CN219075503U - 螺栓定扭矩扳手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及扳手技术领域，尤其涉及一种螺栓定扭矩扳手。螺栓定扭矩扳手包括：锂电池组、电机、减速机构、行走机构和螺栓套筒，所述锂电池组、所述电机和所述减速机构均设在所述行走机构上，所述锂电池组与所述电机电性连接，所述电机与所述减速机构传动连接，所述减速机构与所述螺栓套筒传动连接，所述减速机构包括：至少两个减速器，所述减速器各自之间传动连接；以及扭矩限制器，传动连接在所述减速器之间。本实用新型用以解决现有扳手的输出扭矩精度难以保证，对铁路扣件破坏力较大，影响扣件系统的使用寿命和安全性能的问题，实现了对扳手的扭矩进行精确设定。

Description

螺栓定扭矩扳手

技术领域

本实用新型涉及扳手技术领域，尤其涉及一种螺栓定扭矩扳手。

背景技术

螺栓扳手是铁路上一种必不可少的铁路养护的专用机具。从动力形式有内燃机的、液压、锂电等；从工作原理有冲击型扳手和本实用新型讲述的静扭矩扳手。现有定扭矩扳手产品的构成都由动力、离合装置、减速箱、传动轴、换向装置、输出套筒组件等组成。在工作时，由内燃机或其它动力输出的旋转的扭矩，通过离合装置的分离与结合，由传动轴传递给换向装置，最终由输出套筒输出扭矩，完成对螺栓上的螺母紧固与旋松作业。

现有的螺栓扳手其输出扭矩精度难以保证，且对铁路扣件破坏力较大，影响扣件系统的使用寿命和安全性能。

实用新型内容

本实用新型提供一种螺栓定扭矩扳手，用以解决现有扳手的输出扭矩精度难以保证，对铁路扣件破坏力较大，影响扣件系统的使用寿命和安全性能的问题，实现了对扳手的扭矩进行精确设定。

本实用新型提供一种螺栓定扭矩扳手，包括：锂电池组、电机、减速机构、行走机构和螺栓套筒，所述锂电池组、所述电机和所述减速机构均设在所述行走机构上，所述锂电池组与所述电机电性连接，所述电机与所述减速机构传动连接，所述减速机构与所述螺栓套筒传动连接，所述减速机构包括：

至少两个减速器，所述减速器各自之间传动连接；以及

扭矩限制器，传动连接在两个所述减速器之间。

根据本实用新型提供的一种螺栓定扭矩扳手，所述减速器包括第一减速器和第二减速器；

所述电机的输出轴与所述第一减速器传动连接；

所述第一减速器的输出轴与所述扭矩限制器传动连接；

所述扭矩限制器的输出轴与所述第二减速器传动连接；

所述第二减速器的输出轴通过传动组件与所述螺栓套筒传动连接。

根据本实用新型提供的一种螺栓定扭矩扳手，所述传动组件包括中间传动机构和锥齿轮传动机构；

所述中间传动机构连接在所述减速机构和锥齿轮传动机构之间；

所述锥齿轮传动机构与所述螺栓套筒传动连接。

根据本实用新型提供的一种螺栓定扭矩扳手，所述中间传动机构包括传动轴，所述传动轴的第一端与所述第二减速器的输出轴传动连接。

根据本实用新型提供的一种螺栓定扭矩扳手，所述锥齿轮传动机构包括，

锥齿轮传动箱，与所述行走机构固定连接；

第一锥齿轮轴，贯穿所述锥齿轮传动箱的一个侧壁并且与其转动连接，位于所述锥齿轮传动箱外部一端与所述传动轴的第二端传动连接；

第二锥齿轮轴，贯穿所述锥齿轮传动箱的另一个侧壁并且与其转动连接，位于锥齿轮传动箱外部一端与所述螺栓套筒传动连接；

第一锥齿轮，传动连接在所述第一锥齿轮轴位于所述锥齿轮传动箱内部一端；以及

第二锥齿轮，传动连接在所述第二锥齿轮轴位于所述锥齿轮传动箱内部一端，并且与所述第一锥齿轮啮合传动。

根据本实用新型提供的一种螺栓定扭矩扳手，所述行走机构包括摆动支架和小车组件；

所述摆动支架铰接在所述小车组件上端，所述锂电池组、所述电机和所述减速机构均设在所述摆动支架上。

根据本实用新型提供的一种螺栓定扭矩扳手，所述中间传动机构还包括连接筒和传动轴，所述连接筒固定安装在所述第二减速器和所述锥齿轮传动箱之间，所述传动轴转动安装在所述连接筒内部。

