扭矩指示式扳手制造技术

扭矩指示式扳手属常用机械工具技术领域，解决的技术问题是塔式起重机等的标准节的叠加组装，并能按国家标准规定在组装各标准节时，对其联接螺栓施加足够的预紧力，确保叠加组装质量及施工安全。主要技术特征是在扳手体上设置有扭矩指示机构，该机构由扳手内套、楔形滑柱、压缩弹簧系统和拨销、拨叉杠杆式指针系统组成。本实用新型专利技术是塔式起重机的标准节的叠加组装及重型高大的各类设备安装时保证其螺栓联接的可靠工具。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属常用机械工具
在现代建筑施工中，已大量使用了塔式起重机、施工升降机等施工机械，而这类机械的重要结构部件是高达数十米甚至超过百米的塔身，它由无数个高2～4米的标准节叠加组装而成。各标准节之间一般则靠多个高强度螺栓付(螺栓与螺母)牢固地联接。由于这类机械的结构特点和工作性质，对其施工安全和工作可靠性要求很高，以尽量降低出现设备、人身或其他事故的可能性。为此，有关国家标准都规定在组装各标准节时，必须对其联接螺栓施加足够的预紧力。但目前尚无既适用于这类螺栓的施工条件又能指示在拧紧螺栓时所加扭矩值的扳手，而一般仅靠经验操作，故在安装过程中，对螺栓联接是否已达到足够的预紧力，施工人员实际上是心中无数，因而在塔机工作中，由于这类原因而造成的安全事故也时有发生。目的，在市场上出售的扭力扳手仅有两种，如普通式(表盘式)和预调式(AC型)，但它们都不适用于上述机械的标准节叠加组装，其原因为1.普通式(表盘式)扭力扳手，其工作原理是靠在拧紧螺母(或螺栓头)时，因受力而使扳手头部和扳手杆及手把间所产生的相对弹性变形，从而使指针在刻度盘上产生偏转和指示出所加扭矩值的大小，但将指针做得又长又细，并将又宽又薄的刻度盘固定在细长的扳手杆上，无法安装仪表的保护外壳。因此这种扳手的致命弱点是很容易遭到碰撞、挤压损坏，从而无法用于需要高空作业、装配场地(工地)条件差及经常转移施工场地的上述施工机械的安装2.预调式(AC型)扭力扳手，可事先设定(预调)扭矩值，操作时，当施加扭矩超过设定值时，扳手即产生打滑，这种扭力扳手的缺点是在拧紧螺栓过程中不能显示扭矩的增减情况，而且每改变一次设定值时都需重新调整；3.上述两种扭力扳手都必须与扳手套筒配合使用，而扳手套筒的梅花孔或六角孔(套螺母或螺栓头用)的深度有限，在拧紧螺母时只允许螺栓的螺杆超过螺母几扣的高度。但是，在上述机械的标准节的安装中，为了保证螺栓联接的可靠性，常采用双螺母压紧。这样，所配合使用的扳手套筒就很难用于拧紧第1个螺母。基于以上原因，上述两种扭力扳手一般都只能用于如汽车、拖拉机的汽缸装配等固定的工作场地、螺栓直径不大且工作条件较好的场所，不适用于装配条件恶劣的施工机械上。本技术的目的，鉴于随着国民经济建设的飞速发展，高层建筑大量涌现，在现代化的建筑施工中，大量使用塔式起重机和施工升降机等施工机械，而上述施工机械的组装又急需一种安全可靠的工具扳手，特设计开发一种既能对其联接螺栓施加足够的预紧力，又能指示所加扭矩值的扭矩指示式扳手，并制作成结构紧凑重量轻、制造容易成本低及确保叠加组装质量、施工安全的系列产品。本技术的结构由扳手体(1)与扳手杆(9)用螺纹连接组成，在扳手体(1)的左端内腔设置扳手内套(2)与扳手体配合，在扳手内套上制作楔形槽口与楔形滑柱(3)的左端结合，在楔形滑柱的右端设置圆柱形螺旋压缩弹簧(7)，在扳手体的右端制作内螺纹与螺杆(8)相连接，将扳手内套、楔形滑柱及圆柱形螺旋压缩弹簧组成一个受力系统，在楔形滑柱(3)上设置拨销(4)，在扳手体上制作直线导向槽孔(12)，通过拨销(4)限制楔形滑柱作直线移动，将扭矩变换成楔形滑柱的直线位移，并在扳手体上设置指针轴(5)，在指针轴上设置拨叉杠杆式指针(6)，拨叉杆杠式指针的一端的拨叉槽与拨销(4)相连，拨销作直线位移时，带动拨叉杠杆式指针作角位移，在扳手体上设置扭矩值刻度板(10)，通过拨叉杠杆式指针可读出扭矩值，并制作防护罩(11)，构成扭矩指示式扳手。在扳手中，扳手体(1)与扳手内套(2)之间可相对转动一定角度，而楔形滑柱(3)在外力作用下可以在扳手体(1)的孔内左右滑动。在出厂前装配时，根据设计规定应指示的最小扭矩M1，计算出应将螺杆(8)旋入扳手体(1)的螺纹孔的深度，即将螺杆(8)旋至该深度值，使孔中的圆柱形螺旋压缩弹簧(7)受到初压缩力P1，产生初压缩变形量λ1，也使楔形滑柱(3)受到相同的压力P1，而被压在扳手内套(2)的楔形槽内。