CN220347681U - 快换接头和自动拧紧设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及快换接头以及自动拧紧设备。该快换接头包括连接轴(1)、连接柱(2)和锁止结构(3)，所述连接轴设置有容置腔(11)以及卡槽(12)，所述连接柱能在轴向方向上往复移动地安置于所述容置腔内，并且设置有沿其径向延伸并穿过所述卡槽的第一销轴(21)，所述锁止结构设置于连接轴和连接柱之间并且能在其中第一销轴处于卡槽的第一端(121)的解锁状态和其中第一销轴处于卡槽的第二端(122)的闭锁状态之间转换，其中，所述连接轴的对应于所述锁止结构的连接轴端部(13)的外周端面呈正六角形。本公开的快换接头可以减小连接轴与套筒之间的间隙，有利于套筒与连接轴的精确定位。

Description

快换接头和自动拧紧设备

技术领域

本公开涉及工程机械的自动化安装设备的技术领域，尤其是涉及一种用于连接驱动工具和快换套筒的快换接头以及包括这种快换接头的自动拧紧设备。

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，通常需要拧紧用于连接不同零部件的螺栓，以便防止工程机械在使用过程中这些零部件之间产生松动或脱落。在工程机械的装配中，通常需要通过更换不同的套筒来对各种不同型号的螺栓进行拧紧操作。

现有技术中的自动化安装设备中的套筒通常为四角套筒，相应的快换接头也为四角。这种套筒和快换接头间的间隙较大，套筒无法精确定位。

另外，拧紧螺栓后将套筒从快换接头上拆下时，也容易卡滞导致套筒不易脱离快换接头。

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，一方面，本公开提供了一种快换接头，所述快换接头包括连接轴、连接柱和锁止结构。所述连接轴设置有从该连接轴的一端沿其部分轴向长度延伸的容置腔以及沿所述容置腔的部分轴向长度延伸并且贯穿该连接轴的壁的卡槽。所述连接柱能在轴向方向上往复移动地布置于所述容置腔内，并且设置有第一销轴，所述第一销轴沿所述连接柱的径向方向延伸并且穿过所述卡槽。所述锁止结构布置在所述连接轴和所述连接柱之间并且能在解锁状态和闭锁状态之间转换，其中，当锁止结构处于解锁状态下时，所述第一销轴处于所述卡槽的第一端；当所述锁止结构处于闭锁状态下时，所述第一销轴处于所述卡槽的第二端。所述连接轴的设置有所述锁止结构的连接轴端部的外周端面呈正六角形。

根据本公开的一实施方式，该快换接头还包括连接于所述连接轴的外周的滑套，所述滑套安装并构造成能带动所述第一销轴从所述第一端移动到所述第二端以及反之。

根据本公开的一实施方式，所述滑套设置有供所述第一销轴穿过的第一销孔。

根据本公开的一实施方式，所述滑套具有沿所述滑套的中心轴对称设置的两个第一销孔，所述连接轴具有沿所述连接轴的中心轴对称设置的两个卡槽。

根据本公开的一实施方式，所述滑套的内壁设置有第一台阶面，所述连接轴的外壁设置有与所述第一台阶面相配合的第二台阶面。

根据本公开的一实施方式，所述连接柱通过布置在所述容置腔中的弹簧与所述连接轴相连。

根据本公开的一实施方式，所述锁止结构包括形成在所述连接轴端部中的容纳孔、置于所述容纳孔内的钢珠、以及形成在所述连接柱的外壁上的环形槽，所述容纳孔和所述环形槽相对布置成当所述第一销轴到达所述卡槽的第一端时所述钢珠能进入所述环形槽中。

