專利名稱：扭矩拉伸機(jī)花鍵軸結(jié)構(gòu)和應(yīng)用該結(jié)構(gòu)的扭矩拉伸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型設(shè)及一種用于螺栓緊固的輔助工具，尤其涉及一種扭矩拉伸機(jī)的花鍵軸結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用該種結(jié)構(gòu)的扭矩拉伸裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代工業(yè)中用于螺栓緊固的工具，尤其是應(yīng)用在規(guī)格較大螺栓的緊固工具，常見的工具有扭矩拉伸機(jī)和風(fēng)動(dòng)工具，而扭矩拉伸機(jī)可以通過液壓泵提供連續(xù)、穩(wěn)定的輸出壓力，從而成為要求嚴(yán)格的螺栓連接的首選緊固工具。扭矩拉伸機(jī)的工作原理一般為高壓或者超高壓的液體介質(zhì)(一般為液壓油)推動(dòng)扭矩拉伸機(jī)缸體內(nèi)的活塞桿做功，扭矩拉伸機(jī)的活塞桿連接一個(gè)棘輪機(jī)構(gòu)，棘輪機(jī)構(gòu)通過花鍵軸傳動(dòng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的套筒，進(jìn)而轉(zhuǎn)動(dòng)套筒內(nèi)的螺母而實(shí)現(xiàn)緊固螺栓。目前市場上出現(xiàn)了一種新穎的扭矩拉伸機(jī)，如圖1所示，它的主要特點(diǎn)是通過輸出扭矩時(shí)把螺母的緊固和螺栓的拉伸合二為一，并且在扭矩作用力時(shí)把產(chǎn)生的反作用力在同一軸心上消除，從而在拉伸螺栓時(shí)沒有反作用力支點(diǎn)，無力值偏載現(xiàn)象發(fā)生。但是縱觀它的動(dòng)力和操控系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)上和使用上都存在以下不足首先，它的動(dòng)力系統(tǒng)即高壓泵站數(shù)值顯示仍然是沿襲使用了幾十年的壓力表，壓力表由于構(gòu)造簡單，易變形損壞，精確度差需要定期檢測更換，尤其在振動(dòng)頻率比較高的情況使用，容易產(chǎn)生數(shù)值偏差，屬于已經(jīng)落后的壓力顯示方式。而它又是唯一可供依靠而進(jìn)行力矩值操控的依據(jù)，這樣就使實(shí)際扭拉力值成為盲區(qū)，而只能依靠事先的估測，估量和事后的實(shí)際校驗(yàn)來進(jìn)行事后求證，既費(fèi)時(shí)費(fèi)力又難保其精確性。其次它的操作方式還是停留在人工手動(dòng)操作水平，即實(shí)際操作時(shí)操作者用眼睛目測快速移動(dòng)的壓力表針，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)手動(dòng)按鍵換向，當(dāng)達(dá)到終端值時(shí)，手動(dòng)配合關(guān)機(jī)，這樣，因觀察角度不同產(chǎn)生視覺誤差，因手眼配合產(chǎn)生的動(dòng)作協(xié)同誤差，因操作時(shí)間長產(chǎn)生的精神疲勞誤差都嚴(yán)重影響了輸出力值的準(zhǔn)確性。此外，實(shí)際力矩值的產(chǎn)生來源于工作部，沒有任何一個(gè)部件能夠如實(shí)傳遞真實(shí)可靠的扭矩拉力值，這是設(shè)計(jì)上的先天不足，而沒有可靠的終端力值的真實(shí)顯示，只是依靠壓力值的換算和其他諸多因素的影響，使實(shí)際力值成為一個(gè)未知數(shù)，精確度大打折扣。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種扭矩拉伸機(jī)花鍵軸結(jié)構(gòu)，應(yīng)用該結(jié)構(gòu)的扭矩拉伸機(jī)可以精準(zhǔn)的測量出工作部的扭矩拉力值，并將該拉力值準(zhǔn)確地顯示出來。