专利名称:储能冲击机构的制作方法
本实用新型涉及一种冲击机构，尤其是涉及用于储能风扳机中的储能式冲击机构。
在现有技术中，冲击机构有十多种类型(主要指有关专利文献中所描述的)；但是有实际使用价值并制造成为产品的种类却不多，主要有四种类型。其一结构上具有两个或一个冲击块的圆周冲击式(日本与美国产品)。其二结构上具有行星减速器的端面冲击机构，这类冲击机构是目前采用国家最多的一种，主要有美国、西德及瑞典等国家生产。其三具有三个冲击爪的端面冲击机构(英国产品)。其四具有两个与轴向垂直的块状圆周冲击机构。这四种主要冲击机构已定型多年，近十年来只是在具体设计及工艺上有所提高，而其结构原理一直没有改变。这些冲击机构工作原理虽不同，但是都有一个共同的特点即无论动力源功率的大小如何，冲击机构每转半圈(180°)或一圈(360°)都必需冲击一次。能量储存不大，对于一定转动惯量的冲击机构来说，这就限制了冲击扭矩(冲击机构的主要性能指标)的提高。国外对冲击机构作了几十年的研究至今仍未克服这一弱点。
在国内，机械化的扳手工具，如风扳机及电扳机长期以来主要采用上述四种类型的冲击机构。一九六九年由本专利申请人研制出了我国自己的、在结构上突破了以往的冲击机构每转半圈或一圈都要冲击一次的限制，这种储能式冲击机构可旋转多圈直到达到足够速度之后，才发生冲击。在该冲击机构转动时将能量以动能的形式储存着，并随着转速的增加储存的能量越来越多，当达到足够的转速时，冲击机构突然发生冲击，在瞬间将转动能量全部用于冲击。
本实用新型提供的储能冲击机构在上述的作为现有技术的储能冲击机构的基础上作了改进，为了对本实用新型提供的改进了的储能冲击机构有更好的了解，现对上述的作为现有技术的储能冲击机构的结构、工作原理进行描述。
储能冲击机构主要地包括飞锤(1)及扳轴(2)两部分，飞锤(1)又包括冲击销(3)、离心阀(4)及与离心阀(4)相连的弹簧(5)、定时销(6)顶杆(7)等零件，飞锤(1)中设有与压缩空气源相通的气源通道(8)及与气源通道(8)相通的气体通道下气路(9)和在离心阀(4)控制下可以处于与气源通道(8)接通和隔断两种状态的气体通道上气路(10)。
在气动或电动马达的带动下，圆柱状的飞锤围绕其中心轴转动。其飞锤(1)中设有一个中心轴与飞锤(1)的旋转轴大致垂直的圆柱形的空腔，离心阀(4)位于该空腔内，弹簧(5)一端与离心阀(4)相连接，其另一端则固定于飞锤(1)上。由于飞锤(1)沿其中心轴转动时，离心阀(4)受离心力的作用克服弹簧(5)的拉力沿着飞锤(1)中容纳离心阀(4)的空腔向外移动。当飞锤(1)转动的速度不断增加时，离心阀(4)受到的离心力也逐渐增加，当离心力达到一定值后，加上定时机构的作用，离心阀(4)便在离心力的作用下沿容纳离心阀(4)的空腔向外滑出，使离心阀(4)上的凹口恰好将上气路(10)与气源通道(8)接通，如图2所示。由于上气路(10)是与冲击销(3)的上部的圆形表面SB面(如图5所示)相通的，此时气源中的压缩空气经过气源通道(8)及离心阀(4)的凹口再通过上气路(10)对冲击销SB面产生向下的压力。设压缩空气的压力为P，则冲击销受到SB·P的向下的压力。同时，压缩空气也通过气源通道(8)及下气路(9)对冲击销的环状面积SB－SA面(如图5所示)上产生向上的压力(SB－SA)P。由于SB·P＞(SB－SA)P，冲击销(3)便从飞锤(1)中容纳冲击销(3)的空腔中伸出，如图2所示。伸出的冲击销(3)以极高的速度与扳轴(2)发生冲击，扳轴(2)通过套筒将冲击扭矩传给与欲拧紧或拧松的螺纹连接件。冲击销(3)发生冲击的瞬间，飞锤(1)的转动速度突然下降，离心阀(4)受到的离心力突然消失，离心阀(4)在弹簧(5)的拉力下回复至原来的位置，离心阀(4)在此位置上隔断了气源通道(8)与上气路(10)的通道，此时，冲击销仅在SB－SA环形面上受到向上的压力(SB－SA)P，该向上的压力使冲击销(3)缩回至飞锤中，冲击销(3)与扳轴(2)的接触断开，飞锤(1)在马达的带动下重新转动，并重复上述的冲击动作。冲击机构中还有由扳轴凸缘(12)、定时销(6)及顶杆(7)等组成的定时机构，其作用是保证冲击销(3)完全伸出后才与扳轴发生冲击。
