一种防过载棘轮扳手的制作方法

本发明涉及一种扭矩扳手，特别涉及一种防过载扭矩扳手。

背景技术：

扭矩扳手是扳手的一种，其特点为：以设定扭矩，并且扭矩可调。目前的扭矩扳手主要有声响扭矩扳手、数字扳手等类型，其特点及局限性分别如下：

1.声响扭矩扳手。这种扳手采用弹簧杠杆结构实现对扭矩值的控制，当扭矩值到达设定值时，弹簧压缩，扳手杠杆发生位移，敲击扳手管壁发出声音，提示作业人员到达扭矩。声响扭矩扳手只可提示作业人员最终扭矩值到达，在实际操作过程中，如果继续施加扭矩，扳手无法防止扭矩过载，其最终扭矩值也不可控、亦不可知。

2.数字扭矩扳手。这种扳手将传感器安装在扳手管状臂内，当施加扭矩时，实时读取扭矩值。当扭矩值接近目标值时，发出声光报警，提示作业人员。作业完成后，可以记录最终扭矩值。数字扭矩扳手没有扭矩卸载功能，作业人员进行操作时非常容易超量程，从而导致工具损坏；数字扭矩扳手对作业人员要求较高，在日常作业中效率较低，仅适用于检验工作，不方便用于生产型作业。

技术实现要素：

本发明的目的是：为解决现有技术的不足，提供一种防过载棘轮扳手。

本发明的技术方案是：一种防过载棘轮扳手，它包括：外壳，与外壳插拔连接的扳手施力杆、安装在外壳内的棘轮、旋转中转头、压紧钢珠以及压紧盘；

棘轮内部设有空腔，棘轮的底面设有与空腔贯通的滚珠安装孔，滚珠安装孔呈周向布置；

旋转中转头的截面为t型结构，在旋转中转头的上端面设有楔形孔，楔形孔呈周向布置；

旋转中转头的水平端设置在外壳内，且该水平端的上端面与棘轮的底面贴合；旋转中转头的竖直端位于外壳外部，用于与拧紧套筒连接；

压紧钢珠嵌入棘轮的滚珠安装孔内，压紧盘通过压紧螺栓安装在棘轮的空腔内；压紧盘的底端通过压缩弹簧与压紧钢珠抵触连接，在压缩弹簧的作用下，压紧钢珠的下部突出滚珠安装孔，且突出部位卡设于楔形孔内。

装置原理：旋转中转头与拧紧套筒相连接，通过扳手施力杆施加扭矩，扭矩经棘轮、压紧钢珠、旋转中转头传递至拧紧套筒，当拧紧套筒被拧紧，扳手施力杆施加扭矩较大时，旋转中转头相对棘轮静止，但此时扳手施力杆施加的扭矩仍通过棘轮加载在压紧钢珠上，产生一个横向的力f1。由于压紧钢珠与旋转中转头的楔形孔内，与旋转中转头的接触面为一斜面，故压紧钢珠所产生的反向作用力f0分解为向上的作用力f3以及与f1反向的f2，由于滚珠安装孔的限制，压紧钢珠只能向上运动，中断扭矩传递路线。压缩弹簧的压力固定，因此令旋转中转头与棘轮脱扣的扭矩也是固定的。通过调整压紧螺栓，可以将压紧盘向上、向下调整，从而改变压缩弹簧的压力，从而实现对卸载扭矩的连续调整。

上述方案中，进一步的，为保证棘轮扳手的扭矩始终向同一方向施加，棘轮扳手还包括：安装在外壳内的棘轮换向片；棘轮换向片的顶部连接有换向扳机；通过换向扳机可改变扭矩施加方向。

上述方案中，进一步的，棘轮扳手还包括：扭矩传感器；扭矩传感器制作为转接头形式，扭矩传感器同轴安装在旋转中转头的竖直端；扭矩传感器内安装有电池及无线传输模块，扭矩传感器还设有数字显示屏。当进行拧紧时，扭矩传感器发生形变，将扭矩转化为应变，从而采集扭矩值；由于扭矩传感器安装在整个装置的末端，且扭矩传感器与旋转中转头同轴，其采集扭矩值即为最终扭矩值。

有益效果：本装置具有防过载功能，当扭矩过载时，压紧钢珠自适应向上移动，令旋转中转头与棘轮脱扣，中断扭矩传递路线；通过压紧螺栓可调整压紧盘对压缩弹簧的压力，实现对卸载扭矩的连续调整。

