手動壓提式套筒扳手

李曉青

摘要：改設計主要采用了麻花桿驅動結合離合裝置的方式，在手動提起時，離合裝置脫開，傳動機構松開復位；當手動下壓時，離合裝置嚙合，傳動機構傳遞扭矩帶動套筒扳手工作。該機構主要包括可換式套筒接桿、彈簧式離合機構、止退滾動軸承組、高強度麻花桿以及提壓手柄。適用于較大規模、較長螺紋的螺栓裝拆工作，可顯著調高效率。

關鍵詞：壓提式套筒扳手；離合裝置；棘齒；鍍鉻麻花桿；

引言

傳統的套筒扳手樣式較多，通常分為手動與電動兩類：電動套筒扳手的成本較高，消耗較大，不適于外出作業。手動式扳手通常只具備簡單的手柄、接桿、彎頭及多種規格的套筒頭，通過手臂的大角度轉動及重復的套入→轉動→脫開的方式來進行螺紋結構的松緊工作，在螺紋較長或裝配規模較大的情況下耗時較長，且在常規裝配預緊力要求不高的情況下，不能充分發揮出手工驅動的力量及速度，制約了裝卸效率。

1 設計思路

針對上述需求，特此設計一種可快捷高效松緊螺紋緊固件的手動壓提式套筒扳手。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、致動件7、彈簧8、套筒接桿9。

如圖，手柄1上設置有鍍鉻麻花桿2，鍍鉻麻花桿2采用了鍍鉻麻花桿；中空筒狀的連接件3，套設在手柄1內，手柄1可沿連接件3外周作升降滑動；致動件7，設置在連接件3內并可在一定的行程范圍內作升降運動，鍍鉻麻花桿2縱向貫穿致動件7，當鍍鉻麻花桿2跟隨手柄1作升降運動時，鍍鉻麻花桿2的螺旋形作用面帶動致動件7旋轉；套筒接桿9底部設置有套筒頭，套筒接桿9上部與連接件3下部連接，套筒接桿9可相對連接件3在圓周方向上轉動；致動件7底端設置有主動嚙合部件，套筒接桿9頂端設置有從動嚙合部件，主動嚙合部件與從動嚙合部件構成離合機構，隨著致動件7在連接件3內的升降運動和轉動，使得致動件7可以單向帶動套筒接桿9旋轉。

使用時，先將套筒頭套接上螺栓或者螺釘等螺紋緊固件，使用者握持手柄1向下壓，就能驅動套筒接桿9快速旋轉，從而實現了螺紋緊固件的快速松緊工作，更為省時、省力，提高了工作效率。

2 方案要點

2.1設計中，特別將套筒接桿本體設計為柱狀，其圓周外壁上部設置環狀凹槽，連接件圓周內壁底部設置環狀凸肋，凸肋卡接在凹槽內，使得套筒接桿可相對連接件在圓周方向上轉動，即連接件對套筒接桿起到了軸向限位的作用。需要說明的是，套筒接桿設置有中心通孔以供鍍鉻麻花桿穿過；為保證套筒接桿的旋轉效果，凸肋、凹槽表面均應光滑，且之間應留有配合間隙。為保證在手柄向上提起時，套筒接桿不會隨手柄的提升而向上移動，套筒接桿應該具有足夠的自重。

2.2特別將手柄設計為中空筒狀結構，其上端螺紋連接有端蓋，鍍鉻麻花桿置于手柄內并與端蓋中心螺紋連接。手柄內壁底部向內延伸形成環狀凸起，凸起的內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。套筒頭為底端設置有凹六角形孔或者凹十二角孔的圓筒。在預緊力要求較高時，接頭可配備傳統六方扳手對螺紋緊固件進行松緊，達到更好的拆裝效果。套筒頭是常規的工件，跟隨套筒接桿的旋轉同步地對螺紋緊固件進行裝卸工作。設置套筒頭與套筒接桿之間為可拆卸連接關系，便于使用者根據實際情況需要更換不同規格的套筒頭。

2.4將致動件設置為有中心通孔的圓柱體，其上端面設置有與鍍鉻麻花桿橫截面形狀匹配的長條形槽口，鍍鉻麻花桿穿過致動件并將鍍鉻麻花桿的軸線運動轉換為致動件的旋轉運動。致動件圓周外壁上設置有凸臺。當鍍鉻麻花桿穿過槽口時，其螺旋形表面對槽口的邊沿產生力的作用，在向上或者向下移動時就會帶動致動件旋轉。其中，還包括滾針軸承套接在致動件上且其下端與凸臺接觸，滾針軸承隨致動件一起作升降運動，起到了調整同軸度及降低動能損耗的作用，避免鍍鉻麻花桿升降速度較快時，造成致動件旋轉過快而產生晃動及偏斜。

2.5將主動嚙合部件沿致動件底面圓周方向分布設置，向下伸出主動棘齒；將從動嚙合部件沿套筒接桿頂面圓周方向分布設置，向上伸出從動棘齒。使主動棘齒與從動棘齒構成可離合的嚙合結構。設置在致動件底面上朝下的主動棘齒的形狀、大小與從動棘齒相同，設置方向相反，形成匹配，為了使從動棘齒與主動棘齒僅在致動件隨手柄向下運動時形成單向嚙合，將棘齒頂面設計成斜坡狀，從而驅動具有方向性?？烧{整設置棘齒機構的齒形方向，從而使下壓時轉動方向為順時針或逆時針。

2.6 設置推力球軸承在限位蓋與致動件之間并與致動件同軸，推力球軸承可隨致動件一起作升降運動。推力球軸承對鍍鉻麻花桿起到了調整同軸度及降低動能損耗的作用，避免鍍鉻麻花桿升降速度較快時產生晃動及偏斜，保證鍍鉻麻花桿能夠平穩地驅動致動件。

2.7設置彈簧套接在主動嚙合部件與從動嚙合部件上，彈簧與主動嚙合部件、從動嚙合部件共同構成離合機構，當致動件下移時主動嚙合部件與從動嚙合部件逐步嚙合，此時彈簧處于壓縮狀態；當致動件上升時主動嚙合部件與從動嚙合部件分開，此時彈簧逐步恢復自然狀態。彈簧下端與套筒接桿上邊沿接觸，當致動件的下移時彈簧上端與凸臺接觸，從而保證主動嚙合部件與從動嚙合部件能夠及時分開，避免致動件上升時逆向轉動對套筒接桿的旋轉造成影響，從而影響到對螺紋緊固件的松緊工作。

3 產品效果

本設計產品的有益效果：現有技術中的套筒扳手多為簡單直桿結構或電機驅動結構，在使用時存在低效、耗時或者成本較高、使用限制較多的問題。而該手動壓提式套筒扳手，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，就能驅動套筒接桿快速旋轉，從而實現了螺紋緊固件的松緊工作，在針對較大規模、較長螺紋的裝拆工作時，更為省時、省力，提高了工作效率。另外，本設計產品成本較低、維護簡單、便于攜帶、適用范圍廣泛，可作為設備制作、現場安裝、野外作業、家庭日用、維護維修的常規便攜式工具配置，適于在市場中推廣。endprint