手動(dòng)壓提式套筒扳手

李曉青

摘要：改設(shè)計(jì)主要采用了麻花桿驅(qū)動(dòng)結(jié)合離合裝置的方式，在手動(dòng)提起時(shí)，離合裝置脫開(kāi)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)松開(kāi)復(fù)位；當(dāng)手動(dòng)下壓時(shí)，離合裝置嚙合，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞扭矩帶動(dòng)套筒扳手工作。該機(jī)構(gòu)主要包括可換式套筒接桿、彈簧式離合機(jī)構(gòu)、止退滾動(dòng)軸承組、高強(qiáng)度麻花桿以及提壓手柄。適用于較大規(guī)模、較長(zhǎng)螺紋的螺栓裝拆工作，可顯著調(diào)高效率。

關(guān)鍵詞：壓提式套筒扳手；離合裝置；棘齒；鍍鉻麻花桿；

引言

傳統(tǒng)的套筒扳手樣式較多，通常分為手動(dòng)與電動(dòng)兩類(lèi)：電動(dòng)套筒扳手的成本較高，消耗較大，不適于外出作業(yè)。手動(dòng)式扳手通常只具備簡(jiǎn)單的手柄、接桿、彎頭及多種規(guī)格的套筒頭，通過(guò)手臂的大角度轉(zhuǎn)動(dòng)及重復(fù)的套入→轉(zhuǎn)動(dòng)→脫開(kāi)的方式來(lái)進(jìn)行螺紋結(jié)構(gòu)的松緊工作，在螺紋較長(zhǎng)或裝配規(guī)模較大的情況下耗時(shí)較長(zhǎng)，且在常規(guī)裝配預(yù)緊力要求不高的情況下，不能充分發(fā)揮出手工驅(qū)動(dòng)的力量及速度，制約了裝卸效率。

1 設(shè)計(jì)思路

針對(duì)上述需求，特此設(shè)計(jì)一種可快捷高效松緊螺紋緊固件的手動(dòng)壓提式套筒扳手。主要包括：

手柄1、鍍鉻麻花桿2、連接件3、限位蓋4、推力球軸承5、滾針軸承6、致動(dòng)件7、彈簧8、套筒接桿9。

如圖，手柄1上設(shè)置有鍍鉻麻花桿2，鍍鉻麻花桿2采用了鍍鉻麻花桿；中空筒狀的連接件3，套設(shè)在手柄1內(nèi)，手柄1可沿連接件3外周作升降滑動(dòng)；致動(dòng)件7，設(shè)置在連接件3內(nèi)并可在一定的行程范圍內(nèi)作升降運(yùn)動(dòng)，鍍鉻麻花桿2縱向貫穿致動(dòng)件7，當(dāng)鍍鉻麻花桿2跟隨手柄1作升降運(yùn)動(dòng)時(shí)，鍍鉻麻花桿2的螺旋形作用面帶動(dòng)致動(dòng)件7旋轉(zhuǎn)；套筒接桿9底部設(shè)置有套筒頭，套筒接桿9上部與連接件3下部連接，套筒接桿9可相對(duì)連接件3在圓周方向上轉(zhuǎn)動(dòng)；致動(dòng)件7底端設(shè)置有主動(dòng)嚙合部件，套筒接桿9頂端設(shè)置有從動(dòng)嚙合部件，主動(dòng)嚙合部件與從動(dòng)嚙合部件構(gòu)成離合機(jī)構(gòu)，隨著致動(dòng)件7在連接件3內(nèi)的升降運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，使得致動(dòng)件7可以單向帶動(dòng)套筒接桿9旋轉(zhuǎn)。

使用時(shí)，先將套筒頭套接上螺栓或者螺釘?shù)嚷菁y緊固件，使用者握持手柄1向下壓，就能驅(qū)動(dòng)套筒接桿9快速旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了螺紋緊固件的快速松緊工作，更為省時(shí)、省力，提高了工作效率。

2 方案要點(diǎn)

2.1設(shè)計(jì)中，特別將套筒接桿本體設(shè)計(jì)為柱狀，其圓周外壁上部設(shè)置環(huán)狀凹槽，連接件圓周內(nèi)壁底部設(shè)置環(huán)狀凸肋，凸肋卡接在凹槽內(nèi)，使得套筒接桿可相對(duì)連接件在圓周方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，即連接件對(duì)套筒接桿起到了軸向限位的作用。需要說(shuō)明的是，套筒接桿設(shè)置有中心通孔以供鍍鉻麻花桿穿過(guò)；為保證套筒接桿的旋轉(zhuǎn)效果，凸肋、凹槽表面均應(yīng)光滑，且之間應(yīng)留有配合間隙。為保證在手柄向上提起時(shí)，套筒接桿不會(huì)隨手柄的提升而向上移動(dòng)，套筒接桿應(yīng)該具有足夠的自重。

2.2特別將手柄設(shè)計(jì)為中空筒狀結(jié)構(gòu)，其上端螺紋連接有端蓋，鍍鉻麻花桿置于手柄內(nèi)并與端蓋中心螺紋連接。手柄內(nèi)壁底部向內(nèi)延伸形成環(huán)狀凸起，凸起的內(nèi)徑小于連接件的外徑。端蓋與手柄、端蓋與鍍鉻麻花桿之間分別為螺紋連接更加方便拆裝。