上述的储能式冲击机构可运用于许多场合，当用于风扳机时，可使储能式的风扳机具有体积小、重量轻、扭矩大、结构简单、成本低及维修方便等优点。
但是由于该种储能冲击机构在结构上存在缺陷，致使采用储能冲击机构的风扳机有如下的缺点由上述的储能冲击机构的工作原理可知，冲击销(3)在冲击之后必须迅速收入飞锤体内，才能使储能风扳机连续正常地工作。冲击销(3)要迅速收回到飞锤体内，则冲击销(3)环形面SB－SA上的受到的向上的压力要能足以克服因气动马达转子扭矩而使冲击销(3)与扳轴受冲击面之间产生的摩擦力，否则冲击销(3)就难以收回到飞锤体内，使冲击不能继续下去，造成“卡死”现象。要消除“卡死”现象，就需增大冲击销(3)的下部环形面积SB－SA。这有两种选择一是增加SB面。但由于冲击机构结构上的限制事实不可能实行。二是减小面积SA。但这就减小了冲击销(3)承受冲击的能力，冲击销(3)达不到需有的强度。
此外，由上述储能冲击机构的工作原理可知，冲击销(3)伸出与收回飞锤体内的动作是由离心阀(4)接通与隔断气源通道(8)与上气路(10)的连接来实现的，但由于离心阀(4)上的凹口将气源通道(8)与上气路(10)接通时，凹口受到压缩空气的压力，从而影响了离心阀(4)活动的灵活性，这将影响整个冲击机构的工作稳定性。
本实用新型的目的在于，提供一种改进了的储能冲击机构。通过结构改进，增加冲击销(3)环形面SB－SA上受到的向上的压力，从而克服“卡死”现象。并对离心阀(4)的结构作改进，使之具有更好的灵活性，而提高整个冲击机构的工作稳定性。
本实用新型上述的目的是通过以下的构思实现的本实用新型提供一种改进了的储能式冲击机构，结构上主要地包括飞锤(1)及扳轴(2)，飞锤(1)又包括冲击销(3)、离心阀(4)及与离心阀(4)相连的弹簧(5)、定时销(6)、顶杆(7)，飞锤(1)中设有与压缩空气源相通的气源通道(8)及与气源通道(8)相通的气体通道下气路(9)和在离心阀(4)控制下可以处于与气源通道(8)接通和隔断两种状态的气体通道上气路(10)，本实用新型的特征在于，所述的飞锤(1)中的下气路中设有只允许气流从气源向冲击销(3)单方向流动的止回阀(29)。进一步说所述的设在下气路中的止回阀(29)是一种当气流在下气路中从气源向冲击销(3)方向流动时可将下气路接通，而当气流方向相反时将下气路封闭的止回阀。
本实用新型提供的储能式冲击机构的另一特征在于，所述的离心阀(4)上有一个可以将上气路(10)与气源通道(8)接通并可使气源中的压缩空气绕过离心阀(4)而减轻对离心阀(4)产生的不平衡压力的压力平衡槽，所述的离心阀(4)最好呈圆柱体状，且所述的压力平衡槽最好为圆环柱形的槽(26)。在离心阀(4)上设有与容纳定时机构中的定时销(6)插入的空腔(27)相通的孔(28)。
本实用新型的优点在于，保留了储能冲击机构重量轻、扭矩大及结构简单的优点的同时，克服了原有的储能冲击机构强度不足，易于“卡死”等性能不稳定的缺点。大大提高采用储能冲击机构的储能风扳机的工作稳定性。为生产小型的采用储能冲击机构的储能风扳机提供了可能性。
图1为本实用新型提供的储能冲击机构处于上气路(10)与气源通道(8)隔断状态的工作原理图。
图2为本实用新型提供的储能冲击机构处于上气路(10)与气源通道(8)接通状态的工作原理图。
图3为本实用新型提供的储能冲击机构的轴向剖视图。
图4为图3的飞锤部分的A－A剖视图。
图5为冲击销(3)的视图。
图6为本实用新型提供的储能冲击机构中离心阀的轴向剖面图。
图7为图6表示的离心阀的俯视图。
图8为本实用新型提供的改进的储能冲击机构采用的止回阀的一个实施例的剖面图。
图9为本实用新型提供的改进的储能冲击机构采用的止回阀的第二个实施例的剖面图。