根据本实用新型提供的一种螺栓定扭矩扳手，所述扳手还包括操作把手，所述操作把手与所述中间传动机构铰接。

根据本实用新型提供的一种螺栓定扭矩扳手，所述操作把手的端部上设有第一开关，所述中间传动机构上设有第二开关；

所述电机与所述第一开关、所述第二开关均电性连接。

根据本实用新型提供的一种螺栓定扭矩扳手，所述小车组件的车轮的形状适配于钢轨。

本实用新型实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

本实用新型通过锂电池组为电机提供动力，驱动电机转动，电机带动第一个减速器进行转动，第一个减速器然后带动扭矩限制器转动，扭矩限制器带动第二减速器330进行转动，第二减速器330连接传动轴转动，最终通过最后一个锥减速器带动螺栓套筒转动，螺栓套筒对螺栓进行旋拧。电机采用高密度直流无刷电机比现有异步电动机及内燃机质量更轻；而减速器的齿轮均采用硬齿面，质轻且过载能力更强。齿面经过磨齿比现有其它类型传动噪音更低。采用分开式多级减速器，可以实现较大的减速比和扭矩。

本实用新型通过扭矩限制器作为限制输出扭矩构件，具有控制精度高的优点。当负载过大或达到所调节的扭矩时扭矩限制器分离，从而控制扭矩的精确输出。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型提供的螺栓定扭矩扳手的正视图；

图2是本实用新型提供的螺栓定扭矩扳手的俯视图；

图3是本实用新型提供的图2中的A-A方向剖视图。

附图标记：

100：锂电池组；200：电机；300：减速机构；400：行走机构；500：中间传动机构；600：操作把手；700：锥齿轮传动机构；800：螺栓套筒；

310：第一减速器；320：扭矩限制器；330：第二减速器；

410：摆动支架；420：小车组件；

510：连接筒；520：传动轴；

710：第一锥齿轮轴；720：第一锥齿轮；730：锥齿轮传动箱；740：第二锥齿轮；750：第二锥齿轮轴。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中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作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。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”的方向均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。此外，“多个”的含义是两个或两个以上。说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

螺栓定扭矩扳手是铁路上一种必不可少的铁路养护的专用机具，是一种可以精确控制输出扭矩的机动扳手。其动力包括内燃机、液压以及锂电池等；从工作原理分类包括冲击型扳手和静扭矩扳手。现有定扭矩扳手的构成由动力、离合装置、减速箱、传动轴、换向装置、输出套筒组件等组成。在工作时，由内燃机或其它动力输出的旋转的扭矩，通过离合装置的分离与结合，由传动轴传递给换向装置，最终由输出套筒输出扭矩，完成对螺栓上的螺母紧固与旋松作业。

对于冲击型螺栓扳手，其冲击频率高、扭矩大，同时对扣件螺母破坏力也大。不能满足高速铁路运营线路对扣件螺栓扭矩精确控制的要求。对于内燃螺栓静扭扳手，内燃机体积上占据整个机器很大空间，启动运行噪声很大，空气污染比较严重，对使用者身体也极具危害。液压螺栓静扭扳手，需要接入液压泵站，且需要提供大于10MPa的液压油，带动液压泵也需要电，因此耗能大，使用也不方便。另外液体具有一定的可压缩性，配合表面也不可避免地有泄漏存在。液压扭矩调节不够精确。

