CN219987461U - 一种倍增器专用电子扭矩扳手 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种倍增器专用电子扭矩扳手，涉及扭矩扳手技术领域，包括依次连接的扳手头、扳手杆、壳体以及扳手柄。倍增器专用电子扭矩扳手还包括用于获取扭矩扳手的输入扭矩数据的第一输入单元、用于获取倍增器的倍数数据的第二输入单元、用于显示输出扭矩数据的显示单元以及用于处理数据的中央处理单元,其中，中央处理单元接收输入扭矩数据以及倍数数据，输出经倍增器增倍后的输出扭矩数据，并发送给显示单元，显示单元将输出扭矩数据进行直观显示，使操作人员在使用扭矩扳手的过程中可以始终注意施加在输入端的扭矩，保证了施加在待紧固物体上输出扭矩的精确度。

Description

一种倍增器专用电子扭矩扳手

技术领域

本申请涉及扭矩扳手技术领域，尤其是涉及一种倍增器专用电子扭矩扳手。

背景技术

扳手是一种常用的安装与拆卸工具，是利用杠杆原理拧转螺栓、螺钉、螺母和其他螺纹紧持螺栓或螺母的开口或套孔固件的手工工具。其中扭矩扳手广泛应用于工业、民用等各种需要扭矩紧配要求的场合。

倍增器是一种可以放大扭矩扳手扭矩的装置，操作者可以通过倍增器输入较小的扭矩以获得更大的扭矩，一般用于大型设备，以保证螺栓的拧紧质量和较高的扭矩精度。而常用的倍增器是通过计算来设定输入扭矩的大小以获得所需要的输出扭矩。当输入扭矩达到时，停止施力，输出扭矩即倍增器输出=输入端扭矩x倍增器的倍数，实现放大输入端扭矩的效果。

但是在操作人员使用倍增器以及扭矩扳手的过程中，不能直观的看到扭矩值，导致无法保证作用在设备上的输出扭矩的精度，可能损坏设备或者设备螺栓连接处扭矩不足而连接不稳定，存在待改进之处。

实用新型内容

为了直观看到倍增器的输出扭矩值，保证输出扭矩的精度，本申请提供一种倍增器专用电子扭矩扳手。

本申请提供的一种倍增器专用电子扭矩扳手，采用如下的技术方案：

一种倍增器专用电子扭矩扳手，包括扳手头、扳手杆、壳体以及扳手柄；还包括：

第一输入单元，用于获取扭矩扳手的输入扭矩数据；

第二输入单元，用于获取倍增器的倍数数据；

中央处理单元，与所述第一输入单元以及第二输入单元数据连接，接收所述输入扭矩数据以及倍数数据，并输出输出扭矩数据；

显示单元，与所述中央处理单元数据连接，接收所述输出扭矩数据并显示。

通过采用上述技术方案，第一输入单元获取输入扭矩数据，第二输入单元获取倍数数据，中央处理单元接收输入扭矩数据以及倍数数据，输出经倍增器增倍后的输出扭矩数据，并发送给显示单元，显示单元将输出扭矩数据进行直观显示，使操作人员在使用扭矩扳手的过程中可以始终注意施加在输入端的扭矩，保证了施加在待紧固物体上输出扭矩的精确度。

可选的，所述第一输入单元包括扭矩传感器，所述扭矩传感器包括设置沿扳手杆长度方向设置在扳手杆内部的刚体，还包括设置在所述刚体上的应变片，所述应变片与中央处理单元电连接，实时检测扭矩扳手的输入扭矩数据。

通过采用上述技术方案，应变片测量到刚体发生的微小变化，并将其转化为电信号传递给中央处理单元，方便对输入扭矩数据进行后续计算处理。

可选的，所述第二输入单元配置为设置在所述壳体上的按键，用于获取输入的目标扭矩数据以及倍增器的倍数数据。

通过采用上述技术方案，设置在壳体上的案件可以方便操作人员输入数字。

可选的，所述中央处理单元包括乘法模块；

所述乘法模块接收所述输入扭矩数据以及倍数数据，输出输出扭矩数据；

所述显示单元配置为设置在所述壳体上的显示屏，所述显示屏与所述乘法模块数据连接，接收并显示所述输出扭矩数据。

通过采用上述技术方案，乘法模块可以将输入的输入扭矩数据以及倍数数据做乘法，并输出结果。

可选的，所述中央处理单元还包括比较模块；

所述比较模块接收所述输入扭矩数据以及目标扭矩数据，输出比较结果信号；

所述显示单元还包括设置在所述壳体上的报警灯，所述报警灯与所述比较模块数据连接，接收并显示所述比较结果信号。

通过采用上述技术方案，比较模块可以比较输入扭矩数据以及目标扭矩数据的大小，当比较输入扭矩大于目标扭矩时，输出警示的比较结果信号，使警示灯亮起，提示操作人员停止增加扭矩，进一步增加了输出扭矩的精度。

