CN212763218U - 一种电动扳手 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动扳手，涉及机械装配技术领域，包括扳手、驱动电机、减速设备、扭矩传感器、外壳以及微机操控系统，其中：所述驱动电机通过所述减速设备与所述扳手相连；所述减速设备、所述扭矩传感器、所述微机操控系统均设置于所述外壳内；所述驱动电机、所述减速设备、所述扭矩传感器均与所述微机操控系统信号连接；所述减速设备包括相连的高速级行星齿轮减速器以及低速级行星齿轮减速器；所述低速级行星齿轮减速器包括低速级齿圈，所述扭矩传感器与所述低速级齿圈相啮合。本实用新型提供的电动扳手，通过设置微机操控系统，实现对电动扳手工作过程中扳手的扭矩与转速的控制，实现对螺栓锁付的精确控制，保证螺栓连接的可靠性。

Description

一种电动扳手

技术领域

本实用新型涉及机械装配技术领域，具体而言，涉及一种电动扳手。

背景技术

扳手在机械装配领域应用广泛，但是在使用普通扳手对螺钉锁付时，由于锁付扭力不同，其相对应的锁付强度也不同，同时对螺钉造成的疲劳强度也不同。

目前使用的普通扳手在锁付过程中锁付扭力多不可控，因而无法保证螺栓连接的可靠性。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是目前扳手无法保证螺栓连接的可靠性。

为解决上述问题，本实用新型提供一种电动扳手，包括扳手、驱动电机、减速设备、扭矩传感器、外壳以及微机操控系统，其中：

所述驱动电机通过所述减速设备与所述扳手相连；

所述减速设备、所述扭矩传感器、所述微机操控系统均设置于所述外壳内；

所述驱动电机、所述减速设备、所述扭矩传感器均与所述微机操控系统信号连接；

所述减速设备包括相连的高速级行星齿轮减速器以及低速级行星齿轮减速器；

所述低速级行星齿轮减速器包括低速级齿圈，所述扭矩传感器与所述低速级齿圈相啮合。

通过减速设备、扭矩传感器以及驱动电机均信号连接的微机操控系统，实现对电动扳手工作过程中扳手的扭矩与转速的控制，实现对螺栓锁付的精确控制，保证螺栓连接的可靠性。

可选地，所述低速级齿圈的外侧设置有外齿，所述扭矩传感器的一端通过所述外齿与所述低速级齿圈相啮合，所述扭矩传感器的另一端与所述外壳固定连接。

可选地，所述扭矩传感器通过连接销与所述外壳固定连接。

可选地，所述扳手包括内六角扳手。

可选地，所述外壳上设置有电源开关。

可选地，所述驱动电机包括步进电机。

可选地，还包括手柄，所述驱动电机设置于所述手柄内。

可选地，所述手柄的分布方向与所述外壳的分布方向相垂直。

可选地，所述手柄设置于所述外壳上远离所述扳手的一端。

可选地，所述手柄上设置有手柄开关，所述手柄开关与所述驱动电机电连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的电动扳手具有如下优势：

本实用新型提供的电动扳手，通过将扭矩传感器与低速级齿圈相啮合，并设置与减速设备、扭矩传感器以及驱动电机均信号连接的微机操控系统，实现对电动扳手工作过程中扳手的扭矩与转速的控制，实现对螺栓锁付的精确控制，保证螺栓连接的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型所述的电动扳手的结构简图；

图2为本实用新型所述的两级行星齿轮减速器的平面结构简图；

图3为本实用新型所述的两级行星齿轮减速器的内部结构简图。

附图标记说明：

1-扳手；2-减速设备；21-高速级行星齿轮减速器；22-低速级行星齿轮减速器；221-低速级齿圈；2211-外齿；222-低速级行星齿轮；3-扭矩传感器；4-外壳；41-电源开关；5-手柄；51-手柄开关。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“周向”、“径向”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”仅用于简化描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定为“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第一特征之“上”或之“下”，可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征的正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

为解决目前普通扳手无法保证螺栓连接的可靠性的问题，本实用新型提供一种电动扳手，参见图1所示，该电动扳手包括扳手1、驱动电机、减速设备2、扭矩传感器3以及外壳4，其中，驱动电机用于为扳手1提供驱动力，驱动电机通过减速设备2与扳手1相连，通过减速设备2将驱动力传递至扳手1上；减速设备2、扭矩传感器3以及微机操控系统均设置于外壳4内，驱动电机、减速设备2以及扭矩传感器3均与微机操控系统信号连接。

