一种可自适应调节的电动扳手

1.本发明涉及电动扳手技术领域，具体涉及一种可自适应调节的电动扳手。


背景技术：

2.电动扳手是指拧紧和旋松螺栓及螺母的电动工具，其在大六角头高强度螺栓施工的初拧、终拧和扭剪型高强度螺栓的初拧过程中发挥着重要作用。此外，电动扳手也适用于对于螺栓紧固件的扭矩或轴向力有严格要求的场合。现有的电动扳手通常只能够对某一特定尺寸的螺栓和螺母进行拧紧、拧松操作，适用范围窄。虽然有的电动扳手通过设置可拆卸的螺栓或螺母固定套，在对不同型号的螺栓和螺母进行拧动操作时，需要对固定套进行更换，这样操作起来十分麻烦，而且零配件较多，不易存储，容易丢失。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种可自适应调节的电动扳手，该电动扳手能够对各种型号的螺栓或螺母进行拧动操作，且操作过程中无需更换固定套，操作简单方便，适用范围广。
4.为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
5.一种可自适应调节的电动扳手，包括固定套、夹紧调节组件和驱动组件。所述夹紧调节组件包括均匀分布在固定套内侧的若干夹紧顶块和与各夹紧顶块一一对应设置的若干传动组件；所述传动组件包括万向联轴器单元、传动杆、依次套设在传动杆上的传动齿轮一与传动齿轮二；所述万向联轴器单元的一端与夹紧顶块相连，另一端与传动杆相连。所述驱动组件包括电机、与电机输出轴相连的主轴以及依次套设在主轴上的主动齿轮一、传动件和主动齿轮二。
6.电机向+a方向转动时，传动件沿主轴轴向+b方向移动，当传动件移动至与主动齿轮一卡合连接在一起时，主轴带动主动齿轮一及传动件一同转动，主动齿轮一带动与其啮合相连的传动齿轮一转动，传动齿轮一带动与其啮合相连的传动杆沿方向+b移动，从而使各夹紧顶块均向内移动。电机向-a方向转动时，传动件沿主轴轴向向-b方向移动，当传动件移动至与主动齿轮二卡合连接在一起时，主轴带动主动齿轮二及传动件一同转动，主动齿轮二带动与其啮合相连的传动齿轮二转动，传动齿轮二带动与其螺纹配合的传动杆沿方向-b移动，从而使各夹紧块均向外移动。
7.进一步的，所述万向联轴器单元包括两个万向联轴器，分别为万向联轴器一和万向联轴器二，万向联轴器一的一端通过连接杆与夹紧顶块相连，连接杆贯穿安装在固定套的侧壁上，连接杆的一端与夹紧顶块相连，另一端与万向联轴器一相连，万向联轴器一的另一端与万向联轴器二的一端相连，万向联轴器二的另一端与传动杆的一端相连。所述固定套的侧壁上开设有螺纹孔，连接杆上设有外螺纹。
8.进一步的，所述夹紧顶块和传动组件的数量均为3个。
9.进一步的，所述传动齿轮一与主动齿轮一之间设有惰轮，惰轮分别与传动齿轮一、
主动齿轮一啮合相连。
10.进一步的，所述主轴的中段设有外螺纹，所述传动件的内壁上设有内螺纹，传动件与主轴螺纹配合；所述主动齿轮一、主动齿轮二均与主轴间隙配合。
11.进一步的，所述传动件包括依次设置的连接部一与连接部二，连接部一上设有凸起一，连接部二上设有若干凸起二；所述主动齿轮一上设有与凸起一对应设置的凹槽一，主动齿轮二上设有与凸起二对应设置的凹槽二。
12.进一步的，所述连接部一上设有凸起安装槽一，凸起一的一端伸入至凸起安装槽一中，且与凸起安装槽一的底部之间连接有弹簧一；所述连接部二上设有凸起安装槽二，凸起二的一端伸入至凸起安装槽二中，且与凸起安装槽二的底部之间连接有弹簧二。
13.进一步的，所述固定套的一侧设有固定壳体；所述固定壳体包括外壳和设置在外壳一端开口处的支架；所述固定套安装在支架上。
