专利名称：能量控制螺栓副扳机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种螺栓、螺母拆装机械，尤其是能控制螺栓副拧紧力的扳机。
专利号88200204.X《惯量动力扳手》、专利号89203364.9《惯量动力螺母拆装装置》是以平衡力法，即用球塞离合器作为扭矩控制部件，控制机械的输出扭矩，球塞离合器的制造稍难，其中液压冲击密封影响了使用寿命;专利申请号91205970.2《扭矩、拧紧转角惯量动力扳手》是以扭矩、拧紧转角法控制螺栓副的拧紧力，此扳手大多应用在无电、手动的场合。本人在研究绕定轴转动刚体的动能及动量矩在螺纹副拆装机械中的应用时，发现了用能量法控制螺栓副的拧紧力颇有前景，並有很好的控制手段和工业应用性。下面将叙述本发明的目的，技术方案及实施效果。
本发明的目的是要提供一种螺栓副扳机，它不仅能拆装螺栓。螺母，而且通过机械的动能控制达到控制螺栓副的拧紧力。
本发明的技术方案是这样的它由动力源、绕定轴转动刚体及扳手组成，其特征是在转动刚体与扳手之间设置延时接合器，并由延时接合器联接转动刚体和扳手;本机械具有确定转动刚体动能的机构及装置。
该延时接合器合适的结构是由螺旋副联接相邻构件，组成螺旋延时接合器，它是由三构件螺旋机构与牙嵌离合机构组成的。
附图2为螺旋延时接合器的机构图。构件(1)为螺杆、构件(2)为含有牙嵌的螺母接合子、构件(3)为筒体、构件(4)为牙嵌套，构件(1)、(2)、(3)组成三构件螺旋机构，构件(2)、(1)、(4)组成牙嵌离合机构。构件(1)与(3)组成回转副A，构件(1)与(2)组成螺旋副B，构件(2)与(3)组成移动副C。构件(4)与构件(1)静联接，由于本机械需要正、反传动，所以在构件(1)的螺杆两端静联接着两个牙嵌套(4)。构件(1)、(3)可以互为主、从动件。当构件(3)为主动件，旋转时，构件(1)为从动件，构件(1)受外载不动，构件(2)在构件(3)的带动下，在构件(1)上旋转，並沿着移动副C轴向移动，构件(2)移至螺杆端部，与构件(4)的牙嵌啮合，从而使构件(1)与构件(4)、(2)、(3)一起转动，达到延时传动的目的。当构件(1)为主动件，旋转时，构件(3)为从动件，构件(3)受外载不动，构件(2)受移动副C的构件(3)的制约，不能转动，在螺旋副B的作用下，作轴向移动，移至螺杆端部与构件(4)的牙嵌啮合，从而使构件(3)与构件(2)、(4)、(1)一起转动，达到延时传动的目的。
当构件(3)为主动件时，构件(3)可兼作绕定轴转动刚体;当构件(1)为主动件时，绕定轴转动刚体与构件(1)外静联接。
由转动刚体的动能T＝ 1/2 JZω2可知本机械具有确定转动刚体动能的机构及装置，指的是具有确定的转动惯量JZ的转动刚体，给定一个转速ω，转动刚体就有一个确定的动能;
具有可调转动惯量JZ的转动刚体，给定一个转动惯量JZ，给定一个转速ω，转动刚体就有一个确定的动能;
具有调速机构或调速装置，调定一个转速ω，给定一个转动惯量JZ，就能确定转动刚体的动能。
调速机构或调速装置种类很多，有机械的、电气的、电磁的、液压的、气动的、电液的、气液的、机电的、等等，所说的调速机构或调速装置包括相应的控制系统。
可调转动惯量JZ的转动刚体有一种比较实用的结构是在转动刚体的园周上分布着对旋转轴线平衡的n个可拆卸的配量刚体。
在动力源与转动刚体之间设置安全离合器，尤以球塞安全离合器为佳。其目的有二个其一，过载保护动力源;其二，离合器给出的扭矩用来克服螺栓副的螺纹摩擦力矩及螺栓、螺母端面摩擦力矩，消除螺栓副拧紧前的各种因素，从而使转动刚体的动能有效地转化为螺栓副拧紧时的变形位能，获得准确的螺栓副拧紧力。
螺栓副扳机可以通过主轴箱，多轴输出，即多个扳手输出转矩。
以上述及的螺栓副扳机可以与各种机架、小车组成各种、用于不同场合的螺栓副扳机。
本发明假设螺栓副拧紧过程遵循绕定轴转动刚体的动能定理T2-T1＝A1+A2式中T2-T1为螺栓副扳机的转动刚体在拧紧螺栓副过程中的动能变化;
A1为螺栓副的螺纹摩擦力矩作功，螺栓副端面摩擦力矩作功;
A2为螺栓副的变形位能。
通过转动刚体的动能的调节、控制，就能控制螺栓副的拧紧力。由于转动刚体的动能的确定比较容易实现，调节、控制的方法，手段比较成熟，所以本方案容易实现工业化生产，经济、社会效果比较好。
发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1是根据本发明提出的能量控制螺栓副扳机的结构图。