拨销(4)固定在楔形滑柱(3)上，并且穿过扳手体(1)上的导向槽后套在指针(6)的拨叉槽内。拨销(4)的移动可使指针(6)绕指针轴(5)转动。在拧紧螺母过程中，当扳手所施加的扭矩M小于设计规定应指示的最小扭矩M1前，扳手体(1)和扳手内套(2)保持着一起转动，指针(6)也保持在指向最小扭矩值上不动。当扳手所施加的扭矩M一旦超过M1值，此时作用在楔形滑柱(3)斜面上的正压力〔此力为扳手内套(2)上楔形槽斜面对楔形滑柱(3)斜面的反力〕沿楔形滑柱轴线方向的分力Px将大于弹簧(7)作用在楔形滑柱上的初压力P1，且两者方向相反。由于Px＞P1，故将把楔形滑柱向右推动产生位移h，同时使弹簧被进一步压缩，其压缩量(λ-λ1)＝h。M越大，即Px越大，则使位移h和弹簧压缩量(λ-λ1)越大。因此，在拧紧螺母过程中，楔形滑柱(3)的位移量h反映了扳手所施加扭矩M的大小。还应指出，在楔形滑柱移动的同时，扳手体(1)(实际上是整个扳手)将相对与扳手内套(2)转动一定角度。当楔形滑柱(3)在Px＞P1情况下滑动时，固定在它上面的拨销(4)亦随之向右移动，从而带动拨叉杠杆式指针(6)绕指针轴(5)转动角度θ，当指针转到设计的最大值θmax(对应于设计的Mmax和hmax)时，指针将停止在刻度盘上的Mmax刻度线上。在此后，即使操作者再增加拧紧力矩值，而指针也不会再转动。但此时，操作者应停止再加力，否则会损坏扳手。可见，通过拨销—拨叉杠杆式指针系统不仅能将楔形滑柱的直线运动变换成指针的转动，而且还起到了进一步放大的作用，使操作者能容易地读出指针在刻度盘上所指示的扭矩值。当θmax值较小时，转角θ与所施加的扭矩M基本上呈线性关系。为此本专利技术人通过设计确定θmax的大小、扭矩值的指示范围及通过出厂前的校准等措施，能确保其指示仪表的指示精度。并在扳手体上装置一个坚实的仪表外壳，罩住拨销、指针、指针轴和刻度盘等部分，保护其免遭磕碰、撞击或挤压受损。在外壳上留有一个窗口，该窗口用透明有机玻璃板密封，从外面可清楚地读数。通过设计适当调整扳手的几个主要参数的大小，就可改变扭矩指示式扳手所能指示的扭矩值的大小和范围，从而可适应不同规格螺栓付及其不同预紧力矩值的要求。因此，根据本技术的结构和工作原理，将设计开发制作出一个扭矩指示式扳手的系列产品。本产品的前景，目前国内塔机和升降机的拥有量已经很大，而且需求量仍在继续增加，而又一直没有较适用的扭力扳手，因此，本技术产品其市场的潜力很大，这类机械的生产单位和使用单位都是潜在的用户。本技术的优点及效果1.能准确指示出拧紧螺母时的扭矩值的大小，对施工安全要求高和对螺栓联接的预紧力有明确要求的施工机械的组装作业，改变了以前在安装标准节时一直凭经验来拧紧螺栓联接的不科学方法，从而提高了装配中的文明性和机械工作的安全性；2.扭矩指示机构为机械式，该机构简单、合理、可靠，不受外界环境条件(电磁场、气温、湿度、灰尘等)的影响，可保证一定的指示精度，能满足上述机械对螺栓联接预紧的要求；3.结构紧凑、重量轻，特别是能经受磕碰、撞击或挤压，能在恶劣条件下正常工作；4.制造容易，成本低，便于推广。 附图说明图1.扭矩指示式扳手结构图图2.扭矩指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扭力扳手，由扳手体（１）与扳手杆（９）用螺纹连接组成，其特征是在扳手体（１）的左端内腔设置扳手内套（２）与扳手体配合，在扳手内套上制作楔形槽口与楔形滑柱（３）的左端结合，在楔形滑柱的右端设置圆柱形螺旋压缩弹簧（７），在扳手体的右端制作内螺纹与螺杆（８）相连接，将扳手内套、楔形滑柱及圆柱形螺旋压缩弹簧组成一个受力系统，在楔形滑柱（３）上设置拨销（４），在扳手体上制作直线导向槽孔（１２），通过拨销（４）限制楔形滑柱作直线移动，将扭矩变换成楔形滑柱的直线位移，并在扳手体上设置指针轴（５），在指针轴上设置拨叉杠杆式指针（６），拨叉杠杆式指针的一端的拨叉槽与拨销（４）相连，拨销作直线位移时，带动拨叉杠杆式指针作角位移，在扳手体上设置扭矩值刻度板（１０），通过拨叉杠杆式指针可读出扭矩值，并制作防护罩（１１），构成扭矩指示式扳手。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁礼平，陈德淑，朱晓梅，顾学仁，陈进，
申请(专利权)人：重庆建筑大学，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]