2.3將套筒接桿上設(shè)置正六邊形柱狀接頭，接頭與套筒接桿同軸并位于套筒頭上方。接頭的直徑大于凸起的內(nèi)徑，接頭上表面至連接件下端的距離即為手柄的行程距離。套筒頭為底端設(shè)置有凹六角形孔或者凹十二角孔的圓筒。在預(yù)緊力要求較高時(shí)，接頭可配備傳統(tǒng)六方扳手對(duì)螺紋緊固件進(jìn)行松緊，達(dá)到更好的拆裝效果。套筒頭是常規(guī)的工件，跟隨套筒接桿的旋轉(zhuǎn)同步地對(duì)螺紋緊固件進(jìn)行裝卸工作。設(shè)置套筒頭與套筒接桿之間為可拆卸連接關(guān)系，便于使用者根據(jù)實(shí)際情況需要更換不同規(guī)格的套筒頭。

2.4將致動(dòng)件設(shè)置為有中心通孔的圓柱體，其上端面設(shè)置有與鍍鉻麻花桿橫截面形狀匹配的長(zhǎng)條形槽口，鍍鉻麻花桿穿過(guò)致動(dòng)件并將鍍鉻麻花桿的軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為致動(dòng)件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。致動(dòng)件圓周外壁上設(shè)置有凸臺(tái)。當(dāng)鍍鉻麻花桿穿過(guò)槽口時(shí)，其螺旋形表面對(duì)槽口的邊沿產(chǎn)生力的作用，在向上或者向下移動(dòng)時(shí)就會(huì)帶動(dòng)致動(dòng)件旋轉(zhuǎn)。其中，還包括滾針軸承套接在致動(dòng)件上且其下端與凸臺(tái)接觸，滾針軸承隨致動(dòng)件一起作升降運(yùn)動(dòng)，起到了調(diào)整同軸度及降低動(dòng)能損耗的作用，避免鍍鉻麻花桿升降速度較快時(shí)，造成致動(dòng)件旋轉(zhuǎn)過(guò)快而產(chǎn)生晃動(dòng)及偏斜。

2.5將主動(dòng)嚙合部件沿致動(dòng)件底面圓周方向分布設(shè)置，向下伸出主動(dòng)棘齒；將從動(dòng)嚙合部件沿套筒接桿頂面圓周方向分布設(shè)置，向上伸出從動(dòng)棘齒。使主動(dòng)棘齒與從動(dòng)棘齒構(gòu)成可離合的嚙合結(jié)構(gòu)。設(shè)置在致動(dòng)件底面上朝下的主動(dòng)棘齒的形狀、大小與從動(dòng)棘齒相同，設(shè)置方向相反，形成匹配，為了使從動(dòng)棘齒與主動(dòng)棘齒僅在致動(dòng)件隨手柄向下運(yùn)動(dòng)時(shí)形成單向嚙合，將棘齒頂面設(shè)計(jì)成斜坡?tīng)?，從而?qū)動(dòng)具有方向性。可調(diào)整設(shè)置棘齒機(jī)構(gòu)的齒形方向，從而使下壓時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針或逆時(shí)針。

2.6 設(shè)置推力球軸承在限位蓋與致動(dòng)件之間并與致動(dòng)件同軸，推力球軸承可隨致動(dòng)件一起作升降運(yùn)動(dòng)。推力球軸承對(duì)鍍鉻麻花桿起到了調(diào)整同軸度及降低動(dòng)能損耗的作用，避免鍍鉻麻花桿升降速度較快時(shí)產(chǎn)生晃動(dòng)及偏斜，保證鍍鉻麻花桿能夠平穩(wěn)地驅(qū)動(dòng)致動(dòng)件。

2.7設(shè)置彈簧套接在主動(dòng)嚙合部件與從動(dòng)嚙合部件上，彈簧與主動(dòng)嚙合部件、從動(dòng)嚙合部件共同構(gòu)成離合機(jī)構(gòu)，當(dāng)致動(dòng)件下移時(shí)主動(dòng)嚙合部件與從動(dòng)嚙合部件逐步嚙合，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)；當(dāng)致動(dòng)件上升時(shí)主動(dòng)嚙合部件與從動(dòng)嚙合部件分開(kāi)，此時(shí)彈簧逐步恢復(fù)自然狀態(tài)。彈簧下端與套筒接桿上邊沿接觸，當(dāng)致動(dòng)件的下移時(shí)彈簧上端與凸臺(tái)接觸，從而保證主動(dòng)嚙合部件與從動(dòng)嚙合部件能夠及時(shí)分開(kāi)，避免致動(dòng)件上升時(shí)逆向轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)套筒接桿的旋轉(zhuǎn)造成影響，從而影響到對(duì)螺紋緊固件的松緊工作。

3 產(chǎn)品效果

本設(shè)計(jì)產(chǎn)品的有益效果：現(xiàn)有技術(shù)中的套筒扳手多為簡(jiǎn)單直桿結(jié)構(gòu)或電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，在使用時(shí)存在低效、耗時(shí)或者成本較高、使用限制較多的問(wèn)題。而該手動(dòng)壓提式套筒扳手，改變了使用者松緊螺紋緊固件的方式，使用者握持手柄向下壓，就能驅(qū)動(dòng)套筒接桿快速旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了螺紋緊固件的松緊工作，在針對(duì)較大規(guī)模、較長(zhǎng)螺紋的裝拆工作時(shí)，更為省時(shí)、省力，提高了工作效率。另外，本設(shè)計(jì)產(chǎn)品成本較低、維護(hù)簡(jiǎn)單、便于攜帶、適用范圍廣泛，可作為設(shè)備制作、現(xiàn)場(chǎng)安裝、野外作業(yè)、家庭日用、維護(hù)維修的常規(guī)便攜式工具配置，適于在市場(chǎng)中推廣。endprint