而在高速铁路扣件系统的应用中，为了铁路安全，国家对相应的扣件的扭矩均具有相应的规定。根据相关标准，WJ-7型扣件安装扭矩不应大于140N.m；对于时速250、减速机构300、350km高速铁路，为保证WJ-7型扣件系统弹条及T型螺栓受力安全，建议安装扭矩最大限值分别取140、130、120N.m；WJ-7扣件养护螺母扭矩W1型弹条约120N.m，X2型弹条约80N.m。因此，在对这些扣件的安装过程中，其扭矩的把控十分重要。因此对螺栓扳手扭矩的控制是其一个重要的功能。

参照图1-图3，本实用新型实施例提供一种螺栓定扭矩扳手，锂电池组100、电机200、减速机构300、行走机构400和螺栓套筒800，锂电池组100、电机200和减速机构300均设在行走机构400上，锂电池组100与电机200电性连接，电机200与减速机构300传动连接，减速机构300与螺栓套筒800传动连接，减速机构300包括：至少两个减速器，减速器各自之间传动连接；以及扭矩限制器320，传动连接在两个减速器之间。

上述结构中，由锂电池组100为电机200提供动力，驱动电机200转动，电机200带动第一个减速器进行转动，第一个减速器然后带动扭矩限制器320转动，扭矩限制器320带动剩下的减速器进行转动，最终通过最后一个减速器带动螺栓套筒800转动，螺栓套筒800对螺栓进行旋拧。采用分开式多级减速器，可以实现较大的减速比和扭矩。同时，通过扭矩限制器作为限制输出扭矩构件，具有控制精度高的优点。当负载过大或达到所调节的扭矩时扭矩限制器分离，从而控制扭矩的精确输出，其扭矩精度小于±5％。

需要说明的是，电机200采用高密度直流无刷电机，减速器齿轮均采用硬齿面。锂电池组100、电机200和减速机构300均可拆卸设在行走机构400上，具体可以通过螺栓连接。减速器的数量可以根据实际情况进行设置。减速器的种类可以是蜗轮蜗杆减速箱、齿轮减速箱、蜗杆减速箱、蜗轮减速箱以及行星减速箱中的一种或者其组合。

参照图3，根据本实用新型的一些实施例，减速器包括第一减速器310和第二减速器330；电机200的输出轴与第一减速器310传动连接；第一减速器310的输出轴与扭矩限制器320传动连接；扭矩限制器320的输出轴与第二减速器330传动连接；第二减速器330的输出轴通过传动组件与螺栓套筒800传动连接。

上述结构采用两个减速器，在实现较大的减速比和扭矩时，避免了减速器过多导致本装置的重量过大。

需要说明的是电机200的输出轴与第一减速器310的输入轴进行斜齿传动，第一减速器310的输出轴与扭矩限制器320的一端轴孔键连接；扭矩限制器320的另一端轴孔与第二减速器330的输入轴进行键连接；第二减速器330的输出轴通过传动组件与螺栓套筒800传动连接。上述键连接具体可以是平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接，

参照图1，根据本实用新型的一些实施例，传动组件包括中间传动机构500和锥齿轮传动机构700；中间传动机构500连接在减速机构300和锥齿轮传动机构700之间；锥齿轮传动机构700与螺栓套筒800传动连接。

在上述结构中，中间传动机构500的作用是传递动力，将减速机构300的动力传输给锥齿轮传动机构700,锥齿轮传动机构700的作用是将动力进行方向上的转化，使得动力沿水平的轴向旋转变为沿竖直的轴向进行旋转，从而更便于螺栓套筒800对螺栓进行旋拧。