图10为本实用新型提供的改进的储能冲击机构采用的止回阀的第三个实施例的剖面图。
图11为本实用新型提供的改进的储能冲击机构采用的止回阀的第四个实施例的剖面图。
下面结合附图对本实用新型提供的实施例进行描述。
实施例1
如图1所示，本实用新型提供的储能冲击机构主要包括呈圆柱体状的飞锤(1)及扳轴(2)两部分，扳轴(2)的上端插入位于飞锤(1)底部中心的空腔内，扳轴顶端有一个扳轴凸缘(12)。飞锤(1)包括位于飞锤(1)中且与飞锤(1)中心轴平行的圆柱形空腔中的冲击销(3)、位于飞锤(1)中且与飞锤(1)中心轴垂直的圆柱形空腔中的离心阀(4)及与离心阀(4)相连的弹簧(5)、可以插入离心阀(4)上的空腔(27)的定时销(6)及与定时销(6)相触的顶杆(7)。飞锤(1)中设有与压缩空气相通的气源通道(8)及与气源通道(8)相通的气体通道下气路(9)和在离心阀(4)控制下可以处于与气源通道(8)接通和隔断两种状态的气体通道上气路(10)。在所述的下气路(9)中设有止回阀(29)，如图8所示，止回阀将冲击机构的下气路(9)分隔成两个部分，且两部分基本互相垂直，在下气路(9)互相垂直的两部分的交界处设有一个可以容纳止回阀的空腔，此空腔使下气路(9)互相垂直的两部分连通起来。本实施例的止回阀主要是由可以将下气路(9)堵塞的弹子(13)及与弹子(13)相触并对弹子(13)产生推力使之将下气路(9)堵住的弹簧(14)。当气流从图8的左方(即气源的方面)流向止回阀时，气流对弹子(13)产生向右的推力，使弹簧(14)发生压缩，弹子(13)与下气路(9)产生空隙，气流沿空隙流进容纳止回阀的空腔，然后通过垂直的下气路(9)部分对冲击销(3)的SA－SA面产生向上的压力，使冲击销(3)收回飞锤体内。相反地当气流欲向反方向流动时则将止回阀的弹子(13)与下气路(9)压紧而将下气路(9)阻塞，故而阻断了反方向气流的流动。当冲击销(3)伸出飞锤体时对下气路(9)中的空气进行了压缩，空气压缩后产生一个附加的压力△P，故而冲击销SA－SA环形面受到的向上压力为(P＋△P)·(SB－SA)，由于冲击销(3)受到向上的力增加了克服冲击销(3)与扳轴(2)的受冲面之间的摩擦力，使冲击销(3)便于收回到飞锤体内，克服“卡死”现象。
实施例2此实施例除止回阀部分外与实施例1相同。如图9所示，止回阀将冲击机构的下气路(9)分隔成两个部分，且两部分基本互相垂直，在下气路(9)互相垂直的两部分的交界处设有一个可以容纳止回阀的空腔，此空腔使下气路(9)互相垂直的两部分连通起来。本实施例的止回阀包括由有圆锥体的圆柱体阀头(15)、圆柱体的阀身(16)及圆柱体的阀尾(17)组成的阀芯及穿在阀尾(17)上对阀芯产生弹力的弹簧(18)。同样地，当气流自气源由左向右经过下气路(9)对所述阀芯的阀头(15)产生向右的压力，使弹簧(18)被压缩，阀头(15)上的圆锥体与下气路(9)之间产生空隙，气流通过空隙经容纳止回阀的空腔向冲击销(3)方向流动，而当冲击销(3)伸出飞锤体对下气路(9)中的空气进行压缩时，气体不能通过止回阀流出，这就保证了的近冲击销(3)端的下气路(9)中空气被压缩并产生附加的压力△P。
实施例3此实施例除止回阀部分外与实施例1相同。如图10所示，止回阀将冲击机构的下气路(9)分隔成两部分，两部分基本互相垂直，在下气路(9)互相垂直的两部分的交界处设有一个可以容纳止回阀的空腔，此空腔使下气路(9)互相垂直的两部分连通起来。本实施例的止回阀包括由较小直径的圆柱形阀前部(19)、较大直径的圆柱形阀中部(20)及较小直径的圆柱形阀后部(21)组成的阀芯及套在阀芯的阀后部(21)上对阀芯产生弹力的弹簧(22)。这种形式的止回阀其工作原理与实施例2极为类似。
