一种螺栓紧固装置的制作方法

文档序号:14885830发布日期:2018-07-07 12:11阅读:312来源:国知局

本实用新型涉及安装拆卸工具领域,更具体地说,涉及一种螺栓紧固装置。



背景技术:

通常情况下,重要位置的螺栓需要使用力矩扳手按照要求的力矩值进行紧固,以满足强度或密封性等技术要求。紧固时,传统的力矩扳手紧固装置必须与螺栓在一条直线上,并且力矩扳手和螺栓附近没有障碍物,力矩扳手能够以螺栓为圆心左右自由摆动,才能正常完成螺栓紧固工作。但当力矩扳手摆动范围内有障碍物时,就无法使用力矩扳手。通常做法都是采取拆卸、切割周围障碍物的方式,保证能够使用力矩扳手。其工作过程时间长、成本高、难点多。对于部分障碍物既不能拆卸、也不能切割,则只能使用敲击扳手进行紧固,但紧固力矩值无法控制,这对设备的安全性、可靠性带有一定的影响。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种螺栓紧固装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种螺栓紧固装置,包括手柄、用于套住螺栓的套头以及用于连接所述手柄和套头的转换件,所述手柄的一端连接有棘轮机构,并通过所述棘轮机构连接所述转换件。

优选地,所述转换件的一侧面设有第一接口,一端面设有与所述第一接口径向垂直的第二接口,所述第一接口的横截面形状为多边形;

所述转换件通过所述第一接口与所述手柄连接,所述转换件通过所述第二接口与所述套头连接。

优选地,所述棘轮机构包括棘轮,所述棘轮上设置有可插入所述第一接口 (21)的连接轴,所述连接轴的中轴线与所述棘轮的圆周面垂直;所述棘轮和转换件(20)之间通过所述连接轴与所述第一接口(21)的插接配合而连接,所述连接轴的横截面形状与所述第一接口的横截面形状相对应。

优选地,所述套头包括可插入所述第二接口的连接部,所述套头和所述转换件之间通过所述连接部与第二接口的插接配合而连接。

优选地,所述套头还包括连接所述连接部的套头部,所述套头部设有可用于夹持螺栓或螺母的套孔或钳口,所述套头部的中轴线与所述手柄的中轴线垂直。

优选地,所述第二接口的横截面形状为多边形,所述连接部的横截面形状与所述第二接口的横截面形状相对应。

优选地,所述第一接口和第二接口的横截面形状均为矩形。

优选地,所述转换件为碳钢转换件,所述转换件呈长方体状或圆柱状。

优选地,所述紧固手柄和套头分别与所述转换件可拆卸连接。

优选地,所述棘轮机构为双向棘轮机构或者单向棘轮机构。

实施本实用新型的螺栓紧固装置,具有以下有益效果:本实用新型的螺栓紧固装置包括手柄、用于夹持螺栓的套头以及用于连接所述手柄和套头的转换件,所述手柄的一端连接有棘轮机构,并通过所述棘轮机构连接所述转换件,从而通过棘轮结构可以调节手柄和转换件之间的角度;通过转换件连接手柄和套头,当紧固螺栓因存在障碍物导致无法正常工作时,根据实际需要调节转换件与手柄之间的角度,从而可以避开障碍物,使套头到达需要紧固的螺栓,将力准确传递到所需紧固的螺栓上,从而解决了由于螺栓周围存在障碍物而无法打力矩的问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:

图1是本实用新型螺栓紧固装置的转换件的立体图;

图2是本实用新型螺栓紧固装置的转换件的主视图;

图3是本实用新型螺栓紧固装置的转换件的主视图;

图4-图7是本实用新型螺栓紧固装置的转换件和手柄之间调节成不同角度后的状态示意图;

图8是本实用新型螺栓紧固装置的理论论证参考图;附图中各标号对应的部件名称如下:

10、手柄;11、握持部;20、转换件;21、第一接口;22、第二接口;30、套头;31、套孔;40、棘轮机构。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型公开了一种螺栓紧固装置,用于解决由于螺栓周围存在障碍物而无法打力矩的问题。如图4-图7所示(虚线处为透视部分),在本实用新型螺栓紧固装置的一实施例中,螺栓紧固装置包括手柄10、用于套住螺栓的套头30以及用于连接手柄10和套头30的转换件20,手柄10的一端连接有棘轮机构40,手柄10通过该棘轮机构40连接转换件20。套头30和手柄10之间通过转换件20连接,转换件20与手柄10之间又通过棘轮机构40连接,棘轮机构40使转换件20可相对于手柄10转动一定的角度,从而在遇到不同障碍物时可根据实际需要调节转换件20与手柄10之间的角度,这样可以避开障碍物,使套头30到达需要紧固的螺栓,将力准确传递到所需紧固的螺栓上,从而解决了由于螺栓周围存在障碍物而无法打力矩的问题。

优选地,手柄10和套头30分别与转换件20可拆卸连接。可以理解的,也可以是转换件20和手柄10固定连接,而转换件20和套头30是可拆卸连接;或者是,转换件20和手柄10是可拆卸连接,而转换件20和套头30是固定连接。当转换件20和手柄10是可拆卸连接而转换件20和套头30是固定连接时,可以更换各种连接有不同形状套头30的转换件20。当转换件20和手柄10是固定连接,而转换件20和套头30是可拆卸连接时,直接更换不同形状的套头 30来与转换件20连接。