可选的，所述扭矩扳手还包括含放大器的预处理单元，所述预处理单元具有第一端和第二端，所述第一端用于与所述扭矩传感器电连接，以接收所述扭矩传感器反馈的原始态的输入扭矩数据，所述第二端与所述中央处理单元电连接，以输出经预处理后的输入扭矩数据。

通过采用上述技术方案，预处理电路将扭矩传感器获取的输入扭矩数据进行放大，随后将放大后的输入扭矩数据作为预处理后的输入扭矩数据并转输给中央处理单元。相比直接将输入扭矩数据发送给中央处理单元而言，本案中放大后的输入扭矩数据能够携带更多的信息量，使得中央处理单元对于扭矩传感器的状态监测更为准确可信。

可选的，所述扭矩扳手还包括无线发信单元，所述无线发信单元的输入端与中央处理单元数据连接，所述无线发信单元的输出端与远程服务器的无线接收单元通过蓝牙或WiFi无线通信连接，将即时的输入扭矩数据以及输出扭矩数据发送到远程端。

通过采用上述技术方案，将即时的输入扭矩数据以及输出扭矩数据以无线传输的方式发送给远程服务器，将操作人员使用扭矩扳手过程中的扭矩数据进行记录存储，方便后续调取查看。

可选的，所述中央处理单元还包括存储器，用于存储即时的输入扭矩数据以及输出扭矩数据。

通过采用上述技术方案，在WiFi或蓝牙通讯中断的情况下，扭矩扳手可以利用存储器自动保存数据，一旦通讯恢复正常，数据可以通过无线传输的方式发送到远程服务器进行备份和存储。

可选的，所述扳手头配置为棘轮方榫。

通过采用上述技术方案，方榫结构适配倍增器，可以与倍增器配合连接，棘轮结构操作方便，提升操作效率。

可选的，所述扳手柄上设置有增大摩擦力的防滑纹。

通过采用上述技术方案，粗糙的防滑纹增大了摩擦力，方便操作人员使用。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、第一输入单元获取输入扭矩数据，第二输入单元获取倍数数据，中央处理单元接收输入扭矩数据以及倍数数据，输出经倍增器增倍后的输出扭矩数据，并发送给显示单元，显示单元将输出扭矩数据进行直观显示，使操作人员在使用扭矩扳手的过程中可以始终注意施加在输入端的扭矩，保证了施加在待紧固物体上输出扭矩的精确度；

2、中央处理单元的乘法模块可以将输入的输入扭矩数据以及倍数数据做乘法，并输出输出扭矩数据，比较模块可以比较输入扭矩数据以及目标扭矩数据的大小，当比较输入扭矩大于目标扭矩时，输出警示的比较结果信号，使警示灯亮起，提示操作人员停止增加扭矩，进一步增加了输出扭矩的精度。

附图说明

图1是本申请的整体示意图（与倍增器连接后）；

图2是本申请另一个角度的整体示意图；

图3是本申请图2中A部的放大示意图；

图4是本申请的信号传递示意图。

附图标记：1、扳手头；11、棘轮方榫；2、扳手杆；21、第一输入单元；211、刚体；212、应变片；3、壳体；31、第二输入单元；32、显示单元；321、显示屏；322、报警灯；4、扳手柄；41、防滑纹；5、中央处理单元；51、乘法模块；52、比较模块；53、存储器；6、预处理单元；7、无线发信单元；8、远程服务器；81、无线接收单元；9、倍增器。

具体实施方式

以下结合附图，对本申请作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例公开一种倍增器专用电子扭矩扳手。参照图1并结合图4所示，倍增器专用电子扭矩扳手包括依次连接的扳手头1、扳手杆2、壳体3以及扳手柄4。倍增器专用电子扭矩扳手还包括用于获取扭矩扳手的输入扭矩数据的第一输入单元21、用于获取倍增器9的倍数数据的第二输入单元31、用于显示输出扭矩数据的显示单元32以及用于处理数据的中央处理单元5。