根据本公开的一实施方式，所述锁止结构包括间隔开设于所述连接轴端部的三个端面中的三个容纳孔。

根据本公开的一实施方式，所述钢珠的直径大于所述容纳孔的深度。在此，可以理解，容纳孔的深度是指该容纳孔的沿连接轴的径向方向延伸的尺寸，尤其是所述连接轴的壁的厚度。

根据本公开的一实施方式，所述连接轴的远离所述容置腔的一端开设有连接孔，以用于通过固定结构与驱动工具以在旋转上固定的方式相连。术语“在旋转上固定”意味着驱动工具(尤其是其输出轴)和连接轴不能相对旋转，也就是说驱动工具和连接轴共同旋转地连接在一起。

根据本公开的一实施方式，所述固定结构包括至少一对第二销孔和穿设于成对的第二销孔内的第二销轴，每对所述第二销孔沿所述连接轴的径向方向对称开设于所述连接轴中，使得所述连接轴和驱动工具通过穿过所述第二销孔的第二销轴相连。

根据本公开的一实施方式，所述固定结构还包括与所述第二销孔对应地设置于连接轴的外周的密封槽和设置于所述密封槽内的密封圈。

另一方面，本公开提供了一种自动拧紧设备，该自动拧紧设备包括旨在与待拧紧螺栓相连的套筒、旨在与驱动工具相连的扭矩传递组件和如前文所述的快换接头，其中，所述套筒连接于所述快换接头的连接轴端部并且通过锁止结构保持或解除连接，所述扭矩传递组件在与所述连接轴端部相反的一端连接至所述快换接头。

本公开的快换接头的用于与螺栓拧紧套筒相连的连接轴端部由常规的四边形外周端面改变为正六角形，以便与同样具有内六角孔的套筒匹配，并且由此减小快换接头的连接轴与套筒之间的间隙，有利于套筒与连接轴的精确定位。

另外，本公开的快换接头与螺栓拧紧套筒之间的锁止结构与销轴和卡槽联动，由此既有利于保持快换接头与套筒之间的固定连接，又有利于套筒的拆卸，由此解决了在快换套筒的过程中套筒容易卡滞的问题。

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快换接头的立体图。

图2示出图1所示的快换接头的分解图。

图3示出图1所示的快换接头的右视图。

图4示出图3所示的快换接头沿A-A线的剖视图。

图5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6示出图5所示的自动拧紧设备的分解图。

图7示出图5所示的自动拧紧设备的部分剖开的视图。

附图标记说明：

1、连接轴；11、容置腔；12、卡槽；121、第一端；122、第二端；13、连接轴端部；14、第二台阶面；15、连接孔；2、连接柱；21、第一销轴；22、第三销孔；3、锁止结构；31、容纳孔；32、钢珠；33、环形槽；4、滑套；41、第一销孔；42、第一台阶面；5、固定结构；51、第二销孔；52、第二销轴；53、密封槽；54、密封圈；6、套筒；61、环形凹槽；7、扭矩传递组件；71、输出轴；711、第四销孔；8、弹簧。

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。

本公开的快换接头可以用于在一端连接驱动工具(例如电动扳手)并且在另一端连接旨在套在待拧紧螺栓的头部上的套筒，以使驱动工具的驱动扭矩能被传递至所述套筒从而实现螺栓的拧紧，同时允许操作者根据螺栓的尺寸快速更换不同尺寸或型号的套筒。在此，该快换接头可以直接连接所述驱动工具、尤其是连接至驱动工具的输出轴，也可以如下面的实施例中那样经由扭矩传递组件间接地连接驱动工具。

图1至图4示出了根据本公开一个实施例的快换接头。尤其如图2和图4所示，根据该实施例的快换接头可以包括连接轴1、连接柱2、锁止结构3、滑套4和固定结构5。

根据本公开的一个示例性实施例，如图2和图4所示，连接轴1可以设置有沿其轴向延伸且一端开口的容置腔11(位于图4中连接轴1的右部)，该容置腔11可以具体地在连接轴1的一部分轴向长度上延伸，并且可以用于接纳连接柱2。该连接轴1的设置有容置腔11的部分的侧壁可以开设有卡槽12，该卡槽12可以沿容置腔11的一部分轴向长度延伸且具有第一端121(图2中所示的卡槽12的左端)和第二端122(图2中所示的卡槽12的右端)。

