一种用于连接钢筋和套筒的开口式电动扳手的制作方法
- 国知局
- 2024-10-09 15:01:45
本发明涉及电动工具,特别涉及一种用于连接钢筋和套筒的开口式电动扳手。
背景技术:
1、目前,人们需要对钢筋、钢管进行连接紧固时,大多使用钢筋扳手或管钳等手动工具进行紧固。这种作业方式存在明显缺点:初拧速度慢、效率低,终拧扭矩不足,连接强度达不到国家标准且对钢筋表面损伤较大,作业质量容易受到操作工人水平的影响。
2、本公司一直致力于电动工具的研发和生产,在研发了第一代技术和产品之后(专利号为2019102831017),在试验和使用过程中发现有如下问题:(1)第一代产品采用冲击机构带动蜗杆蜗轮的方法不能对较长的钢筋产生较大的冲击力,因为待拧紧的钢筋有6-12米长,在长度方向上钢筋会吸收冲击机构产生的冲击力,导致最终拧紧力矩不达标;(2)其辅助夹持机构的第二夹持件采用弹簧驱动,装夹不方便,影响使用便捷性;(3)主切分壳体和次切分壳体闭合后蜗轮才能旋转,同样影响使用便捷性。
3、现有的一些电动扳手,如申请号为201820470411.0的中国专利公开了一种钢筋套筒螺纹连接电动扳手,由通过外壳一体连接的手柄、机箱和锁紧装置组成,该手柄上有电源、电源开关和功能旋钮,该机箱内有电机、扭力限制器和传动齿轮,该锁紧装置有支撑壳体、类齿圈和卡紧机构,支撑壳体为开口朝向该支撑壳体轴心的“u”形环状壳体,有活动部分和固定部分,其外侧的顶壁与两侧的侧壁垂直,类齿圈为外齿圈且位于支撑壳体内,该类齿圈有活动部分和固定部分,卡紧机构径向均匀分布在类齿圈靠近轴心的内侧一周,支撑壳体的活动部分能够携带类齿圈的活动部分一起打开或闭合。该技术方案只能夹持套筒且在装卡套筒时需要按照重叠线标识轻轻转动类齿圈至其活动部分完全进入支撑壳体的活动部分内,这种方法需要用视力判断重叠线标识是否对齐,这对于高速转动的类齿圈来说十分困难,即在没有机械定位的情况下使重叠线标识对齐是不易达到的,由于套筒两端都需要通过螺纹连接钢筋,所以在将套筒拧到一根钢筋上之后就需要将另外一根钢筋拧到套筒上,所以该扳手只能完成一半的工作。同时该技术方案中针对不同的直径的套筒需要更换不同规格的卡爪,该装置适应范围狭窄,针对不同直径的套筒需要不停的更换卡爪。
技术实现思路
1、针对上述技术问题,本发明提供一种用于连接钢筋和套筒的开口式电动扳手,包括:
2、驱动源;
3、调节装置,与所述驱动源连接,能够调节驱动源输出的扭矩和/或转速;
4、传动装置,与调节装置连接;
5、夹持装置,设置在所述传动装置末端;用于配合工件并向工件施加旋转力;
6、壳体,设置在所述驱动源前端;所述调节装置和传动装置设置在所述壳体中,壳体前端设有开口;
7、其中,所述传动装置包括:
8、驱动齿轮,与所述调节装置连接;
9、中间齿轮,与所述驱动齿轮啮合;及
10、转子,与所述中间齿轮啮合;所述夹持装置设置在所述转子上;通过所述转子带动所述夹持装置转动,所述转子包括径向开口,并且所述转子配置为在所述转子的旋转运动中与所述中间齿轮啮合。
11、进一步地,所述中间齿轮为两个,分布在所述驱动齿轮两侧,在所述转子旋转运动中至少一个所述中间齿轮与转子啮合。
12、进一步地,所述调节装置前端设置有伞齿轮a,所述驱动齿轮下部同轴设置有伞齿轮b,所述伞齿轮a和所述伞齿轮b啮合。