详述的，其中，中央处理单元5与第一输入单元21以及第二输入单元31数据连接，显示单元32与中央处理单元5数据连接，第一输入单元21获取输入扭矩数据，第二输入单元31获取倍数数据，中央处理单元5接收输入扭矩数据以及倍数数据，输出经倍增器9增倍后的输出扭矩数据，并发送给显示单元32，显示单元32将输出扭矩数据进行直观显示，使操作人员在使用扭矩扳手的过程中可以始终注意施加在输入端的扭矩，保证了施加在待紧固物体上输出扭矩的精确度。

如图1-2所示，扳手头1配置为棘轮方榫11，方榫结构适配倍增器9，可以与倍增器9配合连接，棘轮结构操作方便，提升操作效率，扳手柄4上还设置有用于增大摩擦力的防滑纹41，方便操作人员使用。在使用时，棘轮方榫11插入倍增器9中，手持扳手柄4进行紧固。

如图2所示，第一输入单元21在本申请实施方式中配置为扭矩传感器，扭矩传感器包括设置沿扳手杆2长度方向设置在扳手杆2内部的刚体211，刚体211连接扳手头1以及壳体3，扭矩传感器还包括设置在所述刚体211上的应变片212，与中央处理单元5电连接，应变片212检测到刚体211发生的微小形变，并将其转化为电信号传递给中央处理单元5，使扭矩传感器可以实时检测扭矩扳手的输入扭矩数据，方便对输入扭矩数据进行后续计算处理。

第二输入单元31配置为设置在壳体3上的按键，用于获取输入的目标扭矩数据以及倍增器9的倍数数据，方便操作人员输入数字，在其他实施方式中，第二输入单元31还可以配置为触摸屏等其他输入形式。

所述中央处理单元5包括乘法模块51以及比较模块52，图中未显示出。

如图2-3所示，所述乘法模块51接收输入扭矩数据以及倍数数据，做乘法运算后输出输出扭矩数据，显示单元32配置为设置在壳体3上的显示屏321，显示屏321与乘法模块51数据连接，接收并显示输出扭矩数据。

所述比较模块52接收输入扭矩数据以及目标扭矩数据，输出比较结果信号，显示单元32还包括设置在壳体3上的报警灯322，报警灯322与比较模块52数据连接，接收并显示比较结果信号，当比较输入扭矩小于目标扭矩时，输出低电平的比较结果信号，使警示灯熄灭，当比较输入扭矩大于目标扭矩时，输出高电平的比较结果信号，使警示灯亮起。

在本申请实施方式中，如图3所示，显示屏321还可以显示更多信息数据，如扭矩扳手当前电量、倍增器9倍数、目标的输入输出扭矩值以及当前的输入输出扭矩值。

如图4所示，在中央处理单元5与扭矩传感器之间还设置有预处理单元6，具体的，预处理单元6包括电阻全桥电路、放大器、A/D转换器，预处理单元6具有第一端和第二端，第一端用于与扭矩传感器电连接，以接收所述扭矩传感器反馈的原始态的输入扭矩数据，所述第二端与中央处理单元5电连接，以输出经预处理后的输入扭矩数据，预处理电路将扭矩传感器获取的输入扭矩数据进行放大，随后将放大后的输入扭矩数据作为预处理后的输入扭矩数据并转输给中央处理单元5，放大后的输入扭矩数据能够携带更多的信息量，使得中央处理单元5对于扭矩传感器的状态监测更为准确可信。

类似的，还可以将输出扭矩与目标扭矩进行比较，使结果更为准确。

扭矩扳手还包括无线发信单元7，无线发信单元7的输入端与中央处理单元5数据连接，无线发信单元7的输出端与远程服务器8的无线接收单元81通过蓝牙或WiFi无线通信连接，将即时的输入扭矩数据以及输出扭矩数据以无线传输的方式发送给远程服务器8，将操作人员使用扭矩扳手过程中的扭矩数据进行记录存储，方便后续调取查看。

为了无线通信方式出现故障时数据丢失，中央处理单元5还包括存储器53，用于存储即时的输入扭矩数据以及输出扭矩数据，具体配置为加载在单片机上的ROM或RAM模块，在WiFi或蓝牙通讯中断的情况下，扭矩扳手可以利用存储器53自动保存数据，一旦通讯恢复正常，数据可以通过无线传输的方式发送到远程服务器8进行备份和存储。