参照图3，根据本实用新型的一些实施例，中间传动机构500包括传动轴520，传动轴520的第一端与第二减速器330的输出轴传动连接。

传动轴520的作用是连接第二减速器330和第一锥齿轮轴710，并进行传动，传动轴520的一端与第二减速器330的输出轴键连接，另一端与第一锥齿轮轴710键连接。

参照图3，根据本实用新型的一些实施例，锥齿轮传动机构700包括第一锥齿轮轴710、第一锥齿轮720、锥齿轮传动箱730、第二锥齿轮740和第二锥齿轮轴750，锥齿轮传动箱730与行走机构400固定连接；第一锥齿轮轴710贯穿锥齿轮传动箱730的一个侧壁并且与其转动连接，位于锥齿轮传动箱730外部一端与传动轴520的第二端传动连接；第二锥齿轮轴750贯穿锥齿轮传动箱730的另一个侧壁并且与其转动连接，位于锥齿轮传动箱730外部一端与螺栓套筒800传动连接；第一锥齿轮720传动连接在第一锥齿轮轴710位于锥齿轮传动箱730内部一端；第二锥齿轮740传动连接在第二锥齿轮轴750位于锥齿轮传动箱730内部一端，并且与第一锥齿轮720啮合传动。

在上述结构中，锥齿轮传动箱730内部设有腔体，第一锥齿轮720、第二锥齿轮740啮合传动连接在该腔体中，通过第一锥齿轮720和第二锥齿轮740啮合传动，从而将以水平轴线为中心的旋转，转化为以竖直轴线为中心进行旋转，从而使得本装置能够更好地带动螺栓套筒800进行对螺栓进行工作。

参照图3，根据本实用新型的一些实施例，行走机构400包括摆动支架410和小车组件420；摆动支架410铰接在小车组件420上端，可以进行360°回转及上下摆动。锂电池组100、电机200和减速机构300均设在摆动支架410上。

根据上述结构，使得锂电池组100、电机200、减速机构300、中间传动机构500、操作把手600、锥齿轮传动机构700和螺栓套筒800为一个整体，并且该整体可以随着摆动支架410做相对于小车组件420的转动和摆动，从而使得本实用新型在进行工作时，在保证小车组件420始终与铁轨接触的同时，又可以调节螺栓套筒800的位置，从而可以对不同角度范围内的螺栓进行相应的工作。大大提高了工作效率。

需要说明的是，摆动支架410铰接在小车组件420的上方，可以相对于小车组件420进行一定范围内角度转动和摆动。小车组件420包括行走架和行走轮，行走轮设有若干个，其具体数量根据实际情况进行设计。行走轮转动安装在在行走架的底部，小车组件420与行走架铰接。

参照图1-图3，根据本实用新型的一些实施例，中间传动机构500还包括连接筒510和传动轴520，连接筒510固定安装在第二减速器330和锥齿轮传动箱730之间，传动轴520转动安装在连接筒510内部。连接筒510的作用是一方面将减速机构300与锥齿轮传动机构700进行连接，另一方面为传动轴520提供载体。连接筒510的内部设有可供连接筒510转动的腔体，使得连接筒510转动连接在其内部。

参照图1-图3，根据本实用新型的一些实施例，扳手还包括操作把手600，操作把手600与中间传动机构500铰接，操作把手600可相对于传动机构500做一定范围的上下摆动。操作把手600与中间传动机构500铰接，其所起到的作用是调节螺栓套筒800的位置，操控开关拧紧或旋松螺栓以及小车推行。

操作把手600的端部设有第一开关，中间传动机构500上设有第二开关；第一开关为按压式开关，当工作人员按压开关即可开启，当工作人员放开即可关闭；第二开关为感应开关，操作把手靠近上设有感应部，当下压操作把手600时，感应部移动到第二开关处，第二开关感应到感应部即可开启，当抬起操作把手600时，感应部远离第二开关，第二开关即可关闭。第一开关可控制本装置中螺栓套筒800进行速度较慢的转动，第二开关可控制本装置中螺栓套筒800进行速度较快的转动。当螺栓套筒800准备与螺栓进行套接时，启动第一开关，使得螺栓套筒800以一个较慢的速度转动套接在螺栓上，下压把手启动第二开关，第二开关控制本实用新型中螺栓套筒800进行额定扭矩下工作。通过这样的设计可以使得螺栓套筒800在对螺栓进行工作时具备一定的启动转速，从而更好的发挥电机性能。