本實(shí)用新型的扭矩拉伸機(jī)花鍵軸結(jié)構(gòu)，包括上段花鍵、下段花鍵和中間柱體，其中所述中間柱體側(cè)壁上設(shè)置有應(yīng)力片；所述應(yīng)力片的接點(diǎn)與一顯示裝置的輸入端電連接。優(yōu)選地，所述應(yīng)力片為多個(gè)。更優(yōu)選地，所述應(yīng)力片為四片并且均勻分布在所述中間柱體側(cè)壁同一水平面上。通過采用多個(gè)應(yīng)力片，并且將其均勻分布在花鍵軸中間柱體側(cè)壁的同一水平面上，可以測出更加準(zhǔn)確和均勻的應(yīng)力值。[0008]優(yōu)選地，所述應(yīng)力片為YF1000。采用該種型號(hào)的應(yīng)力片，不但測出的數(shù)值更加合理和準(zhǔn)確，而且堅(jiān)固耐用，抗沖擊力強(qiáng)。應(yīng)力片的電連接，以及通過應(yīng)力片對(duì)扭矩的測控系統(tǒng)和方法，屬于其本行業(yè)的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明不再進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)用新型的扭矩拉伸機(jī)花鍵軸結(jié)構(gòu)，所述花鍵軸軸芯有一中心孔；所述花鍵軸中間柱體表面開設(shè)有導(dǎo)線孔，該導(dǎo)線孔與中心孔連通；所述應(yīng)力片的接點(diǎn)上的導(dǎo)線經(jīng)由導(dǎo)線孔和中心孔與所述顯示裝置的輸入端連接。此外，所述應(yīng)力片外設(shè)置有軟塑膠護(hù)套。將應(yīng)力片與顯示裝置之間的連線放置在花鍵軸內(nèi)部，不僅結(jié)構(gòu)更加緊湊，而且在工作部工作受力時(shí)，花鍵軸內(nèi)部的接點(diǎn)和導(dǎo)線不會(huì)因受到外力沖擊而損壞。在應(yīng)力片上設(shè)置有保護(hù)裝置，也可以對(duì)應(yīng)力片起到保護(hù)作用。本實(shí)用新型還涉及一種扭矩拉伸裝置，包括扭矩扳手體、螺母內(nèi)套和花鍵軸結(jié)構(gòu)， 該花鍵軸結(jié)構(gòu)中的花鍵軸連接扭矩扳手體和螺母內(nèi)套，其中，所述花鍵軸結(jié)構(gòu)為上述任意一種所述的花鍵軸結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型將應(yīng)力片對(duì)扭矩的測控系統(tǒng)和方法創(chuàng)造性地應(yīng)用到扭矩拉伸裝置中， 測控在扭矩拉伸裝置中直接受力的花鍵軸扭矩，可以準(zhǔn)確無誤地將工作部的應(yīng)力測量出來，同時(shí)，該應(yīng)力片與高精度數(shù)字測量儀，即扭矩測控儀電連接，該測控儀采樣時(shí)間為每秒四十次，精度為百分之正負(fù)零點(diǎn)一，可以及時(shí)準(zhǔn)確的將應(yīng)力片上的數(shù)據(jù)同步顯示出來，整個(gè)過程快速安全準(zhǔn)確無誤，測出的拉伸力值準(zhǔn)確率極高。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的扭矩拉伸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的扭矩拉伸機(jī)花鍵軸結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為本實(shí)用新型的四個(gè)應(yīng)力片的電連接示意圖；圖4為本實(shí)用新型的四個(gè)應(yīng)力片的又一種電連接示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。