专利名称：旋转铆接器和破切器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铆钉的铆接和拆卸工具，属铆接类(B21J)和
剪切类(B23D)。用于可重复用拉铆钉。适用范围为铆钉标记直径4> 16- 4> 24mm。
(二)
背景技术：
长久以来，铁路车辆、桥梁、钢结构等均使用热铆的普通铆钉连接固定， 存在如下问题①热铆需加热，工艺复杂、劳动强度大、环境差、嗓声大。
②生产效率低。③维修拆卸不方便。④铆接质量差、连接强度低。
近年来，对钢结构的重点部位采用新型紧固件见中国专利<拉铆钉 >(ZL200520035325.X)，它与热铆钉相比实现了连接强度高、牢固可靠、耐腐 蚀、寿命长、安装性改善等。但是这种'拉铆钉'存在如下不足i.不能重 复使用，即从结构上难以实现拆卸，只适合用于无需拆卸的部位。ii.该拉铆 钉有分离槽和在后端较长的拉用杆，要求铆接空间大。iii.铆接过程因要拉断 分离槽，安装嗓音大。iv.铆接后，分离槽后端的拉用杆全部丢掉，材料浪费较 大。与这种^拉铆钉'相配套的铆接器， 一般采用如下的液压铆接器通过 压力油正反向施加，使油缸内活塞前、后移动，轴向顺次推动缓冲后套、缓 冲前套、夹紧瓣向前夹紧拉铆钉和向后拉动拉铆钉，促使铆接器外套前后移 动将套环挤压在钉杆主环槽段上和后退离开铆钉。
为了解决上述现有的高强度拉铆钉不能重复使用、材料浪费等问题，本厂 现己开发出<可重复用拉铆钉>最新紧固件。此铆钉仍由钉头、钉杆和套环组 成，其钉杆由前端的与套环挤压配合的环槽段和后端的一段外螺纹段组成。
由此实现了在铆接牢固可靠、耐腐蚀、寿命长等同时，又实现可重复使用， 材料节省4096;安装时嗓音小，要求铆接空间小等优良性能。为了适应上述〈 可重复用拉铆钉>结构和铆接方式的改变，显然采用上述现有的液压铆接器 不能使用，由此研制开发<新型铆接器>提上日程。
(三)
发明内容
本发明提供的旋转铆接器和破切器，就是解决现有的一般液压铆接器不能 用于可重复用拉铆钉的铆接的问题，为可重复用拉铆钉提供一种专用铆接和 拆卸工具。其技术方案如下
旋转铆接器，铆接枪体包括油缸9、活塞5、外套1、连接油缸和外套的 连接夹瓣7和连接套6、油缸后盖ll、后盖密封ll.l ;包括液压系统及电气 控制系统的泵站，其特征是
a)铆接枪体增设如下气动旋转部分由气马达18驱动顺次传动连接的两 级齿轮减速箱、在铆接枪体中心的传动轴8、短轴3以及枪体最前端的有内 螺纹段2.1的内套2;b)油缸内活塞5套在传动轴8外，活塞前端5.1紧靠
短轴3后端3.2;并设轴连接套4将活塞5与短轴3轴向连接固定；但轴连接 套4与短轴3径向间为可相对转动的松配合；c)在泵站增设气动系统23，包 括风源、气体换向阀和压力继电器；d)所述电气控制系统25内设有气马达 正转电路25.1、启动拉钉电路25.2、拉钉电路25.3、吐钉电路25. 4和气马 达反转电路25.5。
破切器，其特征是破切器外套1A采用上述旋转铆接器的外套1前端内 圆沿周向均布至少两个轴向进刀刀片26. 1而形成；破切器内套2A采用上述 的旋转铆接器的内套2轴向开有用于刀片26.1退刀的退刀槽26.2而形成；破 切器其余结构与旋转铆接器相同。上述同时使用的旋转铆接器和破切器的具 体结构及附加特征在下面结合附图进一步说明。 本发明的有益效果