附图说明

图1为本发明实施例1中的结构示意图；

图2为扭矩较大时，压紧钢珠的受力分析示意图；

图3为本发明实施例2中的结构示意图；

其中：1-电池、2-无线传输模块、3-扭矩传感器、4-数字显示屏、5-旋转中转头、6-外壳、7-压紧钢珠、8-压缩弹簧、9-棘轮、10-压紧盘、11-压紧螺栓、12-棘轮换向片、13-换向扳机、14-扳手施力杆。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1：参见附图1，一种防过载棘轮扳手，它包括：外壳6，与外壳6插拔连接的扳手施力杆14、安装在外壳6内的棘轮9、旋转中转头5、压紧钢珠7以及压紧盘10；

棘轮9内部设有空腔，棘轮9的底面设有与空腔贯通的滚珠安装孔，滚珠安装孔呈周向布置；

旋转中转头5的截面为t型结构，在旋转中转头5的上端面设有楔形孔，楔形孔呈周向布置；

旋转中转头5的水平端设置在外壳6内，且该水平端的上端面与棘轮9的底面贴合；旋转中转头5的竖直端位于外壳6外部，用于与拧紧套筒连接；

压紧钢珠7嵌入棘轮9的滚珠安装孔内，压紧盘10通过压紧螺栓11安装在棘轮9的空腔内；压紧盘10的底端通过压缩弹簧8与压紧钢珠7抵触连接，在压缩弹簧8的作用下，压紧钢珠7的下部突出所述滚珠安装孔，且突出部位卡设于楔形孔内。

参见附图2，装置原理：旋转中转头5与拧紧套筒相连接，通过扳手施力杆14施加扭矩，扭矩经棘轮9、压紧钢珠7、旋转中转头5传递至拧紧套筒，当拧紧套筒被拧紧，扳手施力杆14施加扭矩较大时，旋转中转头5相对棘轮9静止，但此时扳手施力杆14施加的扭矩仍通过棘轮9加载在压紧钢珠7上，产生一个横向的力f1。由于压紧钢珠7与旋转中转头5的楔形孔内，与旋转中转头5的接触面为一斜面，故压紧钢珠7所产生的反向作用力f0分解为向上的作用力f3以及与f1反向的f2，由于滚珠安装孔的限制，压紧钢珠7只能向上运动，中断扭矩传递路线。压缩弹簧8的压力固定，因此令旋转中转头5与棘轮9脱扣的扭矩也是固定的。通过调整压紧螺栓11，可以将压紧盘10向上可向下调整，从而改变压缩弹簧8的压力，从而实现对卸载扭矩的连续调整。

上述方案中，进一步的，为保证棘轮扳手的扭矩始终向同一方向施加，棘轮扳手还包括：安装在外壳6内的棘轮换向片12；棘轮换向片12的顶部连接有换向扳机13；通过换向扳机13可改变扭矩施加方向。

实施例2：参见附图3，在实施例1的基础上，进一步的，棘轮扳手还包括：扭矩传感器3；扭矩传感器3制作为转接头形式，扭矩传感器3同轴安装在旋转中转头5的竖直端；扭矩传感器3内安装有电池1及无线传输模块2，扭矩传感器3还设有数字显示屏4。当进行拧紧时，扭矩传感器3发生形变，将扭矩转化为应变，从而采集扭矩值；由于扭矩传感器3安装在整个装置的末端，且扭矩传感器3与旋转中转头5同轴，其采集扭矩值即为最终扭矩值。

综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种扭矩扳手，特别涉及一种防过载扭矩扳手。一种防过载棘轮扳手，它包括：外壳，扳手施力杆以及安装在外壳内的棘轮、旋转中转头、压紧钢珠以及压紧盘；压紧钢珠嵌入棘轮的滚珠安装孔内，压紧盘通过压紧螺栓安装在棘轮的空腔内；压紧盘的底端通过压缩弹簧与压紧钢珠抵触连接，在压缩弹簧的作用下，压紧钢珠的下部突出位于旋转中转头的楔形孔内；旋转中转头的竖直端与拧紧套筒连接；当扭矩过载时，压紧钢珠自适应向上移动，令旋转中转头与棘轮脱扣，中断扭矩传递路线；通过压紧螺栓可调整压紧盘对压缩弹簧的压力，实现对卸载扭矩的连续调整。

技术研发人员：周滔;王泳;徐娜
受保护的技术使用者：龙铁纵横（北京）轨道交通科技股份有限公司
技术研发日：2018.11.20
技术公布日：2019.01.11