连接轴1在其远离容置腔11的另一端(图4中的左端)开设有连接孔15，以用于供驱动工具的输出轴或者旨在连接驱动工具的扭矩传递组件7的输出轴71(如图5-7中所示的)插入，从而与驱动工具建立连接。连接轴1为柱状结构，在此，该连接轴1的设置有连接孔15的部分的外壁的直径大于该连接轴1设置有卡槽12的部分的外壁，因此在连接孔15所处的连接轴部分和卡槽12所处的连接轴部分之间形成第二台阶面14。连接轴1的邻近卡槽12并且远离连接孔15的端部(位于图2中连接轴1的右端)称为“连接轴端部13”。

连接柱2可以以能在轴向方向上往复移动的方式布置在连接轴1的容置腔11中。为此，根据图2-4所示的实施例，连接柱2可以通过弹性复位装置并且尤其是通过抵靠容置腔11的底壁(图4中容置腔11的左侧壁)的弹簧8与连接轴1相连。该弹簧8可以是压缩弹簧，它可以布置成始终处于被压缩的状态，以便持续地在连接轴1和连接柱2之间施加使二者彼此分离的力，由此使锁止结构3倾向于保持闭锁状态。

在上述实施例中，继续参考图2，连接柱2可以配设有第一销轴21，该第一销轴21可以与连接轴1上的卡槽12相配合，以用于保持或释放锁止结构3的闭锁状态，由此允许保持或释放本公开的快拆接头与套筒6之间的连接。

具体地说，第一销轴21可以沿着连接柱2的径向方向延伸并且进入所述卡槽12中，由此该第一销轴21能在该卡槽12中沿轴向方向移动。所述卡槽12的轴向尺寸可以设计成当第一销轴21位于该卡槽12的第一端121时，可以保持锁止结构3处于解锁状态，由此允许将套筒6从该快换接头上取下；而当第一销轴21位于卡槽12的第二端122时，可以保持锁止结构3处于闭锁状态，从而能锁定套筒6和该快速接头之间的连接。

有利地，如图2至图4所示，第一销轴21可以构造成从连接柱2的径向两侧伸出并且进入设置在连接轴1中的沿径向相对的两个卡槽12中。为此，连接柱2可以在一端(图2和图4所示的连接柱2的左端)开设有沿其径向贯穿延伸的第三销孔22，第一销轴21穿过第三销孔22且由第三销孔22的外端向外延伸直至穿出卡槽12外。

当然，也可以考虑将第一销轴21构造成仅在连接柱2的一侧延伸，并且相对应地连接轴1中仅设置有一个卡槽12。在这种情况下，连接柱2中的第三销孔22可以构造成盲孔，而非如前所述的通孔。

根据本公开的一个示例性实施例，继续参考图2和图4，滑套4套设于连接轴1的外周，且对应于卡槽12的位置设置。滑套4上开设有第一销孔41。第一销轴21可以延伸穿出卡槽12并且进入所述第一销孔41内，从而可以随着滑套4移动并且由此带动连接柱2移动，尤其是可以通过将滑套4向连接轴1的左端(图中的方向)滑动而带动连接柱2同步向连接轴1的左端滑动(也就是沿着进一步靠近连接轴1的方向移动)，进而提升对该快换接头和套筒6解锁时的便利性。

滑套4的对应于第一销孔41的一端(图4中所示滑套4的右端)的内壁的直径可以小于该滑套4的另一端(图4中所示的滑套4的左端)的直径，从而在滑套4的大致中间位置形成有旨在与连接轴1的第二台阶面14相配合的第一台阶面42。由此，这两个台阶面14、42可以形成滑套4的限位止挡，以用于(在相互抵靠时)限定滑套4向左移动的最大移动量。

