CN206992678U - 一种电扳手的控制系统 - Google Patents

Abstract

一种电扳手的控制系统，包括电机和控制所述电机的控制系统，所述的控制系统包括：升压单元、调速单元和保护单元。控制系统通过升压单元可对蓄电池输出的供电电压进行升高，并通过调速单元改变加载至电机处的供电电压，达到控制电机调速使电扳手适用于不同规格、材质的螺栓的目的。保护单元可对电机的温度值进行检测，当电机出现过热的情况时，保护单元控制调速单元停止对电机加载电压，达到对其进行保护的目的。

Description

一种电扳手的控制系统

技术领域

本实用新型涉及电扳手技术领域，具体涉及一种电扳手的控制系统。

背景技术

目前的电动扳手主要采用两种方式，一种是采用交流电方式，另一种是采用锂电方式，其是通过交流电源或电池驱动电机旋转从而拧紧或拆卸螺栓的工具。采用交流电源为动力需要配置电源线，携带很不方便，而采用锂电方式则携带方便，因此得到了广泛的使用。

公告号为CN205734766U的中国专利，一种锂电扳手，包括机壳、设于机壳内的电机组件、中心轴和主动冲击块以及与机壳连接的头壳组件，电机组件包括电机、与电机固定的电机齿轮，电机连接有开关组件，开关组件连接有换向拨杆、至少一个锂电池包，电机齿轮连接有行星齿轮，行星齿轮安装在一齿圈内，行星齿轮通过齿轮销与中心轴固定，中心轴上套设有压簧支座、与压簧支座抵接的压簧，中心轴和压簧部分伸入主动冲击块内，中心轴的周面设置有两个凹槽，每个凹槽内放置有第一钢球，第一钢球与主动冲击块抵接，主动冲击块啮合有四方轴，头壳组件包括头壳、设于头壳内的钢套以及嵌设在钢套内的油封圈，四方轴的一端穿过头壳且连接有套筒。此种锂电扳手具有结构紧凑、工作效率高等优点。

但是此种锂电扳手输出动力单一，对任何规格的螺栓都会输出单一的扭转力，此种措施就会导致在不同材料不同规格的螺栓下进行旋紧的过程中由于电扳手输出的力过大而直接导致螺栓脱丝的情况出现，也会出现电扳手输出的力过小而无法使螺栓旋紧的情况出现。并且此种锂电扳手的电机在长时间实用的过程中，也会出现电机过热而损坏的情况，无法进行自动保护。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中电扳手输出扭转力单一以及无法对电机过热保护的缺陷。

为此，提供一种电扳手的控制系统，包括电机和控制所述电机的控制系统，所述的控制系统包括：

升压单元，包括依次连接的供电装置、第一稳压装置、升压装置以及第二稳压装置，用于输出稳定的工作电压；

调速单元，与所述升压单元藕接，包括依次连接的调压装置和控制显示装置，所述的调压装置用于调节工作电压的值并通过控制显示装置将调节后的工作电压加载至电机；

保护单元，用于检测电机的温度，当电机的温度达到一预设值后控制电机停止工作。

进一步的，所述的升压装置包括变压器，所述变压器的原线圈与所述第一稳压装置连接，所述变压器的副线圈与所述第二稳压装置连接。

进一步的，所述的第二稳压装置包括第一稳压二极管、第二稳压二极管、第三稳压电阻和第二稳压电容，所述的第二稳压二极管和第二稳压电容分别与副线圈的两个端头藕接，第二稳压二极管和第二稳压电容之间连接有第三稳压电阻，第三稳压电阻和第二稳压电容的节点通过第一稳压二极管与副线圈的端头藕接。

进一步的，所述的调压装置包括：

串联接地的第一调压电阻、第二调压电阻和第三调压电阻，第一调压电阻、第二调压电阻和第三调压电阻用于分压提供基准调速电压；

藕接的第一调压比较器和第一调压场效应管，第一调压比较器的反向输入端藕接第二调压电阻和第三调压电阻的节点，第一调压比较器的正向输入端藕接第一限位电压，第一调压比较器的输出端藕接第一场效应管的栅极，第一场效应管的漏极藕接控制显示装置，第一场效应管并联设置有第四调压电阻；

藕接的第二调压比较器和第二调压场效应管，第二调压比较器的反向输入端藕接第二调压电阻和第三调压电阻的节点，第二调压比较器的正向输入端藕接第二限位电压，第二调压比较器的输出端藕接第二场效应管的栅极，第二场效应管的漏极藕接第一场效应管的源极，第二场效应管并联设置有第五调压电阻；

藕接的第三调压比较器和第三调压场效应管，第三调压比较器的反向输入端藕接第二调压电阻和第三调压电阻的节点，第三调压比较器的正向输入端藕接第三限位电压，第三调压比较器的输出端藕接第三场效应管的栅极，第三场效应管的漏极藕接第二场效应管的源极，第三场效应管并联设置有第六调压电阻，第二场效应管的源极接地。

进一步的，所述的控制显示装置包括：

分别与电机并联设置的控制电容、第一控制二极管和第二控制发光二极管，所述的控制电容分别藕接第二稳压装置和调压装置，所述的第二控制发光二极管和控制电容设置有控制电阻。

进一步的，所述的保护单元包括：

保护比较器、第一保护电阻、第二保护电阻、第三保护电阻、保护三极管以及保护继电器，所述的保护比较器的正向输入端藕接一用于检测电机温度的温度传感器，反向输入端输入一保护电压；所述的第一保护电阻藕接保护比较器的输出端，第一保护电阻和第二保护电阻串联接地且节点藕接保护三极管的基极，保护三极管的集电极分别串联连接有第三保护电阻和保护继电器的继电器线圈，与继电器线圈配合的继电器常闭触点藕接于升压单元和调速单元之间用于控制二者的连接关系。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的电扳手的控制系统通过升压单元可对蓄电池输出的供电电压进行升高，并通过调速单元改变加载至电机处的供电电压，达到控制电机调速使电扳手适用于不同规格、材质的螺栓的目的。

2.保护单元可对电机的温度值进行检测，当电机出现过热的情况时，保护单元控制调速单元停止对电机加载电压，达到对其进行保护的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为电扳手的控制系统的结构示意图。

1、升压单元；11、供电装置；12、第一稳压装置；13、升压装置；14、第二稳压装置；2、调速单元；21、调压装置；22、控制显示装置；3、保护单元。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

一种电扳手的控制系统，如图1所示其结构示意图，包括：升压单元1，包括依次连接的供电装置11、第一稳压装置12、升压装置13以及第二稳压装置14，用于输出稳定的工作电压；调速单元2，与升压单元1藕接，包括依次连接的调压装置21和控制显示装置22，调压装置21用于调节工作电压的值并通过控制显示装置22将调节后的工作电压加载至电机；保护单元3，用于检测电机的温度，当电机的温度达到一预设值后控制电机停止工作。

通过升压单元1可对蓄电池输出的供电电压进行升高，并通过调速单元2改变加载至电机处的供电电压，达到控制电机调速使电扳手适用于不同规格、材质的螺栓的目的。保护单元3可对电机的温度值进行检测，当电机出现过热的情况时，保护单元3控制调速单元2停止对电机加载电压，达到对其进行保护的目的。

供电装置11包括蓄电池和与蓄电池藕接的电键，第一稳压装置12包括第一稳压电阻R11、第二稳压电阻R12、第一稳压三极管Q11、第二稳压三极管Q12以及第一稳压电容C11，第一稳压电阻R11和第二稳压电阻R12 串联接地，第一稳压电阻R11与电键S连接，第一稳压电阻R11和第二稳压电阻R12的节点藕接第一稳压三极管Q11的基极，第一稳压三极管Q11的集电极藕接第二稳压三极管Q12的发射极和基极且二者的节点藕接电键 S，第二稳压三极管Q12的基极与第一稳压电容C11串联接地。

升压装置13包括变压器T，变压器T的原线圈与第一稳压装置12连接，变压器T的副线圈与第二稳压装置14连接。

第二稳压装置14包括第一稳压二极管D11、第二稳压二极管D12、第三稳压电阻R13和第二稳压电容C12，第二稳压二极管D12和第二稳压电容 C12分别与变压器T副线圈的两个端头藕接，第二稳压二极管D12和第二稳压电容D12之间连接有第三稳压电阻R13，第三稳压电阻R13和第二稳压电容C12的节点通过第一稳压二极管D11与变压器T副线圈的端头藕接。

蓄电池输出的供电电压通过电压经过第一稳压装置12进行稳压，然后加载至变压器T的原线圈，通过原线圈与副线圈的匝数不同进行变压，副线圈得到变压后的供电电压，供电电压加载至第二稳压装置14进行稳压输出。

其中第一稳压电阻R11和第二稳压电阻R12进行分压为第一稳压三极管Q11的基极提供导通电压，第一稳压三极管Q11导通，此时第二稳压三极管Q12基极所在的回路导通且第二稳压三极管Q12的基极上电、并且第一稳压电容C11充电，第二稳压三极管Q12导通，蓄电池可将供电电压加载至变压器T的原线圈。

变压器T的副线圈接收到经过变压之后的供电电压后将输出至第一稳压二极管Q11、第二稳压二极管Q12、第三稳压电阻R13、以及第二稳压电容C1进行稳压，稳压后的供电电压加载至调速单元2。

调压装置21包括：串联接地的第一调压电阻R21、第二调压电阻R22 和第三调压电阻R23，第一调压电阻R21、第二调压电阻R22和第三调压电阻R23用于分压提供基准调速电压；

藕接的第一调压比较器U1和第一调压场效应管Q21，第一调压比较器 U1的反向输入端藕接第二调压电阻R22和第三调压电阻R23的节点，第一调压比较器U1的正向输入端藕接第一限位电压，第一调压比较器U1的输出端藕接第一场效应管Q21的栅极，第一场效应管Q21的漏极藕接控制显示装置22，第一场效应管Q21并联设置有第四调压电阻R24；

藕接的第二调压比较器U2和第二调压场效应管Q22，第二调压比较器 U2的反向输入端藕接第二调压电阻R22和第三调压电阻R23的节点，第二调压比较器U2的正向输入端藕接第二限位电压，第二调压比较器U2的输出端藕接第二场效应管Q22的栅极，第二场效应管Q22的漏极藕接第一场效应管Q21的源极，第二场效应管Q22并联设置有第五调压电阻R25；

藕接的第三调压比较器U3和第三调压场效应管Q23，第三调压比较器 U3的反向输入端藕接第二调压电阻R22和第三调压电阻R23的节点，第三调压比较器U3的正向输入端藕接第三限位电压，第三调压比较器U3的输出端藕接第三场效应管Q23的栅极，第三场效应管Q23的漏极藕接第二场效应管Q22的源极，第三场效应管Q23并联设置有第六调压电阻R26，第二场效应管Q22的源极接地。

控制显示装置22包括：分别与电机并联设置的控制电容C13、第一控制二极管D14和第二控制发光二极管D13，控制电容C13分别藕接第二稳压装置14和调压装置21，第二控制发光二极管D13和控制电容设置有控制电阻R27，当电机工作时，第二控制发光二极管D13进行反光指示。

当第一调压场效应管Q21、第二调压场效应管Q22、第三调压场效应管 Q23均处于断开的情况下时，电机和第一调压电阻R24、第二调压电阻R25 以及第三调压电阻R26等效成串联设置，此时的第一限位电压、第二限位电压以及第三限位电压分别小于基准调速电压，此时电机的功率达到一相对稳定最低值，其输出的扭转力最小。

当第一调压场效应管Q21和第二调压场效应管Q22处于断开、第三场效应管Q23处于导通情况下时，电机和第一调压电阻R24和第二调压电阻 R25等效成串联设置，此时的第一限位电压、第二限位电压大于别小于基准调速电压，第三限位电压分大于基准调速电压，第三调压电阻R26被短路，此时电机的功率达到一稳定值。

当第一调压场效应管Q21、第二调压场效应管Q22、第三调压场效应管 Q23均处于导通的情况下时，供电电压不经过第一调压电阻R24、第二调压电阻R25以及第三调压电阻R26分压直接加载至电机，此时的第一限位电压、第二限位电压以及第三限位电压分别大于基准调速电压，此时电机的功率达到一相对稳定最高值，其输出的扭转力最大。

以此类推，可根据改变基准调速电压、第一限位电压、第二限位电压以及第三限位电压的电压值来对三个场效应管的导通条件进行控制，进而达到改变电机加载电压的值以及改变电机电功率的目的。

其中基准调速电压可通过第一调压电阻R21、第二调压电阻R22和第三调压电阻R23得到，其中第二调压电阻R22为可变电阻，可通过改变其值进而改变基准调速电压值。

例如：第一调压比较器U1的正向输入端输入的第一限位电压为2V，第一调压比较器U1的反向输入端输入的基准调速电压值为1V，此时第一限位电压大于基准调速电压，第一调压比较器U1输出高电平的电压至第一调压场效应管的栅极，第一调压场效应管Q21导通，与第一场效应管Q21并联设置的第一调压电阻R24被短路，无法与电机进行分压。

保护单元3包括：保护比较器U4、第一保护电阻R31、第二保护电阻 R32、第三保护电阻R33、保护三极管Q31以及保护继电器KA1，保护比较器U4的正向输入端藕接一用于检测电机温度的温度传感器，反向输入端输入一保护电压；第一保护电阻R31藕接保护比较器U4的输出端，第一保护电阻R31和第二保护电阻R32串联接地且节点藕接保护三极管Q31的基极，保护三极管Q31的集电极分别串联连接有第三保护电阻R33和保护继电器 KA1的继电器线圈KA1，与继电器线圈KA1配合的继电器常闭触点KA1藕接于升压单元1和调速单元2之间用于控制二者的连接关系。

