本发明专利技术公开了一种基于永磁涡流的螺纹副自动拧紧装置及其方法，装置包括电机、轴向调节件、永磁筒、导体筒和连接件；永磁筒包括永磁筒基体、第一永磁体和第二永磁体，永磁筒基体的转动轴和电机的电机轴之间通过联轴器同轴连接；在永磁筒基体的外部同轴套设有导体筒；导体筒的轴向长度大于永磁筒的轴向长度；导体筒的末端通过输出轴与连接件固定连接；连接件用以连接待拧紧的部件；电机和永磁筒均置于支撑架上，支撑架上设有能使电机和永磁筒同步相对于导体筒轴向运动的轴向调节件。本发明专利技术作为动力传输机构，达到所需拧紧力矩耗时少，安全性和扩展性好，适用于多种环境下的螺纹副拧紧需求。需求。需求。
【技术实现步骤摘要】
一种基于永磁涡流的螺纹副自动拧紧装置及其方法
[0001]本专利技术涉及一种螺纹副自动拧紧机器领域，具体涉及一种基于永磁涡流的螺纹副自动拧紧装置及其方法。
技术介绍
[0002]目前已有较多螺纹副自动拧紧机器，可以实现将螺栓拧到螺母上或将螺母拧到螺栓上等螺纹副自动拧紧过程，其产品特征为：
[0003]1)所需拧紧的螺纹圈数不太多；
[0004]2)螺纹副拧紧有一定的扭矩要求；
[0005]3)螺纹副拧紧有一定的效率要求，需要在较短的时间内完成螺纹副的拧紧。
[0006]螺纹联接是机械设备上最为常见的联接方式，因此工业领域有巨大的螺纹副自动拧紧需求。现有的螺纹副自动拧紧设备主要以电机和气动件作为动力源，能够以较快的速度实现螺纹副拧紧。螺纹副自动拧紧设备还需要对拧紧力矩施加控制，以达到相应的拧紧力矩要求，否则会造成螺母和螺栓上螺纹的损伤，甚至自动拧紧设备的损坏。目前螺栓自动拧紧技术的扭矩自动控制方法多基于扭矩-转角控制法、屈服点法和伸长量法等，控制精度各有差异，但总体上结构比较复杂，对设备的要求较高。
[0007]永磁涡流传动技术是基于法拉第电磁感应的一种非接触式传动技术，具有柔性传动、调速范围广等优点。
技术实现思路
[0008]为了实现螺纹副的快速自动拧紧，并在拧紧过程中施加扭矩控制以避免螺纹和设备损伤，同时克服已有自动拧紧设备复杂程度高等缺点。本专利技术提供了一种基于永磁涡流的螺纹副自动拧紧装置及其方法。本专利技术是在永磁涡流传动的基础上，将永磁涡流传动结构集成到螺纹副自动拧紧设备中，使得螺纹副自动拧紧设备具有扭矩控制和不易使螺纹和自动拧紧设备受到损伤的特性；通过永磁涡流传动机构气隙或耦合面积的变化，配合电机控制和更换减速箱，可以实现螺纹副不同拧紧力矩的要求；不同尺寸的套筒和拧紧头可以用于不同规格的螺栓和螺母；达到扭矩要求后，直接拧紧部分会逐渐停转，可以保护螺纹副和设备，实现以较快的速度在短时间内达到拧紧力矩要求。
[0009]本专利技术所采用的具体技术方案如下：
[0010]一种基于永磁涡流的螺纹副自动拧紧装置，其包括电机、轴向调节件、永磁筒、导体筒和连接件；
[0011]所述永磁筒包括永磁筒基体、第一永磁体和第二永磁体，永磁筒基体的外表面沿周向和轴向均交替固定有第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体和第二永磁体沿永磁筒基体径向向外的极性相反；所述永磁筒基体的转动轴和电机的电机轴之间通过联轴器同轴连接，永磁筒基体能在电机的作用下同步旋转；在永磁筒基体的外部同轴套设有导体筒，永磁筒基体与导体筒之间具有一定间隙；导体筒的轴向长度大于永磁筒的轴向长度，导体筒能
在永磁筒的作用下同向旋转；导体筒的末端通过输出轴与所述连接件固定连接；所述连接件用以连接待拧紧的部件；
[0012]所述电机和永磁筒均置于支撑架上，支撑架上设有能使电机和永磁筒同步相对于导体筒轴向运动的轴向调节件。
[0013]作为优选，所述第一永磁体和第二永磁体的尺寸相同，且均为铷铁硼永磁体，用于生成多区域规律的磁场。
[0014]作为优选，所述联轴器为刚性联轴器。
[0015]作为优选，所述轴向调节件包括相互啮合连接的齿轮和齿条，齿条固定连接在所述支撑架上，齿轮外侧通过转轴同轴连接有旋钮；通过转动旋钮，齿轮和齿条啮合传动，使得永磁筒基体相对于导体筒轴向运动。
[0016]作为优选，所述轴向调节件的旋钮上还设有能够固定旋钮旋转位置的固定组件。
[0017]作为优选，所述永磁筒的后端还同轴连接有若干永磁模组，用以增大磁场强度；所述永磁模组与永磁筒的径向截面尺寸相同，永磁模组的外表面交替固定有第一永磁体和第二永磁体。
[0018]作为优选，所述永磁筒前端的转动轴和导体筒末端输出轴的轴颈上均设有轴承。
[0019]作为优选，所述导体筒的内层为低电阻材料，外层为高相对磁导率材料；优选的，内层为铜材料，外层为45号钢材料。
[0020]作为优选，所述输出轴先与减速箱连接以增大扭矩，减速箱末端再与所述连接件相连接。
[0021]本专利技术的另一目的在于提供一种根据上述任一所述螺纹副自动拧紧装置对待拧紧的部件自动拧紧的方法，其具体如下：
