[发明专利]电动轨枕螺栓拧紧力矩检测机动扳手及系统

说明书

本发明涉及铁路轨道铺设及养护设备技术领域，具体涉及一种电动轨枕螺栓拧紧力矩检测机动扳手及系统，所述机动扳手包括行走在轨道上的行走装置，以及水平转动连接在行走装置上端的主体框架，主体框架前端上设有安装框架，所述安装框架中安装有上下滑动连接设置的电动螺栓拧紧组件，电动螺栓拧紧组件与安装框架之间设置有复位弹簧，所述安装框架上设有按压电动螺栓拧紧组件的按压组件；所述电动螺栓拧紧组件包括电机、输出轴、陀螺仪、扭矩传感器、螺栓拧紧部件和控制器。本发明能够在电动螺栓拧紧组件拧紧螺栓的过程中，始终保持电动螺栓拧紧组件中拧紧轴的轴心线与螺栓的轴心线为同一直线上，避免扭矩数值突变，以实现高精度拧紧扭矩控制。

技术领域

本发明涉及铁路轨道铺设及养护设备技术领域，具体涉及一种电动轨枕螺栓拧紧力矩检测机动扳手及系统。

背景技术

目前高速铁路的建设在全国范围乃至全球范围大面积铺开，铁路轨道在铺设及维护保养时工程量巨大。高速铁路在铺设铁路轨道时，铁轨轨枕与铁轨之间是通过扣件及螺栓紧固连接的。手工拧紧的劳动强度大、作业时间长、工作效率低、螺栓拧紧质量无法保证。因此出现了自动拧紧螺栓的装置，包括行走在轨道上的行走装置，以及在竖直平面转动且与行走装置上端铰接的主体框架。主体框架一端部设有扶手和竖直设置有用于高精度拧紧扭矩控制的电动螺栓拧紧组件。使用时，下压扶手使电动螺栓拧紧组件下端对准螺栓，通电即可。这种方式虽然一定程度上提高螺栓拧紧的工作效率，但是在拧紧过程中，螺栓高度不断降低，使得电动螺栓拧紧组件中拧紧轴的轴心线不为竖直的，与螺栓的轴心线同心度偏差不断增大，使得整个拧紧过程中会出现多次扭矩数值突变，难以实现高精度拧紧扭矩控制，同时还容易损坏电动螺栓拧紧组件。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种电动轨枕螺栓拧紧力矩检测机动扳手，能够在电动螺栓拧紧组件拧紧螺栓的过程中，始终保持电动螺栓拧紧组件中拧紧轴的轴心线与螺栓的轴心线为同一直线上，避免扭矩数值突变，以实现高精度拧紧扭矩控制的同时保证电动螺栓拧紧组件的安全。

为了达到上述目的，提供了一种电动轨枕螺栓拧紧力矩检测机动扳手，包括行走在轨道上的行走装置，以及水平转动连接在行走装置上端的主体框架，所述主体框架前端上设有安装框架，所述安装框架中安装有上下滑动连接设置的电动螺栓拧紧组件，所述电动螺栓拧紧组件与安装框架之间设置有复位弹簧，所述安装框架上设有按压电动螺栓拧紧组件的按压组件；

所述电动螺栓拧紧组件包括竖直向且依次向下连接设置的电机、输出轴、陀螺仪、扭矩传感器和螺栓拧紧部件，以及电连接电机、陀螺仪和扭矩传感器的控制器；所述陀螺仪装用于测量输出轴和螺栓拧紧部件的同轴度数据；所述扭矩传感器用于测量螺栓拧紧部件受到的实际扭矩数据；所述控制器用于根据同轴度数据和实际扭矩数据控制电机的启停。

原理及优点：

1.电动螺栓拧紧组件设置在安装框架中，由安装框架对其移动轨迹进行约束，使其只能上下移动，因此通过按压组件可对电动螺栓拧紧组件进行向下按压的操作，而其中接触并拧紧螺栓的操作过程中，可让电动螺栓拧紧组件中输出轴的轴心线与螺栓的轴心线始终为同一直线上，避免了电动螺栓拧紧组件扭矩数值突变，实现了高精度拧紧扭矩控制。而复位弹簧可以起到复位的作用，让电动螺栓拧紧组件回到初始位置，以方便下一次的使用。

2.通过电动螺栓拧紧组件中的陀螺仪可以测量输出轴和螺栓拧紧部件的同轴度数据，而扭矩传感器可以测量实际扭矩数据，然后通过同轴度数据和实际扭矩数据来控制电机启停的方式，一方面能够避免电动螺栓拧紧组件中输出轴的轴心线与螺栓的轴心线不在同一直线上，而导致电动螺栓拧紧组件出现损坏。然后通过及时停止电机可以对电动螺栓拧紧组件起到保护作用。另一方面，能够避免扭矩传感器检测的扭矩数值突变，从而保证螺栓能拧到正常的扭矩数值，进而保证铁轨的稳定，以及螺栓自身结构的安全。

进一步，所述按压组件包括铰接设置在主体框架前端的扶手，以及套设在电动螺栓拧紧组件顶部的安装帽，所述安装帽两端分别设置有导向块，所述导向块位于扶手的转动轨迹上。