i.本发明以液压铆接为基础，增加气动旋转部分及相应的气动系统和电 气控制部分，由此实现了铆接器与可重复用拉铆钉的<上钉>、 <拉钉>、 <吐钉 >等铆接和拆卸过程以及各坏节的自动转换控制。ii.铆接枪体各构件设计合 理、性能可靠。如减速箱、传动轴8、轴连接套4、短轴3、内套2、活塞 连接销10等等。iii.旋转铆接器和破切器可以通用， 一机两用，且同时用于 可重复用拉铆钉的铆接和拆卸。iii.由于〈可重复用拉铆钉>去除分离槽，旋转 铆接器不用拉断分离槽，同时铆接压力随之降低，油缸直径相应减小，由此 铆接过程无冲击、铆接速度快。iv.旋转铆接器结构有利于标准化、系列化， 因此铆接稳定性及外观质量较热铆钉而言,具有铆接成型好。v.由于旋转铆 接器工作时产生十几至二十几吨铆接力，因此与热铆钉相比连接预紧力更大。 vi.可重复用拉铆钉与高强度螺栓相比，具有防松防盗的优点。
(四)
图l旋转铆接器枪体部分轴向正剖视图
图2图1A向视图(气马达和减速箱部分)
图3图1 B-B剖视图(减速箱与缸体连接部分)
图4 <可重复用拉铆钉>铆接过程笫一步图示(旋在旋转铆接器内套2上)
图5 <可重复用拉铆钉>铆接过程笫二步图示(外套1挤压套环22.3)
图6 <5]"重复用拉铆钉>铆接过程笫三步图示(外套内套拆离，铆接完成)
图7破切器26与 <可重复用拉铆钉22>结构及待切割状态示意图
图8气动系统图
图9液压系统图
图10电气控制系统图
(五)
具体实施例方式
旋转铆接器和破切器组成及相应的工作过程，共分下面七大部分说明(I) 旋转铆i器枪体部分(与现有液压铆接器相同构件)见图1，枪体部 分设有油缸9，与油缸连接的外套l，连接两者用连接夹瓣7夹紧后，外圆再
用连接套6固紧，并装挡圈6.1轴向固定。油缸内腔装活塞5。油缸后端装 油缸后盖11和后盖密封为端面的O形密封圈11.1。油缸后盖11后面设分体 的螺堵12，装配时可压紧密封而又使其不损坏。
(II) 增设的气动旋转部分见图2，图3，两级齿轮减速箱14用螺钉13.1 连接在油缸后端盖13上；气马达18的转轴1^.1与传动轴8平行，减速箱内 有小、中、大三个传动齿轮17、 16、 15。气马达转轴18.1外装小齿轮17，并 顺次啮合传动中齿轮16和大齿轮15，大齿轮15中心轴即为铆接枪体中心的 传动轴8。见图1图2，螺堵12后面装套筒19，齿轮15用档圈20.1轴向固定在 套筒19和后盖13间。见图2，齿轮16轴两端装轴承21。气马达转轴18.1两 侧装档圈20.2和20.3轴向固定。见图1，图2，由气马达18驱动顺次传动连接 的两级齿轮减速箱14、在铆接枪体中心的传动轴8、短轴3及枪体最前端的 有内螺纹段2.1的内套2。见图1，传动轴8通过前端的外四方8.1和短轴3 后端的内四方3.1传动连接。短轴3前端用螺纹与内套2后端内螺孔连接，并 用防松螺钉2.2固紧。枪体最前端的内套2有内螺纹段2.1，用于与<可重复 用拉铆钉>22的后端外螺纹段22.1旋合连接。当气马达旋转，经气动旋转部 分驱动内套2旋转，与铆钉后端外螺纹段22.1旋合。
(III) 活塞的轴向固定结构见图1，油缸内活塞5套在传动轴8夕卜，活塞 前端$.1紧靠短轴3后端3.2;并设轴连接套4将活塞5与短轴3 '轴向连接 固定径向相对旋转'。本实施例此'轴向连接固定径向相对旋转'结构为轴 连接套4后端用螺纹与活塞5连接，并用防松螺钉4.1固紧，轴连接套4前端 套在短轴3的锥面3.3，使轴连接套和短轴轴向连接固定；同时轴连接套4与 短轴3径向间为松配合，由此实现了 当气马达的旋转传递至内套2时活塞5、 轴连接套4则不旋转，同时因为活塞5、轴连接套4、短轴3、内套2轴向连 接固定为一整体，它们可整体轴向前移或后退。此外，油缸内还设一端固定 于油缸后盖ll，另一端固定于活塞5的定位销10，以防止活塞转动(不受液压 油涡流效应影响)。