本申请优选减速设备2为行星齿轮减速设备，利用行星齿轮减速设备构造紧凑、传动比大的特点，来减小电动扳手的体积，减轻电动扳手的重量。

并进一步优选该行星齿轮减速设备包括相连的高速级行星齿轮减速器21以及低速级行星齿轮减速器22；该电动扳手工作过程中，参见图2所示，驱动电机带动高速级行星齿轮减速器21转动，该高速级行星齿轮减速器21转动过程中再将扭矩传送至低速级行星齿轮减速器22上。

具体的，参见图3所示，低速级行星齿轮减速器22包括低速级行星齿轮222以及低速级齿圈221，其中低速级齿圈221设置于低速级行星齿轮222的外侧，且低速级齿圈221与低速级行星齿轮222相啮合。

该低速级行星齿轮减速器22与扳手1线相连，具体的，低速级行星齿轮减速器22可以通过电动扳手的输出轴与扳手1相连；由于电动扳手工作过程中，扳手1处于转动状态，为便于对工作过程中扳手1的扭矩进行检测，本申请优选扭矩传感器3与低速级齿圈221相啮合，通过低速级齿圈221来检测扳手1的扭矩。

具体的，该电动扳手工作过程中，首先根据待锁付的螺栓的锁付需求，通过微机操控系统对锁付过程中的锁付扭矩进行设定；驱动电机启动后，驱动电机带动高速级行星齿轮减速器21转动，高速级行星齿轮减速器21转动过程中又带动低速级行星齿轮减速器22转动；低速级行星齿轮减速器22转动过程中，通过与低速级齿圈221相啮合的扭矩传感器3来检测低速级齿圈221的扭矩，然后将旋转扭矩测量转换为定轴扭矩测量，通过监测扭矩传感器3的扭矩值间接测量扳手1处的扭矩；将检测到的扭矩数值传送至微机操控系统，微机操控系统将检测到的扭矩数值与设定的扭矩数值进行比对，当检测到的扭矩数值达到设定的扭矩数值时，该微机操控系统向驱动电机发出停机指令，驱动电机停止运行，从而实现随锁付的精确控制。

其中微机操控系统可为现有技术中任意能够实现本申请中的控制步骤的微机操控系统，本申请不对该微机操控系统的具体类型进行限制。

此外，为便于操作，本申请提供的电动扳手还可包括与微机操控系统相适配的显示结构，以便于通过该显示结构更加直观的对扭矩数值进行设定，或对扭矩数值进行监控等。

本申请还可进一步通过微机操控系统来对扭矩传感器3检测的扭矩数值进行收集，并对收集的扭矩数值进行分析处理，再根据分析处理的结果来对驱动电机的运行进行控制与调整，进而实现对电动扳手扭矩与转速的精确控制。

本实用新型提供的电动扳手，通过将扭矩传感器3与低速级齿圈221相啮合，并设置与减速设备2、扭矩传感器3以及驱动电机均信号连接的微机操控系统，实现对电动扳手工作过程中扳手1的扭矩与转速的控制，实现对螺栓锁付的精确控制，保证螺栓连接的可靠性。

其中扳手1可以为任意规格的扳手，本申请优选该扳手1为内六角扳手。

同时，该内六角扳手可以包括多种型号，以便于根据不同型号的螺栓来选择相应型号的六角扳手，扩大本申请提供的电动扳手的使用范围。

为实现扭矩传感器3与低速级齿圈221相啮合，本申请优选低速级齿圈221的外侧设置有外齿2211，扭矩传感器3的一端通过外齿2211与低速级齿圈221相啮合，扭矩传感器3的另一端与外壳4固定连接。

具体的，扭矩传感器3的弹性体的一端与低速级齿圈221相啮合，该扭矩传感器3的弹性体的外侧设置有齿状结构，该齿状结构与低速级齿圈221外侧的外齿2211相适配，从而通过位于扭矩传感器3的弹性体外侧的齿状结构与外齿2211的配合，实现扭矩传感器3与低速级齿圈221的啮合。