如圖2所示，一種扭矩拉伸機(jī)花鍵軸結(jié)構(gòu)，該花鍵軸結(jié)構(gòu)中的花鍵軸為圖1中的花鍵軸，包括上段花鍵1、下段花鍵2和中間柱體3，該花鍵軸軸芯有一中心孔5 ；所述花鍵軸側(cè)壁表面開設(shè)有導(dǎo)線孔(圖中未示)，該導(dǎo)線孔與中心孔5連通；所述應(yīng)力片的接點(diǎn)通過導(dǎo)線經(jīng)由中心孔5和導(dǎo)線孔與顯示裝置的輸入端電連接。四片應(yīng)力片41，42，43，44均勻分布在所述中間柱體側(cè)壁同一水平面上。其中每一片應(yīng)力片的接點(diǎn)都連接有導(dǎo)線，該導(dǎo)線穿過應(yīng)力片對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線孔和花鍵軸軸芯內(nèi)的通孔從花鍵軸的上端或下端穿出，連接扭矩測控儀的輸入端。其中扭矩傳感器，這里指應(yīng)力片，其工作原理是利用金屬被施力后要產(chǎn)生扭量變形，從而發(fā)生電阻值有規(guī)律的變化，如果對(duì)其通以弱電后就可以準(zhǔn)確測出電阻值的變化，從而準(zhǔn)確換算出其扭矩變化值。這里應(yīng)力片優(yōu)選為YF1000。在扭矩拉伸機(jī)的控制系統(tǒng)中植入高精度數(shù)字測量儀，它具有如下功能1，數(shù)據(jù)顯示功能，其具有一液晶顯示器，可以將數(shù)據(jù)直觀地顯示出來。2，數(shù)據(jù)采集功能，精度值為百分之正負(fù)零點(diǎn)一，采樣時(shí)間每秒鐘四十次?？梢约皶r(shí)準(zhǔn)確的將傳感器的數(shù)據(jù)同步動(dòng)態(tài)顯示出來。3，可事先設(shè)定預(yù)定值，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，自動(dòng)關(guān)機(jī)。該扭矩測控儀包括有液晶顯示屏，控制面板上還設(shè)有多個(gè)觸摸按鍵，包括: “通道”，“置入”，“單位”，“清零”，“功能”，“打印”，其中“功能”鍵包括菜單“動(dòng)態(tài)顯示”，“靜態(tài)顯示”，“關(guān)機(jī)”等功能。由于扭矩測控儀的使用和連接方式為本領(lǐng)域的公知常識(shí)性技術(shù)， 這里不再做詳細(xì)的描述。優(yōu)選地，為了更準(zhǔn)確的測定應(yīng)力值，在力矩值承受的花鍵軸中間位置的同一水平面上均布四個(gè)應(yīng)力片41，42，43，44，互相成90°角交叉連接，取其均值后由兩個(gè)節(jié)點(diǎn)輸出至高精度數(shù)字顯示器上。此外，為了避免軸外圓的應(yīng)力片和其接點(diǎn)上的連接線受碰撞或者刮蹭，需要對(duì)其采取一定的保護(hù)措施，具體做法是將應(yīng)力片的接點(diǎn)上的導(dǎo)線經(jīng)由第一通孔5和第二通孔6與所述顯示裝置的輸入端連接。并在應(yīng)力片上設(shè)置軟塑膠護(hù)套。圖2和圖3分別為四個(gè)應(yīng)力片的電連接示意圖，圖2為四個(gè)應(yīng)力片采用橋式連接 90°交叉對(duì)接，圖3為四個(gè)應(yīng)力片又一種電連接示意圖。本實(shí)用新型的扭矩拉伸機(jī)的工作過程如下1，將全自控的高壓泵站移至作業(yè)現(xiàn)場，接通電源，接妥高壓膠管的快速接頭和應(yīng)力片的插頭，調(diào)整好扭矩測量，輸入螺栓荷載預(yù)定值至開機(jī)狀態(tài)。這里可事先設(shè)定預(yù)定值，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)機(jī)。2，將螺母墊圈套入待拉伸緊固的螺栓底面上，然后把雙面螺紋螺母旋緊至螺母墊圈上，并通過花鍵軸與之連接，然后再將拉伸套旋緊在螺母上，這時(shí)，再把帶有傳感器，即應(yīng)力片的花鍵軸及六方榫的液壓扳手體插入螺母和拉伸套上。3，開機(jī)作業(yè)，在控制手柄摁下氣動(dòng)按鈕，高壓泵站開始工作，提供壓力值。扭矩拉伸機(jī)開始工作，快速旋緊螺母，使螺栓處于拉伸狀態(tài)。力值數(shù)據(jù)通過扭矩測控儀上的顯示屏動(dòng)態(tài)顯示，直至達(dá)到預(yù)定值，自動(dòng)關(guān)機(jī)。整個(gè)過程快速安全準(zhǔn)確無誤，拉伸力值準(zhǔn)確率可達(dá)到百分之九十九，這是目前國內(nèi)外市場上所有緊固拉伸機(jī)都無法達(dá)到的水平。
