力矩自平衡电动扳手及远距离螺钉拆装方法

1.本发明涉及一种机械拆装工具，具体的为一种力矩自平衡电动扳手及远距离螺钉拆装方法。


背景技术：

2.螺钉广泛运用于各类机械设备中，能有效的将两个工件连接在一起，起紧固作用。电动扳手是一种拧紧高强度螺钉的工具，广泛应用于钢结构桥梁、厂房建筑、化工、发电设备等拆装场景中的大六角头高强度螺钉施工的初拧、终拧和扭剪型高强度螺钉的初拧，也可应用于对螺钉紧固件的扭矩或轴向力有严格要求的场合。
3.电动扳手为手持工具，使用者手持电动扳手的外壳以平衡拧紧螺钉的反作用扭矩。由于电动扳手为手持工具，因此使用者需要亲临现场操作。然而，针对一些特殊场景，如一些人类不易到达的场景或者对人体生命健康具有风险的场景，若使用者亲临操作手动扳手，可能会对使用者的生命健康造成伤害，导致手动扳手的使用场景受到限制。如针对乏燃料后处理设备，考虑到辐射对人体的危害，只能进行远距离的操作，因此无法使用手动扳手对乏燃料后处理设备的螺钉进行拧紧或拧松等操作。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种力矩自平衡电动扳手及远距离螺钉拆装方法，能够自平衡拆卸或安装螺钉时的力矩作用，以满足远距离操作的要求。
5.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.本发明首先提出了一种力矩自平衡电动扳手，包括扳手本体，所述扳手本体包括外壳和扭矩输出轴，所述外壳内设有用于对所述扭矩输出轴施加扭矩作用的动力单元；
7.还包括力矩自平衡机构，所述力矩自平衡机构包括力矩平衡杆，所述力矩平衡杆与所述外壳固定连接，所述扭矩输出轴的端部设有与待拧螺钉配合的扭矩输出头；所述力矩平衡杆上设有力矩平衡件，所述力矩平衡件用于将其受到的力矩作用传递至与所述待拧螺钉配合的螺孔所在的设备上。
8.进一步，所述扭矩输出轴包括第一输出轴段和第二输出轴段，所述第一输出轴段和第二输出轴段之间设有外套筒，所述第一输出轴段的一端与所述动力单元传动连接、另一端与所述外套筒之间铰接连接；所述第二输出轴段的一端与所述外套筒之间滑动配合并与所述外套筒之间同步转动、另一端与所述扭矩输出头之间铰接连接。
9.进一步，所述第一输出轴段与所述外套筒之间通过第一开口销铰接连接。
10.进一步，所述第二输出轴段与所述扭矩输出头之间通过第二开口销铰接连接。
11.进一步，所述外套筒内设有径向截面成方形的方槽，所述第二输出轴段设为与所述方槽配合的方轴。
12.进一步，所述外套筒面向所述第二输出轴段的一端设有大径段，所述大径段内设有套装在所述第二输出轴段上的内套筒，所述大径段内设有用于限位所述内套筒的卡簧。
13.进一步，所述力矩平衡件位于所述扭矩输出头的下方，所述力矩平衡件上设有卡孔，所述卡孔用于与设置在与所述待拧螺钉配合的螺孔所在的设备上的凸台配合。
14.本发明还提出了一种远距离螺钉拆装方法，包括如下步骤：
15.1)采用动力手将如上所述力矩自平衡电动扳手吊装至待拧螺钉的正上方；
16.2)利用动力手驱动所述力矩自平衡电动扳手下降，在机械手的辅助作用下将力矩平衡件连接至与所述待拧螺钉配合的螺孔所在的设备上，同时将扭矩输出头连接至待拧螺钉；
17.3)连接电源，使所述扭矩输出轴向待拧螺钉施加力矩作用，实现待拧螺钉的拧紧或拧松，同时利用所述力矩平衡杆将外壳受到的反向力矩传递至与所述待拧螺钉配合的螺孔所在的设备上。
18.进一步，所述力矩平衡件位于所述扭矩输出头的下方，所述力矩平衡件上设有卡孔，所述卡孔用于与设置在与所述待拧螺钉配合的螺孔所在的设备上的凸台配合；将与所述待拧螺钉配合的螺孔设置在凸台内。
19.进一步，将凸台设置为轴向截面为多边形的多边形凸台，将卡孔设置为与多边形凸台配合的多边形卡孔。
20.本发明的有益效果在于：
21.本发明的力矩自平衡电动扳手，通过设置力矩自平衡机构，使用时，利用扭矩输出轴和扭矩输出头将扭矩输出值待拧螺钉，实现待拧螺钉的拧紧和拧松，同时外壳受到的反向力矩作用通过力矩平衡杆和力矩平衡件传递至与待拧螺钉配合的螺孔所在的设备上，实现力矩自平衡，不再需要使用者手持外壳进行操作，也即操作者不需要亲临现场，特别适用于人类不易到达的场景或者对人体生命健康具有风险的场景，也即本发明的力矩自平衡电动扳手能够自平衡拆卸或安装螺钉时的力矩作用，以满足远距离操作的要求。
附图说明
22.为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
23.图1为本发明力矩自平衡电动扳手实施例的结构示意图；
24.图2为图1的左视图(省略力矩自平衡机构)。
25.附图标记说明：