实施例4此实施例除止回阀部分外与实施例1相同。如图11所示，止回阀将冲击机构的下气路(9)分隔成两部分，且两部基本互相垂直，在下气路(9)互相垂直的两部分的交界处设有一个可以容纳止回阀的空腔，此空腔使下气路(9)互相垂直的两部分连通起来。本实施例的止回阀包括一端开口另一端封闭的侧面开有小孔(25)的空心柱体(23)以及套在所述的空心柱体(23)上遮住空心柱体侧面上的小孔(25)的高分子聚合物制成的空心管(24)。当气源中的压缩空气由左向右经下气路(9)时，空气进入所述的空心柱体(23)，然后再从空心柱体侧面上的小孔(25)由里向外对套在所述的空心柱体(23)上遮住空心柱体侧面上的小孔(25)的高分子聚合物制成空心管产生一个推力，使之发生形变而在空心管(24)与空心柱体侧面上的小孔(25)之间产生空隙，从气源流入的压缩空气便从该空隙中流向冲击销(3)。显然，当冲击销(3)伸出飞锤体而对下气路空气进行压缩时，气体将套在空心柱体(23)上的空心管(24)紧紧地压住空心柱体(23)上的小孔(25)，阻止气流流出止回阀。这样便保证了△P的产生，使冲击销(3)产生一个额外的向上的压力，克服了冲击销(3)与扳轴受冲击面之间的摩擦力，从而克服了“卡死”现象。
权利要求
1.一种储能式冲击机构，结构上主要地包括飞锤(1)及扳轴(2)，飞锤(1)又包括冲击销(3)、离心阀(4)及与离心阀(4)相连的弹簧(5)、定时销(6)、顶杆(7)，飞锤(1)中设有与压缩空气源相通的气源通道(8)及与气源通道(8)相通的气体通道下气路(9)和在离心阀(4)控制下可以处于与气源通道(8)接通和隔断两种状态的气体通道上气路(10)，本实用新型的特征在于，所述的飞锤(1)中的下气路中设有只允许气流从气源向冲击销(3)单方向流动的止回阀。
2.根据权利要求
1所述的储能式冲击机构，其特征在于，所述的止回阀包括可以阻挡下气路(9)与冲击销(3)的连通的弹子(13)及与弹子(13)相触并对弹子产生推力使之阻挡下气路的弹簧(14)。
3.根据权利要求
1所述的储能式冲击机构，其特征在于，所述的止回阀包括由有圆锥体的圆柱体阀头(15)、圆柱体的阀身(16)及圆柱体的阀尾(17)组成的阀芯及穿在阀尾(17)上对阀芯产生弹力的弹簧(18)。
4.根据权利要求
1所述的储能式冲击机构，其特征在于，所述的止回阀包括由较小直径的圆柱形阀前部(19)、较大直径的圆柱形阀中部(20)及较小直径的圆柱形阀后部(21)组成的阀芯及套在阀芯的阀后部(21)上对阀芯产生弹力的弹簧(22)。
5.根据权利要求
1所述的储能式冲击机构，其特征在于，所述的止回阀包括一端开口另一端封闭的侧面开有小孔(25)的空心柱体(23)以及套在所述的空心柱体(23)上遮住空心柱体侧面上的小孔(25)的高分子聚合物或含有高分子聚合物的材料制成的空心管(24)。
6.根据权利要求
1所述的储能式冲击机构，其特征在于，所述的离心阀(4)上有一个可以将上气路(10)与气源通道(8)接通并可使气源中的压缩空气绕过离心阀(4)而减轻对离心阀(4)产生的不平衡压力的压力平衡槽。
7.根据权利要求
6所述的储能式冲击机构，其特征在于，所述的离心阀(4)呈圆柱体，所述的压力平衡槽为圆环柱形的槽(26)。
8.根据权利要求
6或7所述的储能式冲击机构，其特征在于，所述的离心阀(4)上设有与容纳定时机构中的定时销(6)插入的空腔(27)相通的孔(28)。
专利摘要
本实用新型涉及一种冲击机构，尤其是涉及用于风扳机中的储能冲击机构。本实用新型提供的储能冲击机构，在飞锤(1)的下气路中设有只允许气流从气源向冲击销(3)单方向流动的止回阀。当冲击过程中冲击销(3)伸出飞锤体时由于止回阀止回作用，冲击销(3)对下气路中的空气进行压缩使冲击销受到一个额外向上的压力，该压力克服冲击销(3)与扳轴受冲面间的摩擦，克服了冲击销易“卡死”的缺点。另外对离心阀(4)进行了改造，使之工作性能更稳定。
文档编号B25D9/00GK87201234SQ87201234
公开日1988年3月2日 申请日期1987年4月11日
发明者吴纯培 申请人:吴纯培导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan