一种扳手及其油压脉冲装置的制作方法

本实用新型涉及油压脉冲技术领域，特别涉及一种油压脉冲装置，还涉及一种具有该油压脉冲装置的扳手。

背景技术：

油压脉冲扳手是将气动发动机的旋转能量转换为油压脉冲，再将脉冲转换为紧固扭矩，用来拧紧和拆卸螺纹紧固件。脉冲扭矩是通过脉冲发生器油缸转动产生的，再通过主轴传到负载端。目前大多数油压脉冲扳手中的脉冲发生器都是采用在凸轮轴上设置球阀结构，并配合主轴的双油孔进行泄压。

具体而言，油压扳手的脉冲装置内部的液压油通过主轴上的油孔与凸轮轴上的单向阀门、泄油孔来完成液压油的循环流动，使油缸每转动一周产生一次脉冲动作，即液压油循环产生重复脉冲工作，目前凸轮轴上采用单向阀门结构(钢球加锥孔)，密封效果不理想，导致扭矩输出不稳定，因此如何能够提供一种密封性更高、稳定性更好、扭矩输出更加精准的油压脉冲装置是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种油压脉冲装置，该油压脉冲装置密封性更高、稳定性更好、扭矩输出更加精准。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述油压脉冲装置的扳手。

为实现上述目的，本实用新型提供一种油压脉冲装置，包括沿轴线延伸并沿轴线设有容纳腔的油缸，凸轮轴的尾端沿轴线嵌入所述油缸的容纳腔的底部以实现所述凸轮轴与所述油缸的同步转动，所述凸轮轴的头端凸轮装入主轴的尾端的容纳腔以实现所述凸轮轴在所述主轴中的旋转，所述头端凸轮的上下两侧设有贯穿所述主轴的竖直孔，在所述竖直孔中设有移动部以实现所述移动部沿所述竖直孔的竖直轴线上下移动，所述主轴设有与所述移动部的侧部贴合的密封台阶以实现所述主轴的内腔的封闭，所述油缸的内壁设有弧面突起以实现所述油缸旋转时所述移动部的外侧与所述弧面突起贴合并沿所述竖直孔向下运动，套接所述主轴的头端并装设在所述油缸的容纳腔的端侧的密封盖以实现所述油缸的内腔的封闭，所述凸轮轴沿径向设有垂直于轴线的溢流孔，所述溢流孔连通位于两侧的所述主轴的尾端的容纳腔以实现所述主轴的尾端的容纳腔中的液压油通过所述溢流孔进行泄压，所述主轴的尾端设有油孔以实现所述油缸的内腔与所述主轴的内腔的连通；

通过所述油缸的转动转换为油压脉冲并作用在所述主轴上以实现所述主轴向外输出脉冲扭矩。

优选地，所述移动部包括活塞和滚轮，所述活塞设有与所述竖直孔贴合的环形壁面，所述滚轮装设于所述活塞以实现所述油缸旋转时所述滚轮的外侧与所述弧面突起贴合并沿所述竖直孔带动所述活塞向下运动。

优选地，所述头端凸轮设有扁平段和凸起段，当所述油缸转动至所述弧面突起的最下端与所述滚轮贴合时，所述活塞与所述扁平段贴合；当所述滚轮转动至所述凸起段与所述活塞贴合时，所述弧面突起从所述弧面突起的最下端与所述滚轮贴合处转动四分之一周。