14.和现有技术相比，本发明的优点为：
15.(1)本发明通过设置可以沿固定套径向移动的若干个夹紧顶块，能够根据实际需要调节若干个夹紧顶块与中心线之间的距离，使各个夹紧顶块将螺栓的头部或者螺母夹紧。本发明能够对各种型号的螺栓或螺母进行拧动操作，且操作过程中无需更换固定套，操作简单方便，适用范围广。
16.(2)本发明通过采用两个万向联轴器连接夹紧顶块与传动杆，能够将传动杆的直线移动通过两个万向联轴器传动给夹紧顶块，使夹紧顶块沿固定套的径向向内或向外移动。当传动杆推动万向联轴器向靠近夹紧顶块的方向移动时，传动杆给万向联轴器单元的作用力，会传递给夹紧顶块，使各个夹紧顶块均向内侧移动，使各个夹紧顶块围成的空间变小，适应于大尺寸的螺栓或螺母。当传动杆拉动万向联轴器向远离夹紧顶块的方向移动时，传动杆给万向联轴器单元的作用力，会传递给夹紧顶块，使各个夹紧顶块均向外侧移动，使各个夹紧顶块围成的空间变大，适用于大尺寸的螺栓或螺母。万向联轴器单元的设计很巧妙，能够改变作用力的方向，将传动杆的直线移动传递到夹紧顶块后，就变成夹紧顶块的径向移动。
17.(3)本发明通过设置一个在不同位置处可以和不同主动齿轮卡合连接的传动件，这样只需要一个电机进行驱动，就可以实现各个夹紧顶块的夹紧和松开的两个动作。且该电机还可以在各夹紧顶块间的距离调整到合适尺寸后，还能够带动固定壳体、固定套以及与固定套相连的各器件转动，对螺栓或螺母进行拧动操作。本发明利用较少的部件，就实现了多个功能，降低了成本，增加了扳手运行的可靠性。
附图说明
18.图1是本发明的结构示意图一；
19.图2本发明的结构示意图二(拆除电机和部分壳体后)；
20.图3是本发明的结构示意图三(拆除电机和固定壳体后)；
21.图4是主动齿轮一、主动齿轮二、主轴、传动齿轮一、传动齿轮二、惰轮、传动件的装配结构示意图；
22.图5是夹紧顶块、万向联轴器单元和传动杆的装配结构示意图；
23.图6是传动件的结构示意图；
24.图7是过载传动组件的结构示意图。
25.其中：
26.100、固定套；201、夹紧顶块，202、万向联轴器一，203、万向联轴器二，204、传动杆，205、传动齿轮一，206、传动齿轮二，207、惰轮；301、电机，302、主轴，303、主动齿轮一，304、传动件，305、连接部一，306、连接部二，307、凸起一，308、凸起二，309、主动齿轮二，310、弹簧一；401、外壳，402、支架。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明做进一步说明：
28.实施例一
29.如图1-图5所示的一种可自适应调节的电动扳手，包括固定套100、夹紧调节组件和驱动组件。所述夹紧调节组件包括均匀分布在固定套100内侧的若干夹紧顶块201和与各夹紧顶块201一一对应设置的若干传动组件。所述传动组件包括万向联轴器单元、传动杆204、依次套设在传动杆204上的传动齿轮一205与传动齿轮二206；所述万向联轴器单元的一端与夹紧顶块201相连，另一端与传动杆204相连。所述驱动组件包括电机301、与电机301输出轴相连的主轴302以及依次套设在主轴302上的主动齿轮一303、传动件304和主动齿轮二309。本发明通过设置可以沿固定套径向移动的若干个夹紧顶块，能够根据实际需要调节若干个夹紧顶块与中心线之间的距离，使各个夹紧顶块将螺栓的头部或者螺母夹紧。本发明能够对各种型号的螺栓或螺母进行拧动操作，且操作过程中无需更换固定套，操作简单方便，适用范围广。