进一步将感应低速级齿圈221的扭矩的应变片张贴于扭矩传感器3的弹性体上，来对低速级齿圈221的扭矩进行感应，实现对扭矩的检测。

扭矩传感器3的另一端与外壳4的固定连接方式可以为紧固件连接、卡接等任意固定连接的方式，本申请优选扭矩传感器3通过连接销与外壳4固定连接。

本申请中外壳4上设置有电源开关41，通过开启该电源开关41来使电动扳手通电；当不使用该电动扳手时，关闭该电源开关41，使得电动扳手与电源切断，从而避免因误操作开启该电动扳手，提高使用的安全性。

驱动电机可选择现有技术中任意形式的电机，本申请优选该驱动电机为步进电机。

利用步进电机体积小、转速易于控制的特性，一方面减小电动扳手的体积与重量，另一方面提高对电动扳手控制的精确性。

进一步的，为提高电动扳手的安全性能以及美观性，本申请提供的电动扳手还包括手柄5，该手柄5为空心结构，驱动电机设置于手柄5内。

该手柄5的具体结构形式及尺寸根据驱动电机的结构形式及尺寸而定，该手柄5的分布方向可以与外壳4的分布方向相同，也可不同，为便于操作，本申请优选该手柄5的分布方向与外壳4的分布反向相垂直；由于减速设备2设置于外壳4中，且减速设备2与扳手1相连，因此，扳手1的分布方向与外壳4的分布方向相同；当手柄5的分布方向与外壳4的分布方向相垂直时，扳手1的分布方向与手柄5的分布方向也垂直；从而在使用该电动扳手时，操作人员手握手柄5，通过与该手柄5相垂直的扳手1来对相应的螺栓等进行锁付，更加符合人体工学，能够降低操作难度。

进一步的，本申请优选该手柄5设置于外壳4上远离扳手1的一端。

本申请手柄5上设置有手柄开关51，该手柄开关51与驱动电机电连接。

使用该电动扳手时，首先开启位于外壳4上的电源开关，使电动扳手内的用电元件与电源接通通电，此时驱动电机处于通电状态，但未开启；进一步的，将扳手1移动至待锁付的螺栓处后，开启手柄开关51，驱动电机开启，进而在驱动电机运行过程中通过减速设备2来带动扳手1转动，实现锁付。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动扳手，其特征在于，包括扳手(1)、驱动电机、减速设备(2)、扭矩传感器(3)、外壳(4)以及微机操控系统，其中：

所述驱动电机通过所述减速设备(2)与所述扳手(1)相连；

所述减速设备(2)、所述扭矩传感器(3)、所述微机操控系统均设置于所述外壳(4)内；

所述驱动电机、所述减速设备(2)、所述扭矩传感器(3)均与所述微机操控系统信号连接；

所述减速设备(2)包括相连的高速级行星齿轮减速器(21)以及低速级行星齿轮减速器(22)；

所述低速级行星齿轮减速器(22)包括低速级齿圈(221)，所述扭矩传感器(3)与所述低速级齿圈(221)相啮合。

2.如权利要求1所述的电动扳手，其特征在于，所述低速级齿圈(221)的外侧设置有外齿(2211)，所述扭矩传感器(3)的一端通过所述外齿(2211)与所述低速级齿圈(221)相啮合，所述扭矩传感器(3)的另一端与所述外壳(4)固定连接。

3.如权利要求2所述的电动扳手，其特征在于，所述扭矩传感器(3)通过连接销与所述外壳(4)固定连接。

4.如权利要求1所述的电动扳手，其特征在于，所述扳手(1)包括内六角扳手。

5.如权利要求1所述的电动扳手，其特征在于，所述外壳(4)上设置有电源开关(41)。

6.如权利要求1所述的电动扳手，其特征在于，所述驱动电机包括步进电机。

7.如权利要求1～6任一项所述的电动扳手，其特征在于，还包括手柄(5)，所述驱动电机设置于所述手柄(5)内。

8.如权利要求7所述的电动扳手，其特征在于，所述手柄(5)的分布方向与所述外壳(4)的分布方向相垂直。

9.如权利要求7所述的电动扳手，其特征在于，所述手柄(5)设置于所述外壳(4)上远离所述扳手(1)的一端。

10.如权利要求7所述的电动扳手，其特征在于，所述手柄(5)上设置有手柄开关(51)，所述手柄开关(51)与所述驱动电机电连接。

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