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可控扭矩電動扳手的應用優(yōu)勢和設計方式分析

摘要:可控扭矩電動扳手在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應用程度比較高,其和傳統(tǒng)的扳手相比具有著十分方便操作的功能,可控扭矩電動扳手能夠進行螺栓裝配工作,本文主要是對可控扭矩電動扳手的相關概念以及其優(yōu)勢進行闡述,從而對其具體的設計方式進行了分析。


在進行螺栓裝配的時候,為了保障螺栓連接存在的可靠性,其就需要合理的對螺栓連接預緊力進行控制,其主要的控制就是在扳手擰緊力方面。因此,可控扭矩電子扳手的出現(xiàn),就對傳統(tǒng)性風動扳手所存在的旋轉(zhuǎn)速度高、沖擊力度大以及扭矩不穩(wěn)等問題進行解決,其能夠很好對螺栓擰緊力矩進行控制。


一、可控扭矩電動扳手的相關概念


和傳統(tǒng)性扳手相比,可控扭矩電動扳手(如圖1)使用步進電機與行星齒輪機構(gòu),能夠?qū)恿鬟f以及扭矩動態(tài)檢測的問題進行解決,其裝置十分可靠。根據(jù)扭矩傳感器靜態(tài)標定結(jié)果顯示,傳感器輸十分穩(wěn)定,在一定范圍中靈敏度相對高,其線性誤差與彈性滯后很小。這些都讓其成為了鋼結(jié)構(gòu)相關工程中不能夠缺少的電動工具之一。


電動扳手具體是由微機控制系統(tǒng)、步進電機以及扳手頭等部分組成,在步電機進行轉(zhuǎn)動時,其就會帶動高速級星齒輪機構(gòu)的中心輪進行轉(zhuǎn)動。這種機構(gòu)的其他中心輪和殼體固定相連,扭矩是由系桿傳送至低速行星齒輪機構(gòu)的中心輪上。在明確低速級行星齒輪機構(gòu)齒圈和系桿的扭矩關聯(lián)之后,就可以使用監(jiān)測傳感器的扭矩值對扳手頭的扭矩進行測量。


二、可控扭矩電動扳手的設計


因為電動扳手是進行手工操作的工具,所以在設計的時候需要考慮對扳手的體積以及重量進行減少。因此,要選擇體積相對小,且扭矩與轉(zhuǎn)速容易控制的步進電機作為動力裝置。而在減速裝置上則要使用結(jié)構(gòu)比較緊湊以及傳動相對大的行星齒輪機構(gòu),為了提升工作效率以及減少擰緊時間,在進行螺栓旋緊的時候使用微機控制步進電機進行兩檔工作的轉(zhuǎn)速。當螺栓旋緊的初期,螺母在螺栓上進行旋轉(zhuǎn)時只用對螺旋的摩擦阻力矩進行控制,其需要的擰緊力矩相對小,可以快速的間擰緊。而在螺栓旋緊的過程中,螺母和被連接件在貼合之后增強了其貼合力矩,所以需要增加扳手擰緊力矩,以此實現(xiàn)低速擰緊的目的。這樣就使用了行星齒輪結(jié)構(gòu)具有的特點,把傳感器彈性體一端經(jīng)過輪齒和低速級齒圈相契合,而另一端則是使用銷子和殼體固定連接,進而把旋轉(zhuǎn)軸扭矩測量變成定軸扭矩測量。

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