[0026]1‑
带拧螺钉；2
‑
第一开口销；3
‑
第二开口销；4
‑
螺钉；凸台5；
[0027]
10
‑
扳手本体；11
‑
外壳；12
‑
扭矩输出轴；13
‑
扭矩输出头；14
‑
第一输出轴段；15
‑
第二输出轴段；16
‑
外套筒；16a
‑
大径段；17
‑
内套筒；18
‑
卡簧；
[0028]
20
‑
力矩平衡杆；21
‑
力矩平衡件。
具体实施方式
[0029]
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0030]
如图1所示，为本发明力矩自平衡电动扳手实施例的结构示意图。本实施例的力矩自平衡电动扳手，包括扳手本体10，扳手本体10包括外壳11和扭矩输出轴12，外壳11内设有
用于对扭矩输出轴12施加扭矩作用的动力单元。本实施例的力矩自平衡电动扳手还包括力矩自平衡机构，力矩自平衡机构包括力矩平衡杆20，力矩平衡杆20与外壳11固定连接，扭矩输出轴12的端部设有与待拧螺钉1配合的扭矩输出头13；力矩平衡杆20上设有力矩平衡件 21，力矩平衡件21用于将其受到的力矩作用传递至与待拧螺钉1配合的螺孔所在的设备上。具体的，力矩平衡件21可与力矩平衡杆20设为一体，也可以分体设置。本实施例的力矩平衡件21与力矩平衡杆20分体设置。本实施例的力矩平衡杆20通过螺钉4固定安装在外壳 11。
[0031]
进一步，扭矩输出轴12包括第一输出轴段14和第二输出轴段15，第一输出轴段14和第二输出轴段15之间设有外套筒16，第一输出轴段14的一端与动力单元传动连接、另一端与外套筒16之间铰接连接；第二输出轴段15的一端与外套筒16之间滑动配合并与外套筒 16之间同步转动、另一端与扭矩输出头13之间铰接连接。具体的，本实施例的第一输出轴段14与外套筒16之间通过第一开口销2铰接连接，第二输出轴段15与扭矩输出头13之间通过第二开口销3铰接连接，根据不同规格的带拧螺钉1，可更换与之匹配的扭矩输出头13。本实施例的扭矩输出头13采用与带拧螺钉1的螺钉头配合的螺钉套。本实施例的外套筒16 内设有径向截面成方形的方槽，第二输出轴段15设为与方槽配合的方轴，可实现第二输出轴段15与外套筒16滑动配合的同时，还与外套筒16之间同步转动。
[0032]
进一步，外套筒16面向第二输出轴段15的一端设有大径段16a，大径段16a内设有套装在第二输出轴段15上的内套筒17，大径段16a内设有用于限位内套筒17的卡簧18。
[0033]
进一步，力矩平衡件21位于扭矩输出头13的下方，力矩平衡件21上设有卡孔，卡孔用于与设置在与待拧螺钉1配合的螺孔所在的设备上的凸台5配合。与待拧螺钉1配合的螺孔设置在凸台内。
[0034]
本实施例的力矩自平衡电动扳手，通过设置力矩自平衡机构，使用时，利用扭矩输出轴和扭矩输出头将扭矩输出值待拧螺钉，实现待拧螺钉的拧紧和拧松，同时外壳受到的反向力矩作用通过力矩平衡杆和力矩平衡件传递至与待拧螺钉配合的螺孔所在的设备上，实现力矩自平衡，不再需要使用者手持外壳进行操作，也即操作者不需要亲临现场，特别适用于人类不易到达的场景或者对人体生命健康具有风险的场景，也即本实施例的力矩自平衡电动扳手能够自平衡拆卸或安装螺钉时的力矩作用，以满足远距离操作的要求。
[0035]
下面对采用本实施例力矩自平衡电动扳手的远距离螺钉拆装方法的具体实施方式进行详细说明：
[0036]
本实施例的远距离螺钉拆装方法，包括如下步骤：
[0037]
1)采用动力手将本实施例的力矩自平衡电动扳手吊装至待拧螺钉1的正上方；
[0038]
2)利用动力手驱动力矩自平衡电动扳手下降，在机械手的辅助作用下将力矩平衡件21 连接至与待拧螺钉1配合的螺孔所在的设备上，同时将扭矩输出头13连接至待拧螺钉1；
[0039]
3)连接电源，使扭矩输出轴12向待拧螺钉1施加力矩作用，实现待拧螺钉1的拧紧或拧松，同时利用力矩平衡杆20将外壳11受到的反向力矩传递至与待拧螺钉1配合的螺孔所在的设备上。
[0040]
具体的，力矩平衡件21位于扭矩输出头13的正下方，力矩平衡件21上设有卡孔，卡孔用于与设置在与待拧螺钉1配合的螺孔所在的设备上的凸台配合；将与待拧螺钉1配合的螺孔设置在凸台内，螺孔与凸台同轴，在使用时，可使卡孔与凸台配合的同时，使扭矩输出
头 13与带拧螺钉1配合。具体的，本实施例的将凸台设置为轴向截面为多边形的多边形凸台，将卡孔设置为与多边形凸台配合的多边形卡孔。
[0041]
注：本文所述“拆装”表示“拆卸或安装”。
[0042]
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。