圆孔中，钢球8一部分嵌入圆孔中，另一部分位于容置槽中，以使第二扳手头2得到定位。

如图1和图2所示，扳手体3为中空的扁方管结构，扳手体3的内部设有容纳电子信号处理显示装置的容置腔，且扳手体3的侧壁上设有让电子信号处理显示装置的显示屏露出的开口，显示屏用于显示测得的拧紧力矩。

当使用上述结构的双头扳手拧紧紧固件时，扳手体3上会产生与力矩大小相对应的应变，设第一应变测量电桥的输出应变信号为ε1，设第二应变测量电桥的输出的应变信号为ε2。

当用第一扳手头1拧紧紧固件时，ε1大于ε2，此时信号处理显示装置计算得出的拧紧力矩值为M1，M1＝K11*ε1-K12*ε2，式中的K11和K12与扳手体的截面抗弯模量成正比，K11＝E*I*(L1+L0)/L0，K12＝E*I*L1/L0，E为扳手体材料弹性模量，I为扳手体的截面抗弯模量，L1为第一电阻应变片5的中心与第一扳手头1的形心轴线的垂直距离，L0为第一应变片的中心与第二应变片的中心之间的垂直距离。

当用第二扳手头2拧紧紧固件时，ε2大于ε1，此时信号处理显示装置计算得出的拧紧力矩值为M2，拧紧力矩M2＝K21*ε2-K22*ε1，式中的K21和K22与扳手体的截面抗弯模量成正比，K21＝E*I*(L2+L0)/L0，K22＝E*I*L2/L0，E为扳手体材料弹性模量，I为扳手体的截面抗弯模量，L2为第二电阻应变片6的中心与第二扳手头2的形心轴线的垂直距离，L0为第一应变片的中心与第二应变片的中心之间的垂直距离。

如图2所示，设第一电阻应变片5与第一扳手头1的形心轴线的垂直距离为L1，设第二电阻应变片6与第二扳手头2的形心轴线的垂直距离为L2。当加工保证L1＝L2时，可使K11＝K21＝K1，K12＝K22＝K2。

电子信号处理显示装置与第一应变测量电桥和第二应变测量电桥为电连接，电子信号处理显示装置接收由第一应变测量电桥和第二应变测量电桥输出的应变信号并对信号进行处理，计算得到拧紧力矩，并能显示拧紧力矩。作为优选的，如图4和图5所示，电子信号处理显示装置主要包括单片机、滤波模块、双通道A/D转换器、显示模块、电池模块、精密稳压模块和蜂鸣器，单片机设置于壳体内部，滤波模块与第一应变测量电桥和第二应变测量电桥电连接，双通道A/D转换器与滤波模块电连接，单片机与双通道A/D转换器、显示模块、电池模块和蜂鸣器电连接，精密稳压模块与电池模块和双通道A/D转换器电连接，电池模块与蜂鸣器电连接。在测量过程中，当用第一扳手头1拧紧紧固件时，ε1大于ε2，显示屏显示的拧紧力矩M1＝K11*ε1-K12*ε2；当用第二扳手头2拧紧紧固件时，ε2大于ε1，显示屏显示的拧紧力矩M2＝K21*ε2-K22*ε1。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (18)

1.可换头双头力矩扳手，包括扳手体和电子信号处理显示装置，其特征在于：还包括设置于所述扳手体一端且与扳手体为可拆卸式连接的第一扳手头和设置于扳手体另一端且与扳手体为可拆卸式连接的第二扳手体。

2.根据权利要求1所述的可换头双头力矩扳手，其特征在于：所述第一扳手头具有第一插入部，所述第二扳手头具有第二插入部，所述扳手体的两端分别具有让第一插入部和第二插入部插入的插槽。

3.根据权利要求1所述的可换头双头力矩扳手，其特征在于：所述第一扳手体具有第一插入部且该第一插入部为矩形结构，所述扳手体的端部具有让第一插入部插入的矩形插槽。

4.根据权利要求1所述的可换头双头力矩扳手，其特征在于：所述第二扳手体具有第二插入部且该第二插入部为矩形结构，所述扳手体的端部具有让第二插入部插入的矩形插槽。

5.根据权利要求1至4任一所述的可换头双头力矩扳手，其特征在于：还包括设置于所述扳手体上且与所述电子信号处理显示装置为电连接的第一应变测量电桥和第二应变测量电桥，第一应变测量电桥和第二应变测量电桥输出应变信号且互为补偿电桥。

6.根据权利要求5所述的可换头双头力矩扳手，其特征在于：所述第一应变测量电桥位于所述第二应变测量电桥与所述第一扳手头之间，第二应变测量电桥处于第一应变测量电桥与所述第二扳手头之间。

7.根据权利要求5所述的可换头双头力矩扳手，其特征在于：所述第一应变测量电桥包括设置于所述扳手体上的第一电阻应变片且第一电阻应变片设置两个，两个第一电阻应变片按半桥连接。

8.根据权利要求7所述的可换头双头力矩扳手，其特征在于：所述扳手体至少具有第一安装面和第二安装面且第一安装面和第二安装面为相对设置，所述第一电阻应变片设置于第一安装面和第二安装面上。

9.根据权利要求7所述的可换头双头力矩扳手，其特征在于：所述第一电阻应变片与所述扳手体为粘接连接。

10.根据权利要求7所述的可换头双头力矩扳手，其特征在于：两个所述第一电阻应变片在所述扳手体上为相对布置。

11.根据权利要求5所述的可换头双头力矩扳手，其特征在于：所述第二应变测量电桥包括设置于所述扳手体上的第二电阻应变片且第二电阻应变片设置两个，两个第二电阻应变片按半桥连接。

12.根据权利要求11所述的可换头双头力矩扳手，其特征在于：所述扳手体至少具有第一安装面和第二安装面且第一安装面和第二安装面为相对设置，所述第二电阻应变片设置于第一安装面和第二安装面上。

13.根据权利要求11所述的可换头双头力矩扳手，其特征在于：所述第二电阻应变片与所述扳手体为粘接连接。

14.根据权利要求11所述的可换头双头力矩扳手，其特征在于：两个所述第二电阻应变片在所述扳手体上为相对布置。

15.根据权利要求5所述的可换头双头力矩扳手，其特征在于：还包括与所述扳手体连接且用于遮盖所述第一应变测量电桥和所述第二应变测量电桥的盖板。

16.根据权利要求15所述的可换头双头力矩扳手，其特征在于：所述盖板与所述扳手体为焊接连接或通过紧固件连接。

17.根据权利要求5所述的可换头双头力矩扳手，其特征在于：所述扳手体的内部设有容纳所述电子信号处理显示装置的容置腔，且扳手体的侧壁上设有让电子信号处理显示装置的显示屏露出的开口。

18.根据权利要求17所述的可换头双头力矩扳手，其特征在于：所述扳手体为中空的扁方管结构。