参照图1和图3，根据本实用新型的一些实施例，小车组件420车轮的形状适配于钢轨，从而使得小车组件420更加稳定地在铁轨上进行移动。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种螺栓定扭矩扳手，包括：锂电池组(100)、电机(200)、减速机构(300)、行走机构(400)和螺栓套筒(800)，所述锂电池组(100)、所述电机(200)和所述减速机构(300)均设在所述行走机构(400)上，所述锂电池组(100)与所述电机(200)电性连接，所述电机(200)与所述减速机构(300)传动连接，所述减速机构(300)与所述螺栓套筒(800)传动连接，其特征在于，所述减速机构(300)包括：

至少两个减速器，所述减速器各自之间传动连接；以及

扭矩限制器(320)，传动连接在两个所述减速器之间。

2.根据权利要求1所述的螺栓定扭矩扳手，其特征在于，

所述减速器包括第一减速器(310)和第二减速器(330)；

所述电机(200)的输出轴与所述第一减速器(310)传动连接；

所述第一减速器(310)的输出轴与所述扭矩限制器(320)传动连接；

所述扭矩限制器(320)的输出轴与所述第二减速器(330)传动连接；

所述第二减速器(330)的输出轴通过传动组件与所述螺栓套筒(800)传动连接。

3.根据权利要求2所述的螺栓定扭矩扳手，其特征在于，

所述传动组件包括中间传动机构(500)和锥齿轮传动机构(700)；

所述中间传动机构(500)连接在所述减速机构(300)和锥齿轮传动机构(700)之间；

所述锥齿轮传动机构(700)与所述螺栓套筒(800)传动连接。

4.根据权利要求3所述的螺栓定扭矩扳手，其特征在于，

所述中间传动机构(500)包括传动轴(520)，所述传动轴(520)的第一端与所述第二减速器(330)的输出轴传动连接。

5.根据权利要求4所述的螺栓定扭矩扳手，其特征在于，

所述锥齿轮传动机构(700)包括，

锥齿轮传动箱(730)，与所述行走机构(400)固定连接；

第一锥齿轮轴(710)，贯穿所述锥齿轮传动箱(730)的一个侧壁并且与其转动连接，位于所述锥齿轮传动箱(730)外部一端与所述传动轴(520)的第二端传动连接；

第二锥齿轮轴(750)，贯穿所述锥齿轮传动箱(730)的另一个侧壁并且与其转动连接，位于锥齿轮传动箱(730)外部一端与所述螺栓套筒(800)传动连接；

第一锥齿轮(720)，传动连接在所述第一锥齿轮轴(710)位于所述锥齿轮传动箱(730)内部一端；以及

第二锥齿轮(740)，传动连接在所述第二锥齿轮轴(750)位于所述锥齿轮传动箱(730)内部一端，并且与所述第一锥齿轮(720)啮合传动。

6.根据权利要求5所述的螺栓定扭矩扳手，其特征在于，

所述行走机构(400)包括摆动支架(410)和小车组件(420)；

所述摆动支架(410)铰接在所述小车组件(420)上端，所述锂电池组(100)、所述电机(200)和所述减速机构(300)均设在所述摆动支架(410)上。

7.根据权利要求6所述的螺栓定扭矩扳手，其特征在于，

所述中间传动机构(500)还包括连接筒(510)和传动轴(520)，所述连接筒(510)固定安装在所述第二减速器(330)和所述锥齿轮传动箱(730)之间，所述传动轴(520)转动安装在所述连接筒(510)内部。

8.根据权利要求3所述的螺栓定扭矩扳手，其特征在于，

所述扳手还包括操作把手(600)，所述操作把手(600)与所述中间传动机构(500)铰接。

9.根据权利要求8所述的螺栓定扭矩扳手，其特征在于，

所述操作把手(600)的端部上设有第一开关，所述中间传动机构(500)上设有第二开关；

所述电机(200)与所述第一开关、所述第二开关均电性连接。

10.根据权利要求6所述的螺栓定扭矩扳手，其特征在于，

所述小车组件(420)的车轮的形状适配于钢轨。

Images