(IV) 见图8，增设的气动系统23如下组成大于或等于0.25MP的风源 23.1与空气过滤减压阀23.2连通(给系统提供稳定气压)；再与气体换向阀 23. 4连接，气体换向阀出气端经气体压力继电器23. 5接气马达18。压縮空 气经进气口 23. 3进入气体换向阀,实现气马达正转和反转换向。
(V)见图9，液压系统24包括如下结构(与现有液压铆接器相同)电机 24.6、径向柱塞泵24.5、插入式溢流阀24.4、电磁阀24.1、 24.2、 24^3。使 用前调整液压系统:见图9、图10,按下泵站启动按钮SB3，电机得电运转;手动 按电磁阀24. l,液压系统升压，同时调整插入式溢流阀，系统达工作所需压力； 手点动电磁阀24.2、 24.3，系统压力闪动，表示正常。
(VI)见图10，电气控制系统25有如下电路以及工作过程 ①见图10,气马达正转电路25.1:由中间继电器线圈Ko、常闭节点Ki-1、 K3-l、正转按钮SBi构成。工作过程:按住正转按钮SBi不放，线圈K。通电， 常开节点Ko-2闭合，气体换向阀23. 4的线圈QTl得电，见图8，线圈QTi得电， 气马达18正转。见图l、图4,在气马达驱动下，通过气动旋转部分带动内套 2旋转，与铆钉后端外螺纹段22.1完全旋合，夷成 <上钉过程，。
② 见图10，启动拉钉电路25. 2:由气体压力继电器23. 5常开节点KP,、中 间继电器线圈Ki、它的常开节点Ki-2构成。工作过程'上钉过程，完成后， 气体压力继电器23.5(风压升高)动作，节点KPi闭合，线圈Ki得电，节点Ki-i 断开，线圈Ko失电，气马达正转停止，由此气体压力继电器自动启动拉钉电路。
③ 见图10，拉钉电路25.3:由延时继电器的线圈KT1、通电延时断开节点 KTi、液压压力继电器24.7的常闭节点KP2和中间继电器的线圈K2、它的常开 节点K2-i以及常开节点Id-3、常闭节点Ki-4构成。工作过程线圈Ki得电， 它的节点Ki-2自锁，节点Ki-4断开，时间继电器的线圈KTi失电，节点Ki一5 闭合，电磁阀DT2 (24.2)、 DT3 (24.3)得电，同时节点Ki-3闭合，线圈K2 得电，节点K2-2闭合，电磁阀DTi (24. l)得电。见图9、图l，电磁阀24.2、 24.3打开，压力油从进油孔9. l进入油缸9前方活塞与油缸间9.3处，此时 因 <上钉过程，使内套2已被铆钉22固定，轴向固为一体的短轴3、轴连接 套4、活塞5均固定不能轴向移动，由此压力油在9. 3处被迫推动油缸9和 外套2轴向前移,将套环22. 3挤压在铆钉杆环槽段22. 2上，完成 <拉钉过程' (见图5)。
见图10，吐钉电路25. 4:由电磁阀24. 1的线圈DTl、中间继电器K2的常 开节点K2-2构成。工作过程松开拉钉按钮SBi,线圈Ki断电，Ki-5断开，电 磁阀DT2、 DT3失电，Ki-4闭合，时间继电器KT1线圈得电并开始计时，节点 Ki-3打开，线圈K2处于自锁状态仍然得电，节点 (2-i、 K2—2闭合，线圈DT1带电； 见图9、图l，电磁阀24. l打开，压力油从出油孔9.2进入油缸9活塞后方 与油缸间的9.4处(即反向进入)，见图l、图5,因活塞5固定，压力油拉动油 缸和外套l轴向后移，离开铆钉22。当油压压力继电器KP2常闭节点断开、 时间继电器线圈KT1计时完成，时间继电器延时断开节点KT1断开，线圈K2 失电，电磁阀DT1失电，至此完成'吐钉过程'。