13、进一步地,所述壳体上设置有滑槽,所述转子上设置有柱销a,所述柱销a两端设置有轴承a,所述轴承a与滑槽滚动接触。
14、进一步地,所述壳体上设置有柱销b,所述柱销b上安装有滚轮,所述转子上设置有滑槽b,所述滚轮与滑槽b滚动接触。
15、进一步地,所述调节装置为减速装置或扭力自动调节装置,其中所述扭力自动调节装置能够自动根据负载的增加而增大输出的扭矩。
16、进一步地,还包括扭力限制器,当负载达到一定阈值时所述扭力限制器切断所述驱动源向所述减速装置或所述扭力自动调节装置的动力输出。
17、进一步地,所述扭力自动调节装置包括:
18、转芯组件,一端与所述驱动源连接,所述驱动源带动所述转芯组件转动;
19、行星减速组件,其中心太阳轮与所述转芯组件另一端连接 ;
20、转筒,所述转芯组件和所述行星减速组件设置在所述转筒内;
21、所述转筒上具有:
22、卡槽,设置在所述转筒内,与所述转芯组件配合;
23、内齿,设置在所述转筒内,与所述行星减速组件配合形成完整的行星减速器;及
24、限位槽,设置在所述转筒外;
25、限位装置,设置在壳体上,所述限位装置包括棘爪,所述棘爪偏压于转筒上限位槽所在的部分外侧,并在顺时针或逆时针方向限制所述转筒的旋转运动;
26、所述转芯组件具有:
27、转芯,转芯上设置有滑块保持架;
28、活动块,数量为两个,两个所述活动块滑动安装在所述滑块保持架内;
29、弹簧a,安装在两个所述活动块之间,并将二者向外顶出;及
30、滚子,转动安装在所述活动块外端,所述滚子与所述卡槽配合;
31、其中,当负载比较小时,所述滚子被弹簧a和活动块推动卡进转筒的卡槽中,不会脱出,通过所述转芯组件带动所述行星减速组件和所述转筒一起转动,扭力自动调节装置不进行减速,使行星减速组件与所述转芯组件同步输出;当负载持续加大到达某一阈值时,滚子和活动块能够克服弹簧a的压力而被压进滑块保持架中,转芯组件和转筒发生相对转动,转筒有反转的趋势,此时限位装置限制所述转筒反向转动,所述转芯组件只带动所述行星减速组件运转,扭力自动调节装置开始减速输出并增大扭矩输出。
32、进一步地,所述行星减速组件包括:
33、行星架;
34、行星轮,转动安装在所述行星架上,并与转筒的内齿啮合;
35、太阳轮,位于所述行星架内,与所述转芯另一端连接,所述太阳轮与所述行星轮啮合,所述行星架输出动力。
36、进一步地,所述限位装置还包括:
37、底座,安装在壳体上;
38、摆动架,转动安装在所述底座上;
39、弹簧b,一端与所述摆动架连接;所述弹簧b另一端与所述棘爪连接;及
40、磁铁,设置于所述底座两侧,数量为两个,所述磁铁能够通过吸附作用在手动切换摆动架位置后使其保持在相应位置;通过所述摆动架带动弹簧b摆动,从而使弹簧b带动所述棘爪向左或者向右偏转,并使棘爪卡进所述限位槽中限制所述转筒在顺时针或逆时针方向的旋转运动。
41、进一步地,所述夹持装置包括:
42、支撑架a;
43、夹块a,设置于所述支撑架a上;
44、夹块b,设置于所述支撑架a上;及
45、螺栓a,将所述夹块a和所述夹块b连接起来,用于调节所述夹块a和夹块b之间的距离;
46、其中,所述夹块a内侧面为光面,所述夹块b内侧面设置有齿。
47、进一步地,还包括:
48、滑轨装置,位于所述夹持装置对侧;
49、辅助夹持装置;设置在所述滑轨装置上。
