专利名称：液压操作的转矩工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于拧紧螺纹紧固件的液压操作的转矩工具。
背景技术：
在螺纹紧固件(例如螺栓连接)中，建立均匀的圆周夹紧力是很重要的。如果每螺栓都有同样的剩余载荷是很理想的，该剩余载荷是由工程部门预先计算的并且受工程部门推荐的。然而，那是相当困难的，因为螺帽上有两个未知的摩擦力，螺纹摩擦力和接触面上的摩擦力。作用于螺帽的转矩的变化也影响最终结果。
有一些测量螺栓伸长量的仪器，经过计算，该伸长量可以转换成螺栓负荷。这些测量仪器包括超声波仪器，该仪器发送信号穿过螺栓并且探测从螺栓底部的返回信号，在该点可以测量螺栓的精确长度。然而，这种仪器与拧紧螺纹紧固件的转矩工具是相互独立的而且是分开使用的。为了确定螺栓的伸长量，相信对现有的液压操作的转矩工具进行进一步的改进是明智的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一个用于拧紧螺纹紧固件的液压操作的转矩工具，用该工具可以直接测量螺栓的伸长量。
为实现这些目的和其它在以后的描述中变得明显的目的，本发明提供了一种用于拧紧螺纹紧固件的液压操作的转矩工具，包括一个液体操作马达装置；一个驱动装置，由所述的操作马达装置驱动并且与紧固件接合用于拧紧该紧固件；还包括一个超声探头，装在驱动装置内并且当所述的驱动装置和紧固件接合时可与紧固件的某一部份相接触，用于传送声波信号穿过紧固件的这一部份而且接受包含有紧固件的该部份伸长量的信号。
根据本发明的另一重要特征，给液压操作的转矩工具安装一些防止超声探头偏斜的装置，它包括一个在紧固件螺帽下面的垫圈，该垫圈具有与作为紧固件一部分的螺栓连接的内部的接合结构，并且利用螺帽作用到螺栓上的拉伸摩擦以防止螺栓转动；还包括当螺帽转动时使垫圈保持静止的装置。
根据本发明的又一个特征，液压操作的转矩工具具有驱动元件止动装置，它包括估算从探头收到的信号的装置，和一些与估算装置相连的执行装置，用于中断对液压操作马达装置的液体供给。
一些被认为是本发明特性的新的特征列在附加的权利要求中。然而，结合附图，通过对特定的实施例的下列描述，可以很好地理解本发明，和它的结构及操作方法，以及本发明的其它目的及优点。
图1是一示意图，示出根据本发明的一个液压操作的转矩工具。
具体实施例方式
根据本发明的液压操作工具有一个液压操作的马达，例如在本专业广为人知的液压操作的液压缸-活塞装置，和用标号1表示。它包括一个液体可以出入的液压缸，和在液体的作用下能在液压缸内移动的活塞。通过已知的液体供应装置2，液体可以供入和/或退出液压缸-活塞装置1。
液压操作的转矩工具有一个驱动装置，总的用标号3表示。如附图所示，该驱动装置3包括一个有空心的驱动轴4的驱动元件，该驱动轴通过例如一个棘轮-棘爪机构，与液压操作的液压缸-活塞装置的活塞连接，还包括一个和空心的驱动轴4转动连接的内座5。该内座5具有内部的接合结构，例如，六角形的内孔，用于与螺帽6的六角形的外部接合，该螺帽形成要固紧的螺纹紧固件的一部分。驱动装置3还有一个与转矩工具外壳固定连接的外座7。外座7的端部设有接合结构，例如六角形的孔，与垫圈8结合。
除了螺帽6，用根据本发明的液压操作转矩工具拧紧的螺纹紧固件还有与螺帽6配合的螺栓9。垫圈8设有一个内部的接合结构，例如与螺栓9螺纹连接的内螺纹部分10，用于利用螺帽6施加到螺栓9的摩擦拉力阻止螺栓转动。
根据本发明，液压操作的转矩工具有测量螺栓伸长量的装置，总的用标号11表示。螺栓伸长量的测量装置包括一个装在驱动元件内的超声波探头12。例如，将它装在空心轴4之内并且定位于空心轴的中心。超声波探头12具有从驱动装置向外延伸并且连接到电子处理装置14(例如一个电子转换器箱)的导线13。当工具作用在紧固件上，特别是驱动元件的接收件5与螺帽6接合的时候，一个弹簧15顶压超声探头与螺栓9的端部接触。
螺栓伸长量处理装置14与工具相连，例如与液体供应装置2相连，以便当螺栓的伸长量达到要求时停止转矩工具的转动。
根据本发明的液压操作工具以下列方式操作。