优选地，所述弧面突起为两个且对称设于所述油缸的内侧壁面，所述移动部为两个且对称设于所述竖直孔中所述头端凸轮的上下两侧。

优选地，所述主轴的尾端设有三个所述油孔，所述油孔沿周向分布在所述主轴的尾端并依次间隔90°设置。

优选地，还包括设于所述主轴的头端并从所述密封盖中穿出的负载端，通过所述负载端以实现所述油缸带动所述主轴产生的脉冲扭矩以紧固扭矩的形式进行工件的紧固。

优选地，所述油缸的容纳腔的端侧设有沉孔，所述沉孔的周向的侧壁上设有螺纹以实现所述密封盖在所述油缸的容纳腔的端侧的安装。

优选地，所述密封盖在所述沉孔的底侧设有密封垫以实现所述密封盖对所述油缸的容纳腔的密封。

本实用新型还提供一种扳手，包括上述任一项所述的油压脉冲装置。

优选地，还包括气动发动机，所述气动发动机与所述油压脉冲装置相连以实现驱动油缸的转动。

相对于上述背景技术，本实用新型所提供的油压脉冲装置包括油缸以及嵌入油缸的容纳腔的底部并与油缸同步转动的凸轮轴，凸轮轴的头端凸轮装入主轴的尾端的容纳腔且可于其中旋转，凸轮轴的头端凸轮的上下两侧设有贯穿主轴的竖直孔，在竖直孔中设有可上下移动的移动部，主轴设有与移动部的侧部贴合以实现主轴的内腔的封闭的密封台阶，油缸的内壁设有弧面突起，主轴的头端套接有装设在油缸的容纳腔的端侧的密封盖，凸轮轴沿径向设有垂直于轴线的溢流孔，主轴的尾端设有将油缸的内腔的主轴的内腔连通的油孔。通过油缸绕轴线的转动，凸轮轴在主轴的尾端的容纳腔中同步转动，通过位于油缸的内壁的弧面突起因转动施加给移动部的向下的作用力使得移动部沿竖直孔向下运动，因此主轴的尾端的容纳腔中的液压油受压并通过凸轮轴上的溢流孔泄压并通过油孔流向油缸的容纳腔中，因为溢流时液压油向移动部施加的反作用力，移动部与油缸形成相互作用力，通过移动部内侧的密封台阶与凸轮轴构成的密封的主轴的内腔以及移动部外侧的密封盖构成的密封的油缸的内腔，油缸通过带动移动部传递扭矩给主轴并使主轴产生转动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的油压脉冲装置的爆炸结构图；

图2为本实用新型实施例所提供的油压脉冲装置的脉冲工作状态的结构剖面图；

图3为图2中a-a剖面结构示意图；

图4为图2中b-b剖面结构示意图；

图5为本实用新型实施例所提供的油压脉冲装置的移动部下滑到最低位置的结构剖面图；

图6为图5中c-c剖面结构示意图；

图7为图5中d-d剖面结构示意图；

图8为图5中密封台阶处的局部细节示意图；

图9为本实用新型实施例所提供的油压脉冲装置的移动部向上滑动的结构剖面图；

图10为图9中e-e剖面结构示意图；

图11为图9中f-f剖面结构示意图；

图12为本实用新型实施例所提供的油压脉冲装置的移动部向上滑到最高位置的结构剖面图；

图13为图12中g-g剖面结构示意图；

图14为图12中h-h剖面结构示意图；

图15为本实用新型实施例所提供的凸轮轴的结构示意图；

图16为本实用新型实施例所提供的主轴的结构示意图。

其中：1-密封盖、2-主轴、21-第一油孔、22-第二油孔、23-第三油孔、24-密封台阶、3-滚轮、4-活塞、41-密封凸起、5-凸轮轴、51-溢流孔、6-油缸。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图16，图1为本实用新型实施例所提供的油压脉冲装置的爆炸结构图，图2为本实用新型实施例所提供的油压脉冲装置的脉冲工作状态的结构剖面图，图3为图2中a-a剖面结构示意图，图4为图2中b-b剖面结构示意图，图5为本实用新型实施例所提供的油压脉冲装置的移动部下滑到最低位置的结构剖面图，图6为图5中c-c剖面结构示意图，图7为图5中d-d剖面结构示意图，图8为图5中密封台阶处的局部细节示意图，图9为本实用新型实施例所提供的油压脉冲装置的移动部向上滑动的结构剖面图，图10为图9中e-e剖面结构示意图，图11为图9中f-f剖面结构示意图，图12为本实用新型实施例所提供的油压脉冲装置的移动部向上滑到最高位置的结构剖面图，图13为图12中g-g剖面结构示意图，图14为图12中h-h剖面结构示意图，图15为本实用新型实施例所提供的凸轮轴的结构示意图，图16为本实用新型实施例所提供的主轴的结构示意图。