在上述实施例中，连接柱2的第一销轴21的两端分别穿过连接轴1两侧的卡槽12，而后连接于滑套4两侧的第一销孔41内，从而可以防止连接柱2在沿容置腔11滑动过程中倾斜而出现卡滞现象。在一些更优的实施例中，第一销轴21与连接柱2在第三销孔22处过盈配合式固定或一体成型成一个整体，第一销轴21与滑套4在第一销孔41处过盈配合式固定。

根据本公开的一个示例性实施例，如图1、图2和图4所示，锁止结构3布置于连接轴1和连接柱2之间，并且包括容纳孔31、钢珠32和环形槽33。所述钢珠32可以置于所述容纳孔31中。所述环形槽33可以形成在连接柱2的外壁上，并且可以在轴向方向上相对于所述容纳孔31定位成，当连接柱2的第一销轴21到达卡槽12的第一端121时允许所述钢珠32进入所述环形槽33中，尤其是允许钢珠32在保持处于容纳孔33中的同时部分地进入所述环形槽33中。

在连接轴1的连接轴端部13的外周面具有六个表面的情况下，可以在沿周向方向间隔开的三个表面中分别开设有一个容纳孔31，还可以将容纳孔31的深度(也就是连接轴端部13的壁在该处的厚度)构造成小于钢珠32的直径。还有利地，连接柱2中的环形槽33的深度至少等于容纳孔31的深度与钢珠32直径的差值。这样，可以在第一销轴21处于卡槽12的第一端121时允许钢珠32的一部分在容纳孔31内且另一部分在环形槽33内，并且可以在第一销轴21处于卡槽12的第二端122时允许钢珠32的一部分伸出连接轴1的外壁且另一部分设置在容纳孔31内。在其他一些具体的实施例中，容纳孔31的数量还可以是六个，这六个容纳孔31可以对应的设置在连接轴端部13的每个表面上。

本公开还提供了一种包括套筒6、扭矩传递组件7和上述快换接头的自动拧紧设备。图5至图7示出了本公开的一个示例性实施例提供的自动拧紧设备。尤其如图6和图7所示，扭矩传递组件7的一端(图2中所示的扭矩传递组件7的左端)可以连接于驱动工具，扭矩传递组件7的另一端可以插入连接孔15后通过固定结构5与快换接头的连接轴1以在旋转上固定的方式相连。扭矩传递组件7包括输出轴71，该输出轴71可以是花键轴，并且该输出轴71的端部沿其径向开设有贯穿的第四销孔711。通过固定结构5将该输出轴71与连接轴1相连后，可以将来自驱动工具的驱动扭矩直接由输出轴71传递至连接轴1。

如图2、图4和图6所示，该固定结构5可以包括至少一对第二销孔51和第二销轴52。该第二销孔51可以沿连接轴1的径向对称开设于连接轴1对应于连接孔15的两侧。第二销轴52可以插入在成对的第二销孔51中。

在其他一些实施例中，输出轴71的设置有第四销孔711的一端(图6中的右端)的横截面为正方形。为与该输出轴71匹配，连接孔15的截面也为正方形。为了方便将输出轴71的第四销孔711对准第二销孔51，还可以对应于连接孔15的每个侧壁均设置第二销孔51，由此可以在输出轴71的第四销孔711朝向任意方向插入连接孔15时，均可以找到匹配的第二销孔51，方便将第二销轴52依次穿过第四销孔711和第二销孔51，从而可以将输出轴71的扭矩传递至快换接头。值得注意的是，第二销轴52的直径通常需要匹配第二销孔51和第四销孔711，从而进一步防止在扭矩传递过程中产生扭矩损失。

在更进一步的实施例中，为了防止第二销轴52从第二销孔51内脱落，可以在连接轴1的外周面上并且对应于第二销孔51的位置设置沿连接轴1的周向延伸的密封槽53，并可以将密封圈54卡接于密封槽53内，以便将第二销轴52保持在第二销孔51中并且同时确保连接轴1的密封。

根据本公开的一个示例性实施例，继续参考图6和图7，套筒6的内周设置有容纳伸出容纳孔31的部分钢珠32的环形凹槽61。用于对准并且套在待拧紧的螺栓上的套筒6可以与该快换接头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

根据本公开的快换接头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6示出了根据本公开一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7、快换接头和套筒6。

以图1至图4所示实施例为例，在装配快换接头时，首先将弹簧8放入连接轴1的容置腔11内，并将钢珠32放入容纳孔31内，并将滑套4从连接轴1的右端套设于连接轴1的外周，而后将连接柱2插入容置腔11，使连接柱2的外周壁将部分钢珠32顶出容纳孔31。连接柱2压缩弹簧8后，对齐第三销孔22、两个卡槽12和两个第一销孔41，将第一销轴21如图2所示的由上至下依次插入上侧的第一销孔41、上侧的卡槽12、第三销孔22、下侧的卡槽12和下侧的第一销孔41，进而完成整个快换接头的组装。

以图5至图7所示实施例为例，在如上所述的组装完快换接头后，将扭矩传递组件7的输出轴71插入连接孔15内，使输出轴71上的第四销孔711对准其中一对相对设置的第二销孔51，将第二销轴52如图2所示的由上至下依次插入上侧的第二销孔51、第四销孔711和下侧的第二销孔51后，通过密封圈54套设于连接轴1的密封槽53内来阻挡第二销轴52的滑脱。在该扭矩传递组件7和快换接头的组装过程中，正方形的连接孔15与输出轴71的端部相适配，可以减少连接轴1和输出轴71连接过程中的间隙，从而避免扭矩在由输出轴71向连接轴1传递过程中的损失。

最后，完成套筒6和快换接头的组装。拨动滑套4将其向图2所示的左侧滑动以便进一步压缩弹簧8，使得第一销轴21能够滑动至卡槽12的第一端121。此时，连接柱2的环形槽33能够对准钢珠32，为钢珠32能够相对于连接柱2的外周表面缩回提供容置空间，从而允许将连接轴端部13伸入套筒6的内六角孔内。松开滑套4，压缩后的弹簧8的推力将连接柱2向右推回原位，也即第一销轴21滑动至卡槽12的第二端122对应的位置。此时，连接柱2的环形槽33与钢珠32错开，使钢珠32的内侧抵接于连接柱2的外周表面，钢珠32的另一侧部分伸出容纳孔31外后抵接于套筒6的环形凹槽61内。由于连接轴1的设置有锁止结构的一端(图2所示的连接轴1的右端)的外周端面呈正六角形，与同样具有内六角孔的套筒6匹配时，可以减小连接轴1与套筒6之间的间隙，有利于套筒6与连接轴1的精确定位。同时，第一销轴21与锁止结构3的联动确保了快换接头与套筒6的牢固连接。

当需要拆卸套筒6时，同样滑动滑套4使第一销轴21到达卡槽12的第一端121处，使得连接柱2的环形槽33能够对准钢珠32，允许钢珠32进入该环形槽33中从而相对于连接柱2的外周表面缩回，此时钢珠32可以脱离套筒6的环形凹槽61并缩回容纳孔31内，方便将套筒6从连接轴端部13拿下，进而可以在快换套筒6的过程中解决套筒6容易卡滞的问题。

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 (13)

1.一种快换接头，其特征在于，该快换接头包括：

连接轴(1)，所述连接轴(1)设置有从该连接轴的一端沿其部分轴向长度延伸的容置腔(11)，以及沿所述容置腔(11)的部分轴向长度延伸并且贯穿该连接轴(1)的壁的卡槽(12)；

连接柱(2)，所述连接柱(2)能在轴向上往复移动地布置于所述容置腔(11)内，所述连接柱(2)设置有第一销轴(21)，所述第一销轴沿连接柱的径向延伸并且穿过所述卡槽(12)；以及

锁止结构(3)，所述锁止结构连接于所述连接轴(1)和所述连接柱(2)之间并且能在解锁状态和闭锁状态之间转换，在所述解锁状态下，所述第一销轴(21)处于所述卡槽(12)的第一端(121)，在所述闭锁状态下，所述第一销轴(21)处于所述卡槽(12)的第二端(122)；

其中，所述连接轴(1)具有对应于所述锁止结构(3)的连接轴端部(13)，所述连接轴端部(13)的外周端面呈正六角形。

2.根据权利要求1所述的快换接头，其特征在于，还包括连接于所述连接轴(1)的外周的滑套(4)，所述滑套(4)安装并构造成能带动所述第一销轴(21)从所述第一端(121)移动到所述第二端(122)以及反之。

3.根据权利要求2所述的快换接头，其特征在于，所述滑套(4)设置有供所述第一销轴(21)穿过的第一销孔(41)。

4.根据权利要求3所述的快换接头，其特征在于，所述滑套(4)具有沿所述滑套(4)的中心轴对称设置的两个第一销孔(41)，所述连接轴(1)具有沿所述连接轴(1)的中心轴对称设置的两个卡槽(12)。

5.根据权利要求2所述的快换接头，其特征在于，所述滑套(4)的内壁设置有第一台阶面(42)，所述连接轴(1)的外壁设置有与所述第一台阶面(42)相对应的第二台阶面(14)。

6.根据权利要求1所述的快换接头，其特征在于，所述连接柱(2)通过布置在所述容置腔(11)中的弹簧(8)与所述连接轴(1)相连。

7.根据权利要求1所述的快换接头，其特征在于，所述锁止结构(3)包括形成在所述连接轴端部(13)中的容纳孔(31)、置于所述容纳孔(31)内的钢珠(32)、以及形成在所述连接柱(2)的外壁上的环形槽(33)，所述容纳孔(31)和所述环形槽(33)相对布置成当所述第一销轴(21)处于所述第一端(121)时所述钢珠(32)能进入所述环形槽(33)中。

8.根据权利要求7所述的快换接头，其特征在于，所述锁止结构(3)包括间隔开设于所述连接轴端部(13)的三个端面中的三个容纳孔(31)。

9.根据权利要求7或8所述的快换接头，其特征在于，所述钢珠(32)的直径大于所述容纳孔(31)的深度。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的快换接头，其特征在于，所述连接轴(1)的远离所述容置腔(11)的一端开设有连接孔(15)，以用于通过固定结构(5)与驱动工具以在旋转上固定的方式相连。

11.根据权利要求10所述的快换接头，其特征在于，所述固定结构(5)包括至少一对第二销孔(51)和穿设于成对的第二销孔(51)内的第二销轴(52)，每对所述第二销孔(51)沿所述连接轴(1)的径向对称开设于所述连接轴(1)中，使得所述连接轴(1)和驱动工具通过穿过所述第二销孔(51)的第二销轴(52)相连。

12.根据权利要求11所述的快换接头，其特征在于，所述固定结构(5)还包括与所述第二销孔(51)对应地设置于所述连接轴(1)的外周的密封槽(53)和设置于所述密封槽(53)内的密封圈(54)。

13.一种自动拧紧设备，其特征在于，该自动拧紧设备包括旨在连接待拧紧螺栓的套筒(6)、旨在连接驱动工具的扭矩传递组件(7)和根据权利要求1至12中任一项所述的快换接头，其中，所述套筒(6)连接于所述快换接头的连接轴端部(13)并且通过锁止结构(3)保持或解除连接，所述扭矩传递组件(7)在与所述连接轴端部(13)相反的一端连接至所述快换接头。