在本申请实施方式中，中央处理单元5配置为单片机芯片，内部加载有相应的算法程序，需要指出的是，本申请保护的重点不在于单片机芯片加载的算法程序，而在于各个单元之间的信号连接关系以及扭矩扳手物理结构上为之作出的适应性调整，相同的结构匹配不同的算法程序可以实现不同的功能。

工作原理：操作人员在扭矩扳手的按键处输入倍增器9倍数以及预设的目标扭矩值，将扭矩扳手的棘轮方榫11插入倍增器9输入端，扭矩扳手加载时产生扭矩，扭矩传感器的输入扭矩数据经预处理单元6放大并转换，使其变成数字信号，并输出给单片机，经单片机对采集的数字信号进行计算和处理，最终将输入的扭矩值和计算匹配的输出值，显示在屏幕上，当扭矩值达到预设的目标扭矩值时，报警灯322亮，操作人员停止施力，以保证螺栓扭矩的精度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种倍增器专用电子扭矩扳手，包括扳手头(1)、扳手杆(2)、壳体(3)以及扳手柄(4)；其特征在于，还包括：

第一输入单元(21)，用于获取扭矩扳手的输入扭矩数据；

第二输入单元(31)，用于获取倍增器(9)的倍数数据；

中央处理单元(5)，与所述第一输入单元(21)以及第二输入单元(31)数据连接，接收所述输入扭矩数据以及倍数数据，并输出输出扭矩数据；

显示单元(32)，与所述中央处理单元(5)数据连接，接收所述输出扭矩数据并显示。

2.根据权利要求1所述的倍增器专用电子扭矩扳手，其特征在于，所述第一输入单元(21)包括扭矩传感器，所述扭矩传感器包括设置沿扳手杆(2)长度方向设置在扳手杆(2)内部的刚体(211)，还包括设置在所述刚体(211)上的应变片(212)，所述应变片(212)与中央处理单元(5)电连接，实时检测扭矩扳手的输入扭矩数据。

3.根据权利要求2所述的倍增器专用电子扭矩扳手，其特征在于，所述第二输入单元(31)配置为设置在所述壳体(3)上的按键，用于获取输入的目标扭矩数据以及倍增器(9)的倍数数据。

4.根据权利要求3所述的倍增器专用电子扭矩扳手，其特征在于，所述中央处理单元(5)包括乘法模块(51)；

所述乘法模块(51)接收所述输入扭矩数据以及倍数数据，输出输出扭矩数据；

所述显示单元(32)配置为设置在所述壳体(3)上的显示屏(321)，所述显示屏(321)与所述乘法模块(51)数据连接，接收并显示所述输出扭矩数据。

5.根据权利要求4所述的倍增器专用电子扭矩扳手，其特征在于，所述中央处理单元(5)还包括比较模块(52)；

所述比较模块(52)接收所述输入扭矩数据以及目标扭矩数据，输出比较结果信号；

所述显示单元(32)还包括设置在所述壳体(3)上的报警灯(322)，所述报警灯(322)与所述比较模块(52)数据连接，接收并显示所述比较结果信号。

6.根据权利要求2-5中任意一项所述的倍增器专用电子扭矩扳手，其特征在于，所述扭矩扳手还包括含放大器的预处理单元(6)，所述预处理单元(6)具有第一端和第二端，所述第一端用于与所述扭矩传感器电连接，以接收所述扭矩传感器反馈的原始态的输入扭矩数据，所述第二端与所述中央处理单元(5)电连接，以输出经预处理后的输入扭矩数据。

7.根据权利要求1所述的倍增器专用电子扭矩扳手，其特征在于，所述扭矩扳手还包括无线发信单元(7)，所述无线发信单元(7)的输入端与中央处理单元(5)数据连接，所述无线发信单元(7)的输出端与远程服务器(8)的无线接收单元(81)通过蓝牙或WiFi无线通信连接，将即时的输入扭矩数据以及输出扭矩数据发送到远程端。

8.根据权利要求7所述的倍增器专用电子扭矩扳手，其特征在于，所述中央处理单元(5)还包括存储器(53)，用于存储即时的输入扭矩数据以及输出扭矩数据。

9.根据权利要求1所述的倍增器专用电子扭矩扳手，其特征在于，所述扳手头(1)配置为棘轮方榫(11)。

10.根据权利要求1所述的倍增器专用电子扭矩扳手，其特征在于，所述扳手柄(4)上设置有增大摩擦力的防滑纹(41)。