在第一种具体的实施方式中，本实施例所提供的油压脉冲装置包括沿轴线延伸并沿轴线设有容纳腔的油缸6，凸轮轴5的尾端沿轴线嵌入油缸6的容纳腔的底部以实现凸轮轴5与油缸6的同步转动，凸轮轴5的头端凸轮装入主轴2的尾端的容纳腔以实现凸轮轴5在主轴2中的旋转，凸轮轴5的头端凸轮的上下两侧设有贯穿主轴2的竖直孔，竖直孔中设有可沿竖直孔的竖直轴线上下移动的移动部，主轴2设有可于移动部的侧部贴合的密封台阶24，当移动部上下运动至其侧部与密封台阶24贴合时主轴2的内腔封闭，油缸6的内壁设有弧面突起，当油缸6转动至弧面突起与移动部的外侧贴合并下压移动部时，移动部向下运动，主轴2的头端套接有装设在油缸6的容纳腔的端侧的密封盖1以实现对油缸6的内腔的封闭，在封闭的油缸6的内腔和可调节封闭的主轴2的内腔设有液压油，凸轮轴5沿径向设有垂直于轴线的溢流孔51，通过溢流孔51以连通位于两侧的主轴2的尾端的容纳腔以实现主轴2的尾端的容纳腔中的液压油通过溢流孔51进行泄压，通过设于主轴2的尾端的油孔实现油缸6和主轴2的内腔的连通。在该油压脉冲装置的使用过程中，首先通过转动油缸6产生旋转动力，在旋转动力的作用下油缸6的内壁上的弧面突起随油缸6一同转动，此时主轴2相对油缸6静止且不会受到作用力；当弧面突起绕油缸6的轴线转动至与移动部的外侧接触并贴合时，随着弧面突起的继续转动，移动部受到下压的作用力并沿竖直孔向下运动，此刻移动部的侧部与设于主轴2的密封台阶24贴合使得主轴2的内腔封闭，因为密封盖1与油缸6构成油缸6的内腔的封闭，因此在凸轮轴5内外环境的密封以及移动部下压主轴2的内腔的体积缩小的基础上，主轴2的内腔中的液压油受压并通过凸轮轴5上的溢流孔51开始泄压，液压油最终通过油孔流入油缸6的内腔中，在液压油溢流的过程中，溢流的液压油对移动部的下侧施加反作用力，使得油缸6和移动部的上侧形成相互作用力，因此在凸轮轴5内外均封闭的基础上油缸6会带动移动部传递扭矩给主轴2，使主轴2产生转动并向外输出脉冲扭矩；油缸6继续转动并带动移动部向下运动，当移动部的侧部脱离密封台阶24时，主轴2的内腔不再封闭，主轴2的内腔与油缸6的内腔连通，两个内腔的压差变为零，移动部失去液压油的反作用力，移动部不再给油缸6施加反作用力，即油缸6失去对主轴2的驱动力，此时脉冲动作停止，主轴2也停止转动，同时随着弧面突起对移动部的下压作用，移动部继续向下滑动直至最低位置，此时移动部与弧面突起接触点的切线与竖直轴线垂直；随着油缸6的继续转动，弧面突起不再与移动部的外侧接触，移动部不再受到弧面突起的压力，凸轮轴5与油缸6同步转动，此时凸轮轴5转动至其与移动部的底面接触，随着凸轮轴5的继续转动，移动部受到向上的推力并向上运动；当移动部向上运动至其侧部与密封台阶24接触并贴合时，主轴2的内腔再次封闭，随着移动部的继续向上运动，主轴2的内腔由于负压产生吸油动作，使得油缸6的内腔中的液压油通过油孔和溢流孔51进入主轴2的内腔；随着油缸6的继续转动，凸轮轴5继续带动移动部向上运动至移动部的侧部与密封台阶24不再接触并贴合，油缸6的内腔与主轴2的内腔再次连通，此时吸油动作停止；凸轮轴5继续带动移动部向上运动至凸轮轴5与移动部下侧的接触点的切线垂直于水平轴线时，移动部具有最高的运动位置，此时凸轮轴5继续转动且不再与移动部的底侧接触并带动移动部运动；在油缸6的继续转动下，弧面突起重新与移动部的外侧接触并重复上述过程，以实现油缸6每转动一周只产生一次脉冲的作用效果。

为了更好的技术效果，移动部包括活塞4和滚轮3，活塞4设有和竖直孔贴合的环形壁面，滚轮3装设在活塞4上以实现油缸6旋转时滚轮3的外侧与油缸6的弧面突起贴合并沿竖直孔带动活塞4向下运动。除此以外，凸轮轴5的头端凸轮设有扁平段和凸起段，当移动部运动至最低位置时，油缸6转动且油缸6的弧面突起的最下端与滚轮3贴合，活塞4与扁平段贴合，此时弧面突起与弧面突起的接触点的切线垂直于竖直轴线，活塞4与扁平段接触点的切线垂直于竖直轴线；当移动部运动至最高位置时，凸起段和活塞4贴合且凸起段和活塞4的接触点处的切线垂直于竖直轴线，弧面突起从弧面突起的最下端和滚轮3贴合处转动四分之一周。具体而言，油缸6的弧面突起为两个且对称设于油缸6的内侧壁面，移动部为两个且对称设于竖直孔中凸轮轴5的头端凸轮的上下两侧。也就是说，通过在竖直孔中设置两个移动部，通过油缸6内侧壁的两个弧面突起，能够同时通过弧面突起向对应位置的滚轮3施加压力，使得两个活塞4均沿竖直孔朝向靠近凸轮轴5的方向运动；当两个活塞4同时朝向靠近凸轮轴5运动至最低位置时，两个活塞4的底面分别与凸轮轴5的扁平段的上下两侧接触且两个活塞4与扁平段的接触点连线垂直于水平轴线；当凸轮轴5转动并由凸起段接触活塞4的底部时，两个活塞4同时沿竖直孔朝向远离凸轮轴5的方向运动；当两个活塞4同时运动至最高位置时，两个活塞4的底面分别与凸轮轴5的凸起段的上下两侧接触且两个活塞4与凸起段的接触点连线垂直于水平轴线。