50、进一步地,所述辅助夹持装置包括:
51、支撑架b;
52、滚动轴,转动安装在所述支撑架b上,所述支撑架b通过所述滚动轴与所述滑轨装置滚动连接;
53、夹块c,设置于所述支撑架b上;
54、夹块d,设置于所述支撑架b上;及
55、螺栓b,将所述夹块c和所述夹块d连接起来,用于调节所述夹块c和夹块d之间的距离;
56、其中,所述夹块c内侧面为光面,所述夹块d内侧面设置有齿。
57、进一步地,所述滑轨装置端部设置有磁铁保持架,磁铁保持架内安装有强磁,通过强磁吸引辅助夹持装置能够让所述辅助夹持装置工作的初始位置位于所述滑轨装置的端部。
58、进一步地,还包括定扭矩控制系统,所述定扭矩控制系统包括:
59、输入部分,用于参数的输入设定;
60、电流检测模块,用于对所述驱动源的输入的电流检测;
61、输出模块,与所述驱动源连接;
62、控制器,与所述输入部分、电流检测模块和输出模块相连,所述控制器根据所述输入部分输入的参数和电流检测模块反馈的电流信息来调节输出模块输出的电流,
63、电源模块,用于完成电源转换并且给控制器、电流检测模块和输入部分提供稳定电源。
64、由于本发明采用了上述技术方案,本发明具有以下优点:
65、1.通过设置径向开口,并且当径向开口转动到与壳体前端开口重合时能够使本装置直接从侧面装卡并夹紧工件,而不需要使工件从转子的通孔中穿过本装置再进行夹紧,能够有效地节省时间、工序。
66、2.本发明通过设置螺栓a调节夹块a和夹块b之间的距离,能够使本装置适应不同直径的钢筋,解决了针对不同的直径的钢筋需要更换不同规格的卡爪的问题,使本装置的使用性能更好。
67、3.本发明通过设置扭力自动调节装置,当负载比较小时,通过转芯组件带动行星减速组件和转筒转动,使行星减速组件与转芯组件同步输出,达到初拧转速快的技术效果,其拧紧速度是人工的15-20倍,能够在短时间完成大量待连接钢筋的拧紧工作;当负载持续加大到达某一阈值时,通过限位装置限制转筒转动,转芯组件只带动行星减速组件运转,通过行星减速组件输出较大的转矩,达到终拧转速低、转矩大的技术效果。
68、4.本发明通过在夹块b内侧面设置有倒齿,夹块a和夹块b的内侧面组成一个v型角,当带动钢筋进行旋转的时候,夹块b内侧的倒齿会对钢筋越夹越紧,使钢筋不容易从夹块a和夹块b之间脱出。
69、5.本发明通过在滑轨装置上设置辅助夹持装置,能够使本装置的夹持装置和辅助夹持装置能够分别对钢筋b和钢筋a进行夹紧,通过夹持装置带动钢筋b3转动,从而实现对钢筋b和钢筋a的同时拧紧,可以实现单人拧紧,相对于传统施工方式节省人工成本。
70、6.本发明通过通过在滑轨装置端部设置磁铁保持架,让辅助夹持装置工作的初始位置位于滑轨装置的端部,使夹持装置和辅助夹持装置之间的距离处于最大位置处,有利于本装置的更好运行。
71、7.通过设置定扭矩控制系统,来对驱动源的输入电流进行控制,能够实现驱动源的定扭矩输出,能够使本装置驱动源经过调节装置、传动装置和夹持装置最终输出到钢筋的扭矩为设定扭矩值,针对不同直径的钢筋通过输入部分设置不同的参数,能够使本装置最终输出不同大小的扭矩到钢筋上面,使本装置输出的扭矩可以控制和调节,使用更加便捷。
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