[实用新型]扭剪扳手

说明书

[技术领域]

本发明涉及一种电动工具，特别涉及一种用于拧紧高强度螺栓的扭剪扳手及其操作方法。

[背景技术]

扭剪扳手主要应用于钢结构安装行业，专门安装钢结构高强螺栓。高强螺栓可分为扭剪型和大六角型两种，国标扭剪型高强螺栓为M16、M20、M22、M24，非国标的扭剪型螺栓有M27、M30两种。一般的，对于扭剪型高强螺栓的紧固都要经过初紧和终紧两个步骤，而且每步都需要有严格的扭矩要求。在实践中，操作人员紧固扭剪型高强度螺栓时，一般是先采用冲击扳手或定扭矩扳手完成初紧，然后再利用扭剪扳手完成终紧。在实际操作环境下，钢架连接结构上需要使用多个螺栓，形成了螺栓集群，若将螺栓一个一个地按顺序一次性完成紧固，会产生无法均等紧固的问题，正确的操作方式为先将螺栓集群的每一个螺栓进行一次紧固，即初紧，当一次紧固完成时，所有的螺栓达到了基本相同的一次紧固扭矩，然后再将螺栓进行最终紧固，直到扭剪型螺栓的颈部被剪断为止。现有的扭剪型电动扳手可分为初紧扭剪型电动扳手和终紧扭剪型电动扳手，它们通常都只有一种传动比输出。现有的初紧扭剪扳手的扭矩控制范围小，无法同时覆盖初紧和终紧高强度螺栓的扭矩需求，而现有的终紧扭剪型电动扳手，对扭矩不加控制，以扭剪断扭剪型高强度螺栓颈部为准，无法用于初紧高强度扭剪型螺栓。由此，对扭剪型高强度螺栓施工，需要一把初紧扭剪型扳手，通常可用冲击扳手或定扭矩扳手替代，还需要一把终紧扭剪型扳手，这样增加了用工成本，还增加了施工人员的搬运负担，特别是在高处作业时，携带两把电动工具非常不便。

现有技术

专利文献1：中国专利授权公告号为CN101053947B的专利揭示了一种螺栓螺母电动紧固机的控制方法，利用该电动紧固机的控制方法可以实现：用一台紧固机就能够完成剪切型螺栓螺母的一次紧固和最终紧固。但该电动紧固机仅仅适用于一种特殊的带有剪切垫圈的螺栓的紧固，而且该专利揭示的方案仅仅是控制方法，并没有揭示一台紧固机完成一次紧固和最终紧固的机械结构。而且由于剪切螺栓螺母的紧固的一次紧固所需扭矩和最终紧固所需扭矩的差距很大，通常情况下最终紧固的扭矩是一次紧固扭矩的两倍左右，这就要求电动紧固机的输出扭矩范围必须很大，但是现有的扭剪扳手包括该专利所揭示的方案，并没有提供一个很好的解决方案来解决这一技术问题，即同时能输出一次紧固扭矩和最终紧固扭矩。

专利文献2：美国专利授权公告号为US5816121公开了一种扭剪扳手，该扭剪扳手既可以采用电池包供电，也可以使用交流电源供电。该扭剪扳手可实现高速低扭矩和低速高扭矩的自动切换，这样可以提高工作效率，缩短拧紧单个螺栓的时间。此外，该专利提供的扭剪扳手可增加无负载时的输出速度并缩小开关的尺寸。但该扭剪型扳手缺少电子扭矩检测，并不适合于扭剪型螺栓的一次紧固。

[发明内容]

有鉴于此，本发明提供了一种改进的扭剪扳手，一种带电子扭矩控制系统的可实现高低速切换的扭剪扳手及其装配方法。

本发明的扭剪扳手与现有扭剪扳手相比，结构紧凑，制造成本低，但输出的扭矩范围更大，且可通过一台机器即完成扭剪型高强度螺栓的一次紧固和最终紧固。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种扭剪扳手，包括：电源、开关、马达、传动机构、变速切换机构和输出机构，马达通过传动机构驱动输出机构，开关用于控制马达的运行，所述传动机构包括中间轴、第一齿轮、与第一齿轮齿数不相同的第二齿轮和传动轴，所述马达包括一马达输出轴与中间轴上的传动齿轮啮合连接，其特征在于：所述中间轴与传动轴平行设置，所述变速切换机构可选择地使传动轴通过第一齿轮或第二齿轮与中间轴实现传动连接，所述传动机构、变速切换机构位于同一齿轮箱内。

进一步改进的方案为，所述扭剪扳手还包括一电子扭矩控制单元，在一次紧固模式下，当电子扭矩控制单元检测到输出机构的扭矩达到预设值时，控制单元会切断马达电流。

进一步改进的方案为，所述第一齿轮和第二齿轮分别位于所述传动齿轮的两侧。

进一步改进的方案为，所述马达输出轴轴线与所述中间轴轴线垂直，所述传动齿轮为锥齿轮。

进一步改进的方案为，所述中间轴上设置有分别与所述第一齿轮和第二齿轮啮合连接的第一齿型部、第二齿型部，且所述第一齿型部的直径大于第二齿型部的直径。

进一步改进的方案为，所述变速切换机构包括一拨片，拨片可驱动位于所述传动轴上的套筒移动，所述套筒与所述传动轴间不可相互转动。

进一步改进的方案为，所述套筒两端设有扁位结构或花键结构，可选择地与所述第一齿轮或第二齿轮的扁位结构或花键结构耦合连接。