保护比较器U4的正向输入端连接一温度传感器，温度传感器检测电机的温度并输出模拟量的电压值，保护比较器U4的反向输入端输入一保护电压。当温度传感器检测到电机的温度变高后其输出的电压值相对增大，当其电压值大于保护电压后，保护比较器U4输出高电平的电压信号至第一保护电阻R31，第一保护电阻R31和第二保护电阻R32进行分压使保护三极管 Q31导通，继电器线圈KA1和与其串联设置的第三保护电阻R33分别上电。继电器线圈KA1控制位于升压单元1和调速单元2之间的继电器常闭触点 KA1断开，电机停止上电，进入停止工作状态。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种电扳手的控制系统，包括电机和控制所述电机的控制系统，其特征是，所述的控制系统包括：

升压单元(1)，包括依次连接的供电装置(11)、第一稳压装置(12)、升压装置(13)以及第二稳压装置(14)，用于输出稳定的工作电压；

调速单元(2)，与所述升压单元(1)藕接，包括依次连接的调压装置(21)和控制显示装置(22)，所述的调压装置(21)用于调节工作电压的值并通过控制显示装置(22)将调节后的工作电压加载至电机；

保护单元(3)，用于检测电机的温度，当电机的温度达到一预设值后控制电机停止工作。

2.根据权利要求1所述的一种电扳手的控制系统，其特征是：所述的升压装置(13)包括变压器，所述变压器的原线圈与所述第一稳压装置(12)连接，所述变压器的副线圈与所述第二稳压装置(14)连接。

3.根据权利要求2所述的一种电扳手的控制系统，其特征是：所述的第二稳压装置(14)包括第一稳压二极管、第二稳压二极管、第三稳压电阻和第二稳压电容，所述的第二稳压二极管和第二稳压电容分别与副线圈的两个端头藕接，第二稳压二极管和第二稳压电容之间连接有第三稳压电阻，第三稳压电阻和第二稳压电容的节点通过第一稳压二极管与副线圈的端头藕接。

4.根据权利要求1所述的一种电扳手的控制系统，其特征是：所述的调压装置(21)包括：

串联接地的第一调压电阻、第二调压电阻和第三调压电阻，第一调压电阻、第二调压电阻和第三调压电阻用于分压提供基准调速电压；

藕接的第一调压比较器和第一调压场效应管，第一调压比较器的反向输入端藕接第二调压电阻和第三调压电阻的节点，第一调压比较器的正向输入端藕接第一限位电压，第一调压比较器的输出端藕接第一场效应管的栅极，第一场效应管的漏极藕接控制显示装置(22)，第一场效应管并联设置有第四调压电阻；

藕接的第二调压比较器和第二调压场效应管，第二调压比较器的反向输入端藕接第二调压电阻和第三调压电阻的节点，第二调压比较器的正向输入端藕接第二限位电压，第二调压比较器的输出端藕接第二场效应管的栅极，第二场效应管的漏极藕接第一场效应管的源极，第二场效应管并联设置有第五调压电阻；

藕接的第三调压比较器和第三调压场效应管，第三调压比较器的反向输入端藕接第二调压电阻和第三调压电阻的节点，第三调压比较器的正向输入端藕接第三限位电压，第三调压比较器的输出端藕接第三场效应管的栅极，第三场效应管的漏极藕接第二场效应管的源极，第三场效应管并联设置有第六调压电阻，第二场效应管的源极接地。

5.根据权利要求1所述的一种电扳手的控制系统，其特征是：所述的控制显示装置(22)包括：

分别与电机并联设置的控制电容、第一控制二极管和第二控制发光二极管，所述的控制电容分别藕接第二稳压装置(14)和调压装置(21)，所述的第二控制发光二极管和控制电容设置有控制电阻。

6.根据权利要求1所述的一种电扳手的控制系统，其特征是：所述的保护单元(3)包括：

保护比较器、第一保护电阻、第二保护电阻、第三保护电阻、保护三极管以及保护继电器，所述的保护比较器的正向输入端藕接一用于检测电机温度的温度传感器，反向输入端输入一保护电压；所述的第一保护电阻藕接保护比较器的输出端，第一保护电阻和第二保护电阻串联接地且节点藕接保护三极管的基极，保护三极管的集电极分别串联连接有第三保护电阻和保护继电器的继电器线圈，与继电器线圈配合的继电器常闭触点藕接于升压单元(1)和调速单元(2)之间用于控制二者的连接关系。