CN220240624U - 扭矩传递组件和自动拧紧设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种扭矩传递组件以及包括该扭矩传递组件的自动拧紧设备。该扭矩传递组件包括花键套(1)、花键轴(2)和弹簧(3)。所述花键轴安装在所述花键套中，并且与所述花键套之间形成键连接，以便能与所述花键套一起转动并且还能相对于所述花键套沿轴向移动。所述弹簧安装在所述花键套中以便抵靠所述花键轴并且向所述花键轴施加压紧力。本公开的扭矩传递组件的连接于电动工具和花键轴的弹簧始终处于收缩状态，能够对花键轴并且由此向待拧紧的螺栓提供额定且持续的下压力。

Description

扭矩传递组件和自动拧紧设备

技术领域

本公开涉及用于工程机械的自动化安装设备的技术领域，尤其是涉及一种扭矩传递组件和包括该扭矩传递组件的自动拧紧设备。

背景技术

诸如挖掘机、推土机之类的工程机械通常通过自动化安装设备进行自动化组装，在装配作业中，通常需要拧紧螺栓来防止工程机械在使用过程中其零件与零件之间的松动或脱落。在对螺栓拧紧的过程中通常需要对螺栓施加以一定的下压力并转动螺栓，才能保证螺栓被正确旋入螺纹孔内。

现有技术中的自动化安装设备通常只具备拧紧功能，无法对旋入中的螺栓提供足够的下压力，从而难以将螺栓以正确的方式旋入螺纹孔内。还已知通过气缸、电缸、电机等一些驱动部件来提供下压力，但这样的下压力经常过大，导致螺栓的外螺纹或者螺纹孔的内螺纹被损坏。

实用新型内容

本公开的目的在于解决现有技术中存在的上述至少一个问题和/或其他问题。

为实现上述目的，根据本公开的一个方面提供了一种扭矩传递组件，所述扭矩传递组件包括花键套、花键轴和弹簧，所述花键轴安装在所述花键套中，并且与所述花键套之间形成键连接，以便能与所述花键套一起转动并且还能相对于所述花键套沿轴向移动，所述弹簧安装在所述花键套中以便抵靠所述花键轴并且向所述花键轴施加压紧力。

根据本公开的一实施方式，所述花键套具有围设形成第一腔体的第一套端，所述第一套端的内侧壁间隔设置有多个键槽；所述花键轴具有围设形成第二腔体的第一轴端，所述第一轴端的外周壁间隔设置有与所述键槽对应的多个花键主体，以用于可滑动地键连接于所述第一腔体内，所述第二腔体和所述第一腔体相连通；所述弹簧设置在所述第一腔体中并且至少部分地伸入所述第二腔体内。

根据本公开的一实施方式，所述花键套还具有连接于所述第一套端的第二套端，所述第二套端的中间设置有与所述第一腔体连通的第一通孔，所述第一通孔被配置成连接驱动工具的输出轴。

根据本公开的一实施方式，所述扭矩传递组件还包括分别设置于所述第一套端和所述第一轴端的限位结构，所述限位结构被配置成防止所述第一轴端滑出所述第一腔体。

根据本公开的一实施方式，所述限位结构包括限位槽、螺纹孔和螺钉，所述限位槽沿所述花键轴的轴向设置且设置于所述花键主体的对应位置处，所述螺纹孔开设于所述第一套端且垂直于所述限位槽设置，所述螺钉设置于所述螺纹孔内的状态下，所述螺钉的至少一部分设置于所述限位槽内。

根据本公开的一实施方式，多个所述花键主体包括至少一对相对设置的限位花键，两个所述限位槽分别对应于所述限位花键设置。

根据本公开的一实施方式，所述扭矩传递组件还包括两端具有开口的壳体和封闭其中一个所述开口的端盖，所述花键套和至少一部分所述花键轴设置于所述壳体内，所述花键轴还具有与所述第一轴端相反的第二轴端，所述端盖的中间开设有供所述第二轴端穿过的第二通孔。