手柄10用于供使用者使用本实用新型的螺栓紧固装置时握住施力。如图 4-图7所示,手柄10包括供使用者握持的握持部11,该握持部11设在手柄 10的一端,而手柄10远离该握持部11的另一端通过棘轮机构40来与转换件 20连接。

转换件20可以为由碳钢材料制成的碳钢转换件,以保证强度。优选地,转换件20呈长方体状或圆柱状。本实施例中,转换件20为长方体状。可以理解的,转换件20还可以为其他形状的,本实用新型在此不做限制。如图1-图 3所示(虚线处为透视部分),转换件20的一侧面设有第一接口21,一端面设有与第一接口21径向垂直的第二接口22,第一接口21的横截面形状为多边形,第二接口22的横截面形状可以为任意形状;转换件20通过第一接口21 与手柄10连接,转换件20通过第二接口22与套头30连接。其中,第一接口 21为盲孔或通道,第二接口22为盲孔。优选地,第一接口21和第二接口22 的横截面形状均为矩形。

优选地,棘轮机构40为双向棘轮机构或者单向棘轮机构。棘轮机构40 包括棘轮,棘轮上设置有连接转换件20的连接轴,连接轴的中轴线与棘轮的圆周面垂直;连接轴可插入转换件20的第一接口21中,棘轮和转换件20之间通过连接轴与第一接口21的插接配合而连接。连接轴的横截面形状与第一接口21的横截面形状相对应,例如,第一接口21的横截面为四边形,则连接轴的横截面形状相应地为四边形;或者,第一接口21的横截面为五边形,则连接轴的横截面形状相应地为五边形;又或者,第一接口21的横截面为六边形,则连接轴的横截面形状相应地为六边形。

优选地,套头30包括连接部以及与连接部连接的套头部。连接部可插入第二接口22中,套头30和转换件20之间通过连接部与第二接口的插接配合而连接。优选地,第二接口22的横截面形状为多边形,连接部的横截面形状与第二接口22的横截面形状相对应。例如,第二接口22的横截面为四边形,则连接部的横截面形状相应地为四边形;第二接口22的横截面为六边形,则连接部的横截面形状相应地为六边形。如图4-图7所示,套头部设有可用于夹持螺栓或螺母的套孔31或钳口,套头部的中轴线与手柄10的中轴线垂直。即,套孔31或钳口的中心线与手柄10的纵向中心线保持空间垂直状态。套头部的套孔31的形状为多边形,例如六边形、梅花形或二十四边形。

以下为本实用新型的理论论证:

(1)通过扭矩公式:T=F·L

我们知道,扭矩T为力F与力臂L的乘积。而本实用新型的螺栓紧固装置

同样是根据扭矩公式的原理所设计。所以我们只需知道我们所使用的力臂

和施加在力臂上的力我们就可以求出螺栓的力矩。如图8所示,设:

AB为L1;

AC为L2;

BC为S;

B点力矩T1;

C点力矩T2;

F1垂直AB,F2垂直AC,F1=F2;

可知:

T1=F1·L1 ①

T2=F2·L2 ②

由公式①比上公式②可得:

所以L与T成比例,若已知其中三个值,则可求另外一个。

在打力矩时,T1为设定值,L1为确定值,所以A点力的大小为定值,所以只需求得L2便可得到T2的值。而T2便是我们螺栓所打的力矩值。反之设定T2的值,则可求出T1的值。

而在特定情况下,即A点通过S的法线时,T1=T2。这是我们在工作时最常用,也是最方便的位置。

根据以上理论,我们设计了本实用新型的螺栓紧固装置。

(2)根据三角形原理:若∠ABC等于∠ACB,A点和B点的扭矩值相等。若∠BAC不等于∠ABC,可根据余弦定理求得L2,随即求得C点力矩值。当C点力矩值固定时,也可反推出螺栓紧固装置的力矩值。

由余弦定理:a2=b2+c2-2bccos∠BAC

代入数值:L22=L12+S2-2L1Scos∠ABC

只需量得∠ABC的值便可求得L2的值,此公式只需在无法满足L1=L2的前提下使用。

(3)实际验证

通过力矩校验台检测,本装置符合设计要求。在一校验检测实验中,螺栓紧固装置设定值为100N.M,螺栓实际力矩99.63N.M。在另一校验检测实验中,螺栓紧固装置设定值为120N.M,螺栓实际力矩118.6N.M。

综上,采用本实用新型的优势及有益效果为:通过使用本实用新型的螺栓紧固装置,可以把有力矩要求却因有障碍物无法使用力矩扳手紧固的螺栓进行紧固,并保证力矩值正确无误,同时大大提高了现场的工作效率,减少作业时间,并降低了之前由于无法准确控制螺栓紧固力矩而给设备带来的风险。

本实用新型的应用:在设备检修过程中,碰到空间狭小,或支架、设备、护栏等阻碍紧固螺栓力矩的情况,例如,在紧固阀门阀体螺栓时,靠近支架、墙体以及其他阀门一侧无法使用力矩扳手,通过使用本装置,可以轻松解决此问题。

可以理解的,以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,可以对上述技术特点进行自由组合,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围;因此,凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰,均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

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