[0022]根据待拧紧部件所需的目标扭矩，通过调节轴向调节件移动永磁筒，使永磁筒与导体筒的耦合面积达到与所述目标扭矩相匹配的值；开启电机并使其以与所述目标扭矩相匹配的转速旋转，通过联轴器的作用带动永磁筒同步转动；永磁筒上交替排布的第一永磁体和第二永磁体在转动下产生旋转磁场，旋转磁场的磁感线被与其耦合部分的导体筒切割，在导体筒上产生电涡流；在所述电涡流的作用下，旋转的永磁筒有速差的带动导体筒同方向旋转，以非接触的方式将永磁筒的转矩传递至导体筒；导体筒末端的输出轴带动连接件旋转，将待拧紧的部件拧紧并达到目标扭矩要求；导体筒由于阻力作用逐渐停止旋转，随后关闭电机，完成对待拧紧部件的自动拧紧过程。
[0023]本专利技术相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
[0024]本专利技术采用内置永磁涡流传动机构传递扭矩和动力，结构简单、可靠性高，并且以非接触式传动，不仅具有柔性传动的优点，还能够有效避免螺纹副拧紧过程中螺纹或拧紧机构的损伤。本专利技术通过调整轴向调节件、扩展永磁模组至永磁筒基体以及配置对应的减速箱等操作，可以获得较广范围内的拧紧力矩，更换连接件如螺母拧紧头或螺栓拧紧套筒等配件，可以应用于不同规格尺寸螺纹件的拧紧。同时通过调整轴向调节件，并使动力电机反转或更换减速箱，本专利技术的螺纹副自动拧紧机还可作为螺纹副拧松机使用。本专利技术适用于较广范围扭矩要求和不同规格螺纹部件的螺纹副快速拧紧拧松应用。
附图说明
[0025]图1是本专利技术装置的结构爆炸示意图；
[0026]图2是本专利技术的结构示意图；
[0027]图3是本专利技术第一永磁体和第二永磁体的结构示意图；
[0028]图4是本专利技术轴向调节件和永磁筒的结构示意图；
[0029]图5是本专利技术永磁模组的结构示意图；
[0030]图6是本专利技术导体筒的结构示意图；
[0031]图7是螺母拧紧头和螺栓拧紧套筒的结构示意图；
[0032]图中：1、电机，2、联轴器，3、轴向调节件，4、轴承，5、永磁筒基体，6、第一永磁体，7、第二永磁体，8、平键，9、导体筒，10、减速箱，11、螺母拧紧头，12、螺栓拧紧套筒，13、永磁模组。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步阐述和说明。本专利技术中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
[0034]本专利技术提供了一种基于永磁涡流的螺纹副自动拧紧装置，该螺纹副自动拧紧装置可以用于筒状永磁涡流传动机或者盘状永磁涡流传动机。当本专利技术应用于筒状永磁涡流传动机时，可以通过调节永磁部分与铜部分的耦合面积以实现拧紧力矩的控制。当本专利技术应用于盘状永磁涡流传动机时，可以通过调节永磁盘和铜盘间的气隙实现拧紧力矩的控制。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于永磁涡流的螺纹副自动拧紧装置，其特征在于，包括电机(1)、轴向调节件(3)、永磁筒、导体筒(9)和连接件；所述永磁筒包括永磁筒基体(5)、第一永磁体(6)和第二永磁体(7)，永磁筒基体(5)的外表面沿周向和轴向均交替固定有第一永磁体(6)和第二永磁体(7)，第一永磁体(6)和第二永磁体(7)沿永磁筒基体(5)径向向外的极性相反；所述永磁筒基体(5)的转动轴和电机(1)的电机轴之间通过联轴器(2)同轴连接，永磁筒基体(5)能在电机(1)的作用下同步旋转；在永磁筒基体(5)的外部同轴套设有导体筒(9)，永磁筒基体(5)与导体筒(9)之间具有一定间隙；导体筒(9)的轴向长度大于永磁筒的轴向长度，导体筒(9)能在永磁筒的作用下同向旋转；导体筒(9)的末端通过输出轴与所述连接件固定连接；所述连接件用以连接待拧紧的部件；所述电机(1)和永磁筒均置于支撑架上，支撑架上设有能使电机(1)和永磁筒同步相对于导体筒(9)轴向运动的轴向调节件(3)。2.根据权利要求1所述的螺纹副自动拧紧装置，其特征在于，所述第一永磁体(6)和第二永磁体(7)的尺寸相同，且均为铷铁硼永磁体，用于生成多区域规律的磁场。3.根据权利要求1所述的螺纹副自动拧紧装置，其特征在于，所述联轴器(2)为刚性联轴器。4.根据权利要求1所述的螺纹副自动拧紧装置，其特征在于，所述轴向调节件(3)包括相互啮合连接的齿轮和齿条，齿条固定连接在所述支撑架上，齿轮外侧通过转轴同轴连接有旋钮；通过转动旋钮，齿轮和齿条啮合传动，使得永磁筒基体(5)相对于导体筒(9)轴向运动。5.根据权利要求4所述的螺纹副自动拧紧装置，其特征在于，所述轴向调节件(3)的旋钮上还设有能够固定旋钮旋转位置的固定组件。6...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨世锡，康佳，王帅，池永为，王永军，李升明，
申请(专利权)人：阳泉煤业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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