当要把例如包括要连接的两部份的接头彼此栓接到一起时，液体被送入液压操作的液压缸-活塞装置1，并且穿过中间元件的活塞使驱动元件4、5转动，以便转动螺纹紧固件的螺帽6，而垫圈8保持静止并防止螺栓9转动，于是该螺栓不转动，仅被拉长。与螺栓9的端部相接触的超声探头11发出超声信号穿过螺栓9，该信号从螺栓的底部返回，并将该信号送到信号估算装置，于是可以确定螺栓的精确长度并且用一个指示器显示出来。将获得的螺栓实际伸长量与存储在处理装置14的理想的螺栓伸长量相比较，当达到理想的螺栓伸长量时，停止液压操作的转矩工具的运转。这种停止运转可以通过下述方法获得，即发送一个相应的信号给液体供应装置2，停止对液压缸-活塞装置的液体供应，因而停止驱动元件4、5的转动，和停止螺栓9的伸长。
可以理解，上述的每一个元件，或二个或二个以上元件一起，可以在与上述类型不同的其他类型的结构中得到实际应用。
作为液压操作的转矩工具的实施例，已经对本发明进行了图解和说明，不能把本发明限制在所示出的细节，因为各种不同的修正和结构上的变化并不背离本发明的精神。
不需要进一步的分析，以上说明足以揭示本发明的要点，应用现有的知识并从现有的技术观点来看，其它人很容易将本发明的特征用于各种不同的场合，这些特征很好地体现本发明总体上或特定方面的必要特性。
在后面的权利要求书中会提出新的和需要专利证书保护的特征。
权利要求
1.一种用于拧紧螺纹紧固件的液压操作的转矩工具，包括一个液体操作马达装置；一个驱动装置，由所述的操作马达装置驱动并且与紧固件接合用于拧紧该紧固件；还包括一个超声探头，装在驱动装置内并且当所述的驱动装置和紧固件接合时可与紧固件的某一部份相接触，用于传送声波信号穿过紧固件的这一部份而且接受包含有紧固件的该部份伸长量的信号。
2.根据权利要求1的液压操作的转矩工具，其特征在于所述的驱动装置有一个驱动元件，作用在紧固件的螺帽上，该螺帽拧在作为紧固件一部份的螺栓上，所述的探头装在该驱动元件内。
3.根据权利要求2的液压操作的转矩工具，其特征在于所述的探头位于所述驱动元件的中心。
4.根据权利要求1的液压操作的转矩工具，其特征在于还包括将所述的探头偏移到紧固件指定部分的装置，以便使所述的超声探头与紧固件所述部分相接触。
5.根据权利要求4的液压操作的转矩工具，其特征在于所述的偏移装置包括弹簧装置，用于使所述的探头与紧固件所述部分相接触。
6.根据权利要求5的液压操作的转矩工具，其特征在于所述的弹簧装置安装在所述的驱动装置内。
7.根据权利要求1的液压操作的转矩工具，其特征在于还包括对从所述的探头传来的，表示紧固件的伸长量的信号进行估算的装置。
8.根据权利要求7的液压操作的转矩工具，其特征在于所述的估算装置包括一个电子转换器箱。
9.根据权利要求1的液压操作的转矩工具，其特征在于还包括用于防止由于紧固件所述部份的转动或扭转引起探头偏斜的装置。
10.根据权利要求9的液压操作的转矩工具，其特征在于所述的防止偏斜的装置包括一个在紧固件螺帽下面的垫圈，该垫圈具有与作为紧固件所述部分的螺栓连接的内部的接合结构，并且利用螺帽作用到螺栓上的拉伸摩擦以防止螺栓转动；还包括当螺帽转动时使垫圈保持静止的装置。
11.根据权利要求1的液压操作的转矩工具，其特征在于还包括当从超声波探头收到的信号表明伸长量已经达到需要值时，停止所述驱动元件的装置。
12.根据权利要求11的液压操作的转矩工具，其特征在于所述的停止装置包括评估从探头收到的信号的装置，和一些与估算装置相连的执行装置，该执行装置用于中断对所述液压操作马达装置的液体供给。
全文摘要
拧紧紧固件的液压操作转矩工具有一个液压操作的液压缸－活塞装置；一个驱动装置，由所述的操作马达装置驱动并且与紧固件结合并用于拧紧该紧固件；还包括一个超声探头，它装在驱动装置内并且当所述的驱动装置和紧固件结合时可与紧固件的某一部份相接触，用于传送声波信号穿过紧固件的这一部份而且接受包含有紧固件的该部份伸长量的信号。
文档编号B25B21/00GK1515379SQ0315231
公开日2004年7月28日 申请日期2003年7月28日 优先权日2003年1月2日
发明者约翰·K·琼克斯, 约翰 K 琼克斯 申请人:约翰·K·琼克斯, 约翰 K 琼克斯