權(quán)利要求1.一種扭矩拉伸機(jī)花鍵軸結(jié)構(gòu)，包括上段花鍵(1)、下段花鍵⑵和中間柱體(3)，其特征在于所述中間柱體側(cè)壁上固定有應(yīng)力片；所述應(yīng)力片的接點(diǎn)與一顯示裝置的輸入端電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的花鍵軸結(jié)構(gòu)，其特征在于所述應(yīng)力片為多個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的花鍵軸結(jié)構(gòu)，其特征在于所述應(yīng)力片為四片并且均勻分布在所述中間柱體側(cè)壁同一水平面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的花鍵軸結(jié)構(gòu)，其特征在于所述應(yīng)力片為YF1000。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的花鍵軸結(jié)構(gòu)，其特征在于所述花鍵軸軸芯有一中心孔(5)；所述花鍵軸中間柱體(3)表面開設(shè)有導(dǎo)線孔，該導(dǎo)線孔與中心孔(5)連通； 所述應(yīng)力片的接點(diǎn)上的導(dǎo)線經(jīng)由導(dǎo)線孔和中心孔(5)與所述顯示裝置的輸入端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的花鍵軸結(jié)構(gòu)，其特征在于所述顯示裝置為扭矩測控儀。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的花鍵軸結(jié)構(gòu)，其特征在于所述應(yīng)力片上設(shè)置有軟塑膠護(hù)套。
8.—種扭矩拉伸裝置，包括扭矩扳手體、螺母內(nèi)套和花鍵軸結(jié)構(gòu)，該花鍵軸結(jié)構(gòu)中的花鍵軸連接扭矩扳手體和螺母內(nèi)套，其特征在于所述花鍵軸結(jié)構(gòu)為權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的花鍵軸結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型設(shè)及一種用于螺栓緊固的輔助工具，尤其涉及一種扭矩拉伸機(jī)的花鍵軸結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用該種結(jié)構(gòu)的扭矩拉伸裝置。該花鍵軸結(jié)構(gòu)包括上段花鍵、下段花鍵和中間柱體，其中，中間柱體側(cè)壁上設(shè)置有應(yīng)力片；所述應(yīng)力片的接點(diǎn)與一顯示裝置的輸入端電連接。優(yōu)選地，所述應(yīng)力片為四片并且均勻分布在所述中間柱體側(cè)壁同一水平面上，所述顯示裝置為扭矩測控儀。通過在花鍵軸上設(shè)置應(yīng)力片，可以準(zhǔn)確無誤地將工作部的應(yīng)力測量出來，同時(shí)，該應(yīng)力片與高精度數(shù)字測量儀電連接，該測控儀采樣時(shí)間為每秒四十次，精度為百分之正負(fù)零點(diǎn)一，可以及時(shí)準(zhǔn)確的將應(yīng)力片上的數(shù)據(jù)同步顯示出來，整個(gè)過程快速安全準(zhǔn)確無誤，測出的拉伸力值準(zhǔn)確率極高。
文檔編號(hào)B25B29/02GK202174560SQ201120289800
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者朱云閣 申請人:朱云閣