⑤见图10，气马达反转控制电路25. 5:由中间继电器的线圈K3、常闭节点 Ko-l、 K2-3、常开节点K3-2以及反转旋钮SB2构成。工作过程按住反转按钮 SB2不放，线圈K3通电，常开节点K3-2闭合，气体换向陶23.4的线圈DT2 得电，见图8，气马达18反乾见图6，内套2退出铆钉螺纹段22. 1，枪体后退 卸下离开铆钉。见图10,标记25. 6为各控制电路25.1-25. 5供电的电源电路。
权利要求
1.旋转铆接器，铆接枪体包括油缸(9)、活塞(5)、外套(1)、连接油缸和外套的连接夹瓣(7)和连接套(6)、油缸后盖(11)、后盖密封(11.1)；包括液压系统及电气控制系统的泵站，其特征是a)铆接枪体增设如下气动旋转部分由气马达(18)驱动顺次传动连接的两级齿轮减速箱、在铆接枪体中心的传动轴(8)、短轴(3)以及枪体最前端的有内螺纹段(2.1)的内套(2)；b)油缸内活塞(5)套在传动轴(8)外，活塞前端(5.1)紧靠短轴(3)后端(3.2)；并设轴连接套(4)将活塞(5)与短轴(3)轴向连接固定；但轴连接套(4)与短轴(3)径向间为可相对转动的松配合；c)在泵站增设气动系统(23)，包括风源、气体换向阀和压力继电器；d)所述电气控制系统(25)内设有气马达正转电路(25.1)、启动拉钉电路(25.2)、拉钉电路(25.3)、吐钉电路(25.4)和气马达反转电路(25.5)。
2. 按权利要求1所述铆接器，其特征是两级齿轮减速箱连接在油缸后端盖 (13)上；气马达(18)的转轴(18.1)与传动轴(8)平行，减速箱内装有小、中、大三 个传动齿轮(17)、 (16)、 (15)。
3. 按权利要求1所述铆接器，其特征是传动轴(8)通过前端的外四方(8.1)和 短轴(3)后端的内四方(3.1)传动连接。
4. 按权利要求1所述铆接器，其特征是所述短轴(3)前端用螺纹与内套(2)后 端内螺孔传动连接，并用防松螺钉(2，2)固紧。
5. 按权利要求1所述铆接器，其特征是所述轴连接套(4)将活塞(5)与短轴(3) 轴向连接固定的结构为轴连接套(4)后端用螺纹与活塞(5)连接，并用防松螺 钉(4.1)固紧；轴连接套(4)前端套在短轴(3)的凸台(3.3)端面。
6. 按权利要求1所述铆接器，其特征是在油缸内设一端固定于油缸后盖(ll) 另一端固定于活塞(5)的定位销(10)。
7. 按权利要求1所述铆接器，其特征是气动系统内设空气过滤减压阀(23.2)， 风源压力≥0.25MP。
8. 破切器，其特征是破切器的特征包括上述权利要求1 7的特征，并增设 如下两个特征①破切器外套(1A)是在旋转铆接器的外套(l)最前端内圆装 有沿周向均布的至少两个轴向进刀刀片(26.1)而形成；②破切器内套(2A)是 在旋转铆接器的内套(2)轴向开有与刀片(26.1)配合的退刀槽(26.2)而形成。
全文摘要
旋转铆接器和破切器，为“可重复用拉铆钉”专用铆接和拆卸工具。在液压铆接器中设有气动系统和如下气动旋转部分由气马达驱动传动连接的齿轮减速箱、传动轴、短轴及最前端有内螺纹的内套，内套与铆钉后端的外螺纹段旋合固紧；此时轴向固定的内套、短轴通过轴连接套将活塞固定；由此当压力油正向或反向通入油缸，便可推动油缸和外套前移挤压铆钉套环到环槽段上，实现“拉钉”或外套后退“吐钉”，气马达反转，内套从铆钉退下。旋转铆接器外套内圆装刀片、内套开有退刀槽便为破切器。与现有液压铆接器比因铆接中不拉断分离槽，液压下降、油缸可减小，由此铆接过程无冲击、铆接速度快；且铆接成型好、连接预紧力大。
文档编号B21J15/00GK101172299SQ200710049910
公开日2008年5月7日 申请日期2007年8月31日 优先权日2007年8月31日
发明者张永明, 田锦锐, 颖 肖 申请人:中国南车集团眉山车辆厂