30.进一步的，所述万向联轴器单元包括两个万向联轴器，分别为万向联轴器一202和万向联轴器二203，万向联轴器一202的一端通过连接杆与夹紧顶块201相连，连接杆贯穿安装在固定套100的侧壁上，连接杆的一端与夹紧顶块201相连，另一端与万向联轴器一202相连，万向联轴器一202的另一端与万向联轴器二203的一端相连，万向联轴器二203的另一端与传动杆204的一端相连。所述固定套100的侧壁上开设有螺纹孔，连接杆上设有外螺纹。螺纹孔的数量和连接杆的数量相等，且一一对应设置。本发明通过采用两个万向联轴器连接夹紧顶块与传动杆，能够将传动杆的直线移动通过两个万向联轴器传动给夹紧顶块，使夹紧顶块沿固定套的径向向内或向外移动。当传动杆推动万向联轴器正向转动时，旋转的万向联轴器会带动连接杆在螺纹孔中转动，从而使与各个万向联轴器连接的连接杆在对应的螺纹孔中转动，带动夹紧顶块沿着固定套的径向向内侧移动，使各个夹紧顶块围成的空间变小，适应于小尺寸的螺栓或螺母。当传动杆带动万向联轴器反向转动时，旋转的万向联轴器会带动连接杆在螺纹孔中反向转动，从而使与各个万向联轴器连接的连接杆在对应的螺纹孔中反向转动，带动夹紧顶块沿着固定套的径向向外运动，使各个夹紧顶块围成的空间变大，适用于大尺寸的螺栓或螺母。此处所述的正向和反向是相对而言的，是为了说明两个相反的运动过程。万向联轴器单元的设计很巧妙，能够改变作用力的方向，将传动杆的直线移动转化成转动，再通过螺纹配合的连接杆与固定套，将万向联轴器的转动变为连接杆的直线移动，传递到夹紧顶块后，就变成夹紧顶块的径向移动。
31.进一步的，所述夹紧顶块201和传动组件的数量均为3个。通过设置三个夹紧顶块，适用于比较常见的六角螺母或六角螺栓，能够对六角螺栓的头部或六角螺母均匀地施加作
用力。
32.进一步的，所述主轴302的中段设有外螺纹，所述传动件的内壁上设有内螺纹，传动件与主轴螺纹配合；所述主动齿轮一、主动齿轮二均与主轴间隙配合。
33.进一步的，如图6所示，所述传动件304包括依次设置的连接部一305与连接部二306，连接部一305上设有凸起一307，连接部二306上设有若干凸起二308；所述主动齿轮一303上设有与凸起一307对应设置的凹槽一，主动齿轮二309上设有与凸起二308对应设置的凹槽二。本发明通过设置一个在不同位置处可以和不同主动齿轮卡合连接的传动件，这样只需要一个电机进行驱动，就可以实现各个夹紧顶块的夹紧和松开的两个动作。利用较少的部件，就实现了多个功能，降低了成本，增加了扳手运行的可靠性。
34.进一步的，凸起、凹槽和弹簧构成过载传动组件，过载传动组件一方面对传动齿轮和传动件起到连接作用，使传动件能够带动传动齿轮转动，另一方面在夹紧顶块到达合适位置后，继续转动的传动件受到的过载力会传递给弹簧，使凸起脱离凹槽。如图7所示，所述连接部一305上设有凸起安装槽一，凸起一307的一端伸入至凸起安装槽一中，且与凸起安装槽一的底部之间连接有弹簧一310；所述连接部二306上设有凸起安装槽二，凸起二308的一端伸入至凸起安装槽二中，且与凸起安装槽二的底部之间连接有弹簧二。所述凸起一和凸起二采用半球形结构。凹槽一和凹槽二均包含有若干个依次相连的不同直径的凹槽部位。凸起一(或凸起二)进入到凹槽一(或凹槽二)后，凸起与不同尺寸的凹槽部位相接触，二者之间的相互作用力会有所不同。通过将凹槽一和凹槽二设置为包含若干个不同尺寸的凹槽部位，一方面能够便于凸起进入到凹槽中并与凹槽卡合连接，另一方面还能够在夹紧顶块移动至适宜位置不再移动后，在过载力的作用下，凸起压缩与之相连的弹簧，使凸起从凹槽中滑出来，传动件与主动齿轮分开。当负载没有超过弹簧力时，弹簧把凸起压紧在凹槽内，完成传动。当负载超过弹簧力时，弹簧收缩，使传动取消。凸起、凹槽以及弹簧的过载配合方式，可以采用现有技术的传统方案，比如说安全离合器，也可以采用上述方式。