为了更好的技术效果，主轴2的尾端设有三个油孔，沿轴向分布在主轴2的尾端并依次间隔90°设置有第一油孔21、第二油孔22和第三油孔23。从密封盖1中穿出并设于主轴2的头端的负载端通过将油缸6带动主轴2产生的脉冲扭矩向外传递为紧固扭矩以实现对工件的紧固。除此以外，在油缸6的容纳腔的端侧设有沉孔，在沉孔的周向的侧壁上设有螺纹以实现密封盖1在油缸6的容纳腔的端侧的安装，为了确保密封盖1能够对油缸6进行严格的密封，密封盖1在沉孔的底侧设有密封垫以实现密封盖1对油缸6的容纳腔的密封。

具体而言，在第一阶段，油缸6受到旋转动力的驱动并产生旋转运动，油缸6通过转动并由弧面突起与滚轮3接触，在旋转动力的带动下弧面突起施加作用力使得滚轮3带动活塞4沿竖直孔向内即朝向靠近凸轮轴5的方向滑动；在第二阶段，活塞4的侧部的密封凸起41与密封台阶24接触并贴合，此时主轴2的内腔由主轴2、活塞4和凸轮轴5构成封闭，油缸6的内腔由密封盖1和油缸6构成封闭，在密封的环境下，主轴2的内腔中的液压油受到活塞4向下运动以至于主轴2的内腔的体积减小的影响，主轴2的内腔中的液压油受压并通过凸轮轴5上的溢流孔51开始泄压，最终液压油通过主轴2的尾部的第一油孔21、第二油孔22和第三油孔23流入油缸6的内腔中，在溢流泄压的过程中，液压油向活塞4施加反作用力，油缸6与滚轮3形成相互作用力，在该阶段中活塞4始终处于封闭的条件下，油缸6会带动滚轮3传递扭矩给主轴2，使主轴2产生转动即主轴2相对油缸6产生旋转角度；在第三阶段，油缸6在旋转动力的带动下继续旋转，活塞4受到弧面突起的作用力继续向内运动，直至活塞4的侧部的密封凸起41脱离与密封台阶24的接触贴合，此时主轴2的内腔不再封闭即主轴2的内腔与油缸6的内腔连通，两个容纳腔的压差变为零，活塞4失去液压油的反作用力，即滚轮3不再给油缸6施加反作用力，也即油缸6失去对主轴2的驱动力，此时脉冲动作停止，主轴2也停止转动；在第四阶段，油缸6继续转动，在主轴2的内腔与油缸6的内腔连通且滚轮3不再给油缸6施加反作用力的前提下，弧面突起继续向滚轮3施加作用力，滚轮3在油缸6的作用下运动至最低位置即活塞4分别贴合于凸轮轴5上下两侧的扁平段，此时弧面突起的最下端与滚轮3贴合，即弧面突起与滚轮3的接触点的切线垂直于竖直轴线；在第五阶段，油缸6继续转动，弧面突起脱离与滚轮3的接触贴合，滚轮3不再受到油缸6的作用力，此时凸轮轴5随油缸6同步转动，在凸轮轴5的转动作用下，活塞4受到向上的推力即在凸轮轴5的带动下，凸起段推动活塞4沿竖直孔朝向远离凸轮轴5的方向滑动；在第六阶段，凸轮轴5继续转动并带动活塞4向上滑动，当活塞4滑动至其侧部的密封凸起41与密封台阶24接触贴合时，主轴2的内腔再次封闭，通过活塞4的继续向上滑动，主轴2的内腔的体积变大并产生负压，在负压的作用下主轴2的内腔产生吸油动作，油缸6的内腔中的液压油通过第一油孔21、第二油孔22和第三油孔23及凸轮轴5的溢流孔51流入主轴2的内腔中；在第七阶段，凸轮轴5继续随油缸6的转动而同步旋转，当活塞4向上运动至其密封凸起41脱离与密封台阶24的接触贴合时，主轴2的内腔不再封闭即主轴2的内腔与油缸6的内腔连通，此时吸油动作停止；在第八阶段，主轴2的内腔已不再封闭，活塞4继续向外滑动直至活塞4的底部分别与凸轮轴5的凸起段的上下两侧贴合，此时活塞4与凸起段的接触点的切线垂直于竖直轴线，此时活塞4具有最高位置。通过上述过程以完成油缸6的一次脉冲动作，通过重复上述过程即可进行下一次脉冲动作。

本实用新型还提供了一种扳手，包括上述油压脉冲装置以及与该装置相连并用以驱动油缸6的转动的气动发动机，同样应具有该装置的全部有益效果，这里不再一一赘述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的扳手及其油压脉冲装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。