根据本公开的一实施方式，所述壳体的内壁与所述第二轴端之间设置有滚针轴承。

根据本公开的一实施方式，所述壳体的所述内壁设置有沿所述壳体的径向向内延伸的台阶，所述台阶与所述端盖共同限定所述滚针轴承的安装空间。

根据本公开的一实施方式，所述第二轴端的远离所述第一轴端的端部设置有用于连接快换接头的第一销孔。

根据本公开的另一方面提供了一种自动拧紧设备，该自动拧紧设备包括驱动工具、快换接头和根据如上所述的扭矩传递组件，所述花键套的第二套端连接于所述驱动工具，所述花键轴的第二轴端连接于所述快换接头。

本公开的扭矩传递组件通过花键主体设置于键槽内，可以使花键轴和花键套配合传递扭矩，同时，连接于电动工具和花键轴的弹簧始终处于收缩状态，具备一定的压紧力，从而随着螺栓的不断旋入，弹簧能够对花键轴提供额定且持续的下压力，从而使套筒在持续移动过程中能够始终和螺栓贴合并传递扭矩。

另外，设置在花键轴的第二轴端和壳体之间的滚针轴承，能在台阶和端盖共同限定的安装空间内保证整个扭矩传递组件的稳定性。

附图说明

本公开的特征和优点将通过下文参照附图提供的详细描述而得以清楚地理解。应理解的是，下列附图仅仅是示意性的且并非一定按比例绘制，因而不能视为对本公开的限制，其中：

图1示出根据本公开的一个示例性实施例的扭矩传递组件的立体图。

图2示出图1所示的扭矩传递组件的分解图。

图3示出图1所示的扭矩传递组件的左视图。

图4示出图3所示的扭矩传递组件沿A-A线的剖视图。

图5示出图3所示的扭矩传递组件沿B-B线的剖视图。

图6示出根据本公开的一个示例性实施例的自动拧紧设备的立体图。

图7示出图6所示的自动拧紧设备的分解图。

附图标记说明：

1、花键套；11、第一腔体；12、第一套端；121、键槽；13、第二套端；131、第一通孔；132、第二销孔；2、花键轴；21、第二腔体；22、第一轴端；221、花键主体；2211、限位花键；23、第二轴端；231、第一销孔；3、弹簧；31、第一端；32、第二端；4、限位结构；41、限位槽；42、螺纹孔；5、壳体；51、台阶；6、端盖；61、第二通孔；7、滚针轴承；8、快换接头；9、套筒；10、销轴。

具体实施方式

下面参照附图描述本公开的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所述领域的技术人员更全面地了解和实现本公开。但是，对所述领域的技术人员明显的是，本公开的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本公开并不局限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面所述的各项特征和要素的任意组合来实施本公开，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用，而不应看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

在下文中使用了例如“第一”、“第二”等术语来描述本申请的元件，这些术语仅用于区分各个元件，而不是用于限制这些元件的本质、顺序或数目。用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思，并且是指除了列出的要素/组成部分之外还可存在另外的要素/组成部分。

图1至图5示出了根据本公开一个实施例的扭矩传递组件。尤其如图2和图4-5所示的，本公开的扭矩传递组件可以包括花键套1、花键轴2和弹簧3。所述花键轴2安装在所述花键套1中，并且与所述花键套1之间形成键连接，以便既能与所述花键套1一起转动，又能相对于所述花键套1沿轴向方向(图2和4-5中的左右方向)移动。所述弹簧3安装在所述花键套1中以便抵靠所述花键轴2并向所述花键轴2施加压紧力、亦即轴向方向的推力。

根据本公开的一个示例性实施例，如图2所示，花键套1具有第一套端12(位于图2中花键套1的右部)和第二套端13(位于图2中花键套1的左部)。第一套端12的中间围设形成有一端开放的第一腔体11，第一腔体11开放的一端用于设置花键轴2。第一套端12的对应于第一腔体11的内侧壁上设置多个键槽121，优选地，所述多个键槽121沿第一套端12的内侧壁等间隔设置。第二套端13的中间设置有沿其中心轴延伸的第一通孔131，该第一通孔131的右端与第一腔体11连通，且该第一通孔131的形状可以根据驱动工具(例如电动扳手)的输出轴的端部的形状确定、尤其是构造成能与驱动工具的输出轴形状配合，使得当驱动工具的输出轴插入第一通孔131内时，可以将花键套1与驱动工具的输出轴在旋转上固定(也就是能共同旋转)而进行扭矩的传递。

在更进一步的具体实施方式中，如图2、图4和图5所示，花键套1的第二套端13沿其周向等间隔地开设有四个第二销孔132。通过将销轴依次插入这些第二销孔132中和驱动工具的输出轴上的销孔中，可以将花键套1与驱动工具的输出轴进一步锁定，防止驱动工具与花键套1尤其沿轴向方向脱离。在其他一些实施例中，第二销孔132还可以是一个、两个或三个，甚至四个以上。

根据本公开的一个示例性实施例，继续参考图2，花键轴2具有第一轴端22(位于图2中花键轴2的左部)和连接于第一轴端22的第二轴端23(位于图2中花键轴2的右部)。所述第一轴端22旨在与花键套1相配合。特别地，该第一轴端22可以插入花键套1的第一腔体11中，并且由此与花键套1键连接，以便能与花键套1一起转动且同时还能相对于花键套1在轴向方向上移动。为此，第一轴端22对应于第二腔体21的外侧壁可以设置有与多个键槽121一一对应的多个花键主体221。在一些更优设置的实施例中，多个花键主体221还包括至少一对相对设置的限位花键2211，该限位花键2211用于设置限位结构4。

有利地，第一轴端22围设形成一端开放的第二腔体21。当第一轴端22插入第一腔体11中时，第一腔体11与第二腔体21能够保持连通。这样的构型有利于容纳弹簧3并且经由该弹簧3向花键轴2施加压紧力，如下文将进一步说明的。

仍然参考图2，在图示的实施例中，弹簧3的第一端31(图2所示的右端)抵接或连接于花键轴2的第一轴端22、尤其是该第一轴端22的位于第二腔体21内的底壁(图2所示的右侧壁)，弹簧3的第二端32(图2所示的左端)可以保持自由并且穿过花键套1的第一通孔131。这样，当驱动工具的输出轴插入第一通孔131时，可以将弹簧3的第二端32向右压缩，使弹簧3具有一定的压紧力，由此可以通过花键轴2对连接于花键轴2的套筒9提供额定的下压力，从而使得套筒9在持续工作的过程中始终和螺栓贴合。在其他一些实施例中，弹簧3的第二端32还可以是保持在第一通孔131内，使得能在该扭矩传递组件与驱动工具脱离固定时弹簧3始终存在压紧力。在此，弹簧3可以有利地是压缩弹簧，并且可以有利地设置成始终具有预应力。

根据本公开的一个示例性实施例，如图2和图4所示，限位结构4包括限位槽41、螺纹孔42和螺钉(未示出)，限位槽41设置于花键主体221，且限位槽41沿花键轴2的轴向延伸。螺纹孔42横向穿过该花键主体221所对应的键槽121的两侧，使得螺纹孔42的延伸方向垂直于限位槽41的延伸方向。当螺钉穿过螺纹孔42后，螺钉的一部分将处于限位槽41内，从而可以通过限位花键2211限定花键轴2和花键套1在轴向上能相对滑动的最小位移和最大位移。在其他一些具体的实施例中，螺纹孔42还可以沿花键套1的径向方向向内延伸，使得螺钉设置在螺纹孔42内后，螺钉的至少一部分插入键槽121并处于限位槽41内。螺纹孔42还可以是通孔，螺钉还可以是限位柱等，限位柱插入通孔后，一部分与花键套1过盈配合式固定，另一部分被设置在限位槽41内。

在上述实施例中，如图2所示，花键主体221的数量为八个。这八个花键主体221等间隔地设置于花键轴2的第一轴端22的外壁，并且包括至少一对相对设置的限位花键2211，每个限位花键2211都用于设置一个限位槽41。这样，两个限位槽41也以花键轴2的中心轴为中心对称设置于花键轴2的两侧，在花键轴2和花键套1发生相对滑动过程中，能避免花键轴2发生偏移。

根据本公开的一个示例性实施例，扭矩传递组件还可以包括壳体5，该壳体5可以在两端具有开口并且用于容置花键套1和花键轴2。如图1至图5中所示，壳体5的位于左端的开口用于供驱动工具的输出轴伸入以便连接花键套1的第二套端13。壳体5的位于右端的开口可以通过端盖6进行封闭，且端盖6的中间开设有供花键轴2的第二轴端23穿过的第二通孔61。花键套1和至少一部分花键轴2由此设置在由壳体5和端盖6共同限定的腔体结构内，花键轴2的第二轴端23的一部分可以穿过第二通孔61并延伸出该腔体外。通过壳体5和端盖6的共同作用，可以对整个扭矩传递组件起到防尘等作用。在一些更优的实施例中，端盖6和壳体5通过多个螺栓进行固定，所述多个螺栓沿壳体5的轴向等间隔设置在端盖6的周缘位置处。

参考图4和图5所示，上述实施例中，壳体5的内壁设置有沿壳体5的径向方向向内延伸的台阶51，该台阶51将壳体5和端盖6合围形成的腔体结构分为设置花键套1和部分花键轴2的扭矩传递空间和设置滚针轴承7的安装空间。该台阶51和端盖6共同作用，可以限定滚针轴承7在花键套1的轴向上的位置，且滚针轴承7的外表面与壳体5的内壁贴合，滚针轴承7的内表面与花键轴2的第二轴端23的外表面贴合，从而可以保证花键轴2在扭矩传递过程中的稳定性，并且避免花键轴2在径向方向上晃动，从而保证扭矩传递组件与待拧紧的螺钉对准。

本公开还提供了一种包括驱动工具、快换接头8和上述扭矩传递组件的自动拧紧设备。如图6和图7所示，快换接头8与花键轴2的第二轴端23固接。用于对准并且套在待拧紧的螺栓上的套筒9可以与该快换接头8以在旋转上固定的方式连接，并且由此连接到驱动工具以便在该驱动工具的驱动下带动螺栓旋转从而拧紧所述螺栓。

工业适用性

根据本公开的扭矩传递组件可用于自动拧紧设备，尤其适用于对工程机械上的螺栓进行拧紧操作的自动拧紧设备。图7示出了根据本公开的一个示例性实施方式的自动拧紧设备的分解图，其中示出了扭矩传递组件、快换接头8和套筒9。

以图1至图7所示实施例为例，在装配扭矩传递组件时，首先将花键主体221与键槽121对准，其中设置有限位槽41的限位花键2211对准设置有螺纹孔42的键槽121，将花键轴2的第一轴端22插入花键套1的第一套端12，使整个第一轴端22基本插入第一腔体11内。将螺钉穿过螺纹孔42内，使得螺钉穿设于键槽121内的部分能够被设置在限位槽41内，进而完成花键轴2和花键套1的固定。

在如上所述的将花键轴2和花键套1进行组装后，将壳体5套设于花键套1的外周，花键轴2的第二轴端23穿过台阶51的位置，然后将滚针轴承7装入壳体5，使滚针轴承7的一端抵接于台阶51。将端盖6盖设于壳体5的一端后，端盖6抵接于滚针轴承7的另一端。此时，花键轴2的第二轴端23可以从端盖6中间的第二通孔61内穿出。

最后，将弹簧3经由第一通孔131装入花键套1的第一腔体11中，使弹簧3的第一端31抵接于花键轴2的第二腔体21的底壁。这样，驱动工具的输出轴可以伸入第一通孔131并与弹簧3的第二端32抵接，然后通过插入第二销孔132内的销轴与花键套1保持固接在一起。弹簧3在驱动工具的输出轴的推压下整体压紧在花键套1的第一腔体11内，从而弹簧3对花键轴2产生一定的压紧力。

花键轴2可以通过插入其第一销孔231中的销轴与快换接头8保持固接在一起。套筒9则可以连接于快换接头8上，以用于对需要拧紧的螺栓进行拧紧操作。

下面简要说明根据本公开的扭矩传递组件的工作过程。驱动工具的输出轴转动，带动花键轴2和花键套1一起转动，进行扭矩传递。由于快换接头8和花键轴2通过插入第一销孔231中的销轴10不可相对旋转地固接在一起，扭矩得以从花键轴2传递至快换接头8，并通过快换接头8传递至套筒9，从而可以通过套筒9对螺栓进行拧紧作业。