35.进一步的，所述固定套100的一侧设有固定壳体；所述固定壳体包括外壳401和设置在外壳401一端开口处的支架402；所述固定套100安装在支架401上。所述主轴与电机相连，所述电机还与支架相连。电机转动时，既能够带动固定壳体、支架、固定套以及与固定套固定相连的各零器件转动，还能同时带动主轴转动。
36.本发明的工作原理为：
37.所述电机沿方向+a转动时，传动件沿主轴轴向沿方向+b移动。如果传动件之前与主动齿轮二连接在一起，当电机沿方向+a转动时，传动件的凸起二会与凹槽二分离开来，传动件沿主轴轴向向方向+b移动。当传动件移动至与主动齿轮一卡合连接在一起时(传动件一向上移动过程中，凸起一伸入至凹槽一中并与凹槽一卡合连接)，主轴带动主动齿轮一及传动件一同转动，主动齿轮一带动与其啮合相连的传动齿轮一转动，传动齿轮一带动与其啮合相连的传动杆沿方向+b移动，传动杆带动万向联轴器转动，万向联轴器带动连接杆转动，连接杆带动夹紧顶块沿固定套的径向向内移动，从而使各夹紧顶块均向内移动，各夹紧顶块围成的空间变小，是一个变小开口尺寸或夹紧的操作。
38.电机沿方向-a转动时，传动件沿主轴轴向向方向-b移动。如果传动件之前与主动齿轮一连接在一起，当电机沿方向-a转动时，传动件的凸起一会与凹槽一分离开来，传动件沿主轴轴向向方向-b移动。当传动件移动至与主动齿轮二卡合连接在一起时，主轴带动主
动齿轮二及传动件一同转动，主动齿轮二带动与其啮合相连的传动齿轮二转动，传动齿轮二带动与其螺纹配合的传动杆沿方向-b移动，传动杆带动万向联轴器转动，万向联轴器带动连接杆转动，连接杆带动夹紧顶块沿固定套的径向向外移动，从而使各夹紧块均向外移动，各夹紧顶块围成的空间变大，是一个变大开口尺寸或松开的操作。在本实施例中，通过改变电机的转动方向来使传动齿轮一与传动齿轮二的转动方向相反。设方向+a为电机沿顺时针方向转动，方向-a为电机沿逆时针方向转动。方向+b为传动件沿如说明书附图3中向上移动。方向-b为传动件沿说明书附图3中向下移动。在夹紧顶块沿固定套径向向内移动时，如果各夹紧顶块已经将位于各夹紧顶块之间的螺栓或螺母夹紧，那么，主轴再带动传动件转动，会施加给凸起一一个过载力，这个过载力会压缩弹簧一，使凸起一与凹槽一分离开来，传动件不再带动主动齿轮一转动，此时，电机还会带动着固定壳体与固定套转动，进行螺母或螺栓的拧动操作。同理，在夹紧顶块沿固定套径向向外移动时，如果各夹紧顶块已经将位于各夹紧顶块之间的螺栓或螺母夹紧，那么，主轴在带动传动件转动，会施加给凸起二一个过载力，这个过载力会压缩弹簧二，使凸起二与凹槽二分离开来，传动件不再带动主动齿轮二转动，此时，电机还会带动着固定壳体与固定套转动，进行螺母或螺栓的拧动操作。
39.实施例二
40.所述传动齿轮一与主动齿轮一之间设有惰轮，惰轮分别与传动齿轮一、主动齿轮一啮合相连。在本实施例中，电机始终向同一个方向转动。通过在传动齿轮一与主动齿轮一之间设置惰轮，可以传动齿轮一的转动方向，使传动齿轮一和传动齿轮二的转动方向相反。传动齿轮一和惰轮的数量相等，且一一对应设置。
41.其它同实施例一。