图2是图1扳机的延时接合器(3)的机构图。
图3是图1扳机的转动刚体(2)的结构图。
图4是根据本发明提出的又一个实施例的结构图。
图5是根据本发明提出的又一个实施例的结构图。
图6是主轴箱。
图1中1、动力源2、转动刚体3、延时接合器4、扳手5、调速机构或调速装置6、机架。
动力源(1)通过调速机构(5)使转动刚体(2)获得一定转速，经过延时接合器(3)，联接扳手(4)，输出动能，输出转矩。
图2是图1中的延时接合器(3)的结构图，它由螺杆(1)、螺母接合子(2)、简体(3)、牙嵌套(4)组成。图2中的筒体(3)即图1中的转动刚体(2)，是螺旋延时接合器的主动件。筒体(3)与螺母接合子(2)花键联接，並组成移动副。螺母接合子(2)与螺杆(1)组成螺旋副。筒体(3)、螺母接合子(2)、螺杆(1)组成三构件螺旋机构。螺母接合子(2)的两端面具有扇形牙嵌，牙嵌套(4)的端面具有扇形牙嵌，牙嵌套(4)与螺杆(1)键联接，螺杆(1)、螺母接合子(2)、牙嵌套(4)组成牙嵌离合机构。三构件螺旋机构与牙嵌离合机构组合而成螺旋延时接合器。
当筒体(3)旋转，螺杆(1)遇载受阻不动，螺母接合子(2)在筒体(3)的带动下，同时在螺杆(1)上旋转，並移着筒体(3)的花键轴向移动。螺母接合子(2)旋至螺杆端部，与牙嵌套(4)的扇形牙嵌啮合，螺杆(1)克服外载而转动。
图3是图1中转动刚体(2)的一种结构图，在转动刚体(2)的园周上分布着对旋转轴线平衡的n个可拆卸的配量园柱体(1)，根据实际需要增减园柱体，从而使转动刚体(2)获得需要的转动惯量。
图4又是一个实施例，它由调速装置(1)、动力源(2)、球塞安全离合器(3)、转动刚体(4)、螺母接合子(5)、牙嵌套(6)、螺杆(7)、扳手(8)、机架(9)组成。
调速装置(1)可以在动力源(2)的输入端进行调速、控制，也可以在动力源(2)的输出端进行调速、控制。动力经过球塞安全离合器(3)传动给转动刚体(4)，由转动刚体(4)、螺母接合子(5)、螺杆(7)组成三构件螺旋机构，由螺母接合子(5)、螺杆(7)、牙嵌套(6)组成牙嵌离合机构，三构件螺旋机构与牙嵌离合机构组合成螺旋延时接合器。螺杆(7)的端部与扳手(8)联接，由扳手(8)拆装螺栓、螺母。
图5又是一个实施例，它由动力源(1)、调速机构或调速装置(2)、机架(3)、转动刚体(4)、延时接合器(5)、扳手(6)组成，它与图1实施例不同的是转动刚体(4)与延时接合器(5)的螺杆外静联接。
图6所示是一个主轴箱代替图1中的扳手(4)、图(4)中的扳手(8)、图5中的扳手(6)，可以对多个螺栓副进行同时拆装。
权利要求
1.一种用于螺栓、螺母拆装，特别是能控制螺栓副拧紧力的扳机，它由动力源，绕定轴转动的刚体及扳手组成，其特征是在转动刚体与扳手之间设置延时接合器，并由延时接合器联接转动刚体和扳手；本机械具有确定转动刚体动能的机构及装置。
2.如权利要求1所述的扳机，其特征是该延时接合器为螺旋延时接合器。
3.如权利要求1、2所述的扳机，其特征是由三构件螺旋机构与牙嵌离合机构组成螺旋延时接合器。
4.如权利要求1、3所述的扳机，其特征是螺杆与螺母组成螺旋副、螺杆与筒体组成回转副、螺母与筒体组成移动副的三构件螺旋机构，螺杆、螺母及牙嵌套组成牙嵌离合机构，三构件螺旋机构与牙嵌离合机构组成螺旋延时接合器。
5.如权利要求1所述的扳机，其特征是具有确定的转动惯量的或可调转动惯量的转动刚体。
6.如权利要求1、3所述的扳机，其特征是在转动刚体的园周上分布着对旋转轴线平衡的n个可拆卸的配量刚体。
7.如权利要求1所述的扳机，其特征是本扳机具有确定转动刚体动能的调速机构或调速装置。
8.如权利要求1所述的扳机，其特征是本扳机在动力源与转动刚体之间设置安全离合器。
9.如权利要求1、8所述的扳机，其特征是本扳机所设置的安全离合器为球塞安全离合器。
10.如权利要求1所述的扳机，其特征是本扳机可以通过主轴箱，多轴输出即多个扳手输出转矩。
全文摘要
一种用于螺栓、螺母拆装，特别是能控制螺栓副拧紧力的扳机，它是由动力源，绕定轴转动的刚体及扳手组成，转动刚体与扳手由延时接合器联接，本扳机通过对转动刚体动能的调节和控制，从而获得螺栓副拧紧力的目的。
文档编号B23P19/06GK1083425SQ9211008
公开日1994年3月9日 申请日期1992年9月1日 优先权日1992年9月1日
发明者杨光华 申请人:杨光华