如上所述，根据本公开的扭矩传递组件中，通过花键主体221设置于键槽121内，可以使花键轴2和花键套1配合传递扭矩。连接于驱动工具和花键轴2的弹簧3始终处于收缩状态，具备一定的压紧力，从而随着螺栓的不断旋入，弹簧3能够对花键轴2提供额定且持续的下压力，从而使套筒9在持续移动过程中能够始终和螺栓贴合并传递扭矩。设置在花键轴2的第二轴端23和壳体5之间的滚针轴承7，能在台阶51和端盖6共同限定的安装空间内保证整个扭矩传递组件的稳定性。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，可对上文所公开的实施例作出各种修改和变型。根据本说明书所公开的对本公开的实践，本公开的其它实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。本说明书及其公开的示例应被认为只是例示性的，本公开的真正范围由所附权利要求及其等同方案指定。

Claims (10)

1.一种扭矩传递组件，其特征在于，它包括：

花键套(1)；

花键轴(2)，所述花键轴(2)安装在所述花键套(1)中，并且与所述花键套(1)之间形成键连接，以便能与所述花键套(1)一起转动并且还能相对于所述花键套(1)沿轴向移动；以及

弹簧(3)，所述弹簧(3)安装在所述花键套(1)中以便抵靠所述花键轴(2)并且向所述花键轴(2)施加压紧力。

2.根据权利要求1所述的扭矩传递组件，其特征在于，

所述花键套(1)具有围设形成第一腔体(11)的第一套端(12)，所述第一套端(12)的内侧壁间隔设置有多个键槽(121)；

所述花键轴(2)具有围设形成第二腔体(21)的第一轴端(22)，所述第一轴端(22)的外周壁间隔设置有与所述键槽(121)对应的多个花键主体(221)，以用于可滑动地键连接于所述第一腔体(11)内，所述第二腔体(21)和所述第一腔体(11)相连通；以及

所述弹簧(3)设置在所述第一腔体(11)中并且至少部分地伸入所述第二腔体(21)内。

3.根据权利要求2所述的扭矩传递组件，其特征在于，所述花键套(1)还具有连接于所述第一套端(12)的第二套端，所述第二套端的中间设置有与所述第一腔体(11)连通的第一通孔，所述第一通孔被配置成连接驱动工具的输出轴。

4.根据权利要求2所述的扭矩传递组件，其特征在于，还包括分别设置于所述第一套端(12)和所述第一轴端(22)的限位结构(4)，所述限位结构(4)被配置成防止所述第一轴端(22)滑出所述第一腔体(11)。

5.根据权利要求4所述的扭矩传递组件，其特征在于，所述限位结构(4)包括限位槽(41)、螺纹孔(42)和螺钉，所述限位槽(41)沿所述花键轴(2)的轴向设置且设置于所述花键主体(221)的对应位置处，所述螺纹孔(42)开设于所述第一套端(12)且垂直于所述限位槽(41)设置，所述螺钉设置于所述螺纹孔内并且至少部分地处于所述限位槽中。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的扭矩传递组件，其特征在于，还包括两端具有开口的壳体(5)和封闭其中一个所述开口的端盖(6)，所述花键套(1)和至少一部分所述花键轴(2)设置于所述壳体(5)内，所述花键轴(2)还具有与所述第一轴端(22)相反的第二轴端(23)，所述端盖(6)的中间开设有供所述第二轴端(23)穿过的第二通孔(61)。

7.根据权利要求6所述的扭矩传递组件，其特征在于，所述壳体(5)的内壁与所述第二轴端(23)之间设置有滚针轴承(7)。

8.根据权利要求7所述的扭矩传递组件，其特征在于，所述壳体(5)的所述内壁设置有沿所述壳体(5)的径向向内延伸的台阶(51)，所述台阶(51)与所述端盖(6)共同限定所述滚针轴承(7)的安装空间。

9.根据权利要求6所述的扭矩传递组件，其特征在于，所述第二轴端(23)的远离所述第一轴端(22)的端部设置有用于连接快换接头(8)的第一销孔(231)。

10.一种自动拧紧设备，其特征在于，它包括驱动工具、快换接头(8)和根据权利要求1至9中任一项所述的扭矩传递组件，所述花键套(1)的第二套端连接于所述驱动工具，所述花键轴(2)的第二轴端(23)连接于所述快换接头(8)。