42.以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种可自适应调节的电动扳手，其特征在于：包括固定套、夹紧调节组件和驱动组件；所述夹紧调节组件包括均匀分布在固定套内侧的若干夹紧顶块和与各夹紧顶块一一对应设置的若干传动组件；所述传动组件包括万向联轴器单元、传动杆、依次套设在传动杆上的传动齿轮一与传动齿轮二；所述万向联轴器单元的一端与夹紧顶块相连，另一端与传动杆相连；所述驱动组件包括电机、与电机输出轴相连的主轴以及依次套设在主轴上的主动齿轮一、传动件和主动齿轮二；电机向+a方向转动时，传动件沿主轴轴向+b方向移动，当传动件移动至与主动齿轮一卡合连接在一起时，主轴带动主动齿轮一及传动件一同转动，主动齿轮一带动与其啮合相连的传动齿轮一转动，传动齿轮一带动与其啮合相连的传动杆沿方向+b移动，从而使各夹紧顶块均向内移动；电机向-a方向转动时，传动件沿主轴轴向向-b方向移动，当传动件移动至与主动齿轮二卡合连接在一起时，主轴带动主动齿轮二及传动件一同转动，主动齿轮二带动与其啮合相连的传动齿轮二转动，传动齿轮二带动与其螺纹配合的传动杆沿方向-b移动，从而使各夹紧块均向外移动。2.根据权利要求1所述的一种可自适应调节的电动扳手，其特征在于：所述万向联轴器单元包括两个万向联轴器，分别为万向联轴器一和万向联轴器二，万向联轴器一的一端通过连接杆与夹紧顶块相连，连接杆贯穿安装在固定套的侧壁上，连接杆的一端与夹紧顶块相连，另一端与万向联轴器一相连，万向联轴器一的另一端与万向联轴器二的一端相连，万向联轴器二的另一端与传动杆的一端相连，所述固定套的侧壁上开设有螺纹孔，连接杆上设有外螺纹。3.根据权利要求1所述的一种可自适应调节的电动扳手，其特征在于：所述夹紧顶块和传动组件的数量均为3个。4.根据权利要求1所述的一种可自适应调节的电动扳手，其特征在于：所述传动齿轮一与主动齿轮一之间设有惰轮，惰轮分别与传动齿轮一、主动齿轮一啮合相连。5.根据权利要求1所述的一种可自适应调节的电动扳手，其特征在于：所述主轴的中段设有外螺纹，所述传动件的内壁上设有内螺纹，传动件与主轴螺纹配合；所述主动齿轮一、主动齿轮二均与主轴间隙配合。6.根据权利要求1所述的一种可自适应调节的电动扳手，其特征在于：所述传动件包括依次设置的连接部一与连接部二，连接部一上设有凸起一，连接部二上设有若干凸起二；所述主动齿轮一上设有与凸起一对应设置的凹槽一，主动齿轮二上设有与凸起二对应设置的凹槽二。7.根据权利要求6所述的一种可自适应调节的电动扳手，其特征在于：所述连接部一上设有凸起安装槽一，凸起一的一端伸入至凸起安装槽一中，且与凸起安装槽一的底部之间连接有弹簧一；所述连接部二上设有凸起安装槽二，凸起二的一端伸入至凸起安装槽二中，且与凸起安装槽二的底部之间连接有弹簧二。8.根据权利要求1所述的一种可自适应调节的电动扳手，其特征在于：所述固定套的一侧设有固定壳体；所述固定壳体包括外壳和设置在外壳一端开口处的支架；所述固定套安装在支架上。

技术总结
本发明涉及一种可自适应调节的电动扳手，包括固定套、夹紧调节组件和驱动组件。所述夹紧调节组件包括均匀分布在固定套内侧的若干夹紧顶块和与各夹紧顶块一一对应设置的若干传动组件。所述传动组件包括万向联轴器单元、传动杆、依次套设在传动杆上的传动齿轮一与传动齿轮二。所述万向联轴器单元的一端与夹紧顶块相连，另一端与传动杆相连。所述驱动组件包括电机、与电机输出轴相连的主轴以及依次套设在主轴上的主动齿轮一、传动件和主动齿轮二。该电动扳手能够对各种型号的螺栓或螺母进行拧动操作，且操作过程中无需更换固定套，操作简单方便，适用范围广。适用范围广。适用范围广。


技术研发人员：刘江 夏俊杰 徐逸非 徐皓 黄嘉骏 杨远见 吴祖正 王博 方雷
受保护的技术使用者：重庆工程职业技术学院
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/3/8