摘要：可控扭矩電動(dòng)扳手在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)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(dòng)扳手能夠進(jìn)行螺栓裝配工作，本文主要是對(duì)可控扭矩電動(dòng)扳手的相關(guān)概念以及其優(yōu)勢(shì)進(jìn)行闡述，從而對(duì)其具體的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行了分析。
在進(jìn)行螺栓裝配的時(shí)候，為了保障螺栓連接存在的可靠性，其就需要合理的對(duì)螺栓連接預(yù)緊力進(jìn)行控制，其主要的控制就是在扳手?jǐn)Q緊力方面。因此，可控扭矩電子扳手的出現(xiàn)，就對(duì)傳統(tǒng)性風(fēng)動(dòng)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(wèn)題進(jìn)行解決，其能夠很好對(duì)螺栓擰緊力矩進(jìn)行控制。
一、可控扭矩電動(dòng)扳手的相關(guān)概念
和傳統(tǒng)性扳手相比，可控扭矩電動(dòng)扳手(如圖1)使用步進(jìn)電機(jī)與行星齒輪機(jī)構(gòu)，能夠?qū)?dòng)力傳遞以及扭矩動(dòng)態(tài)檢測(cè)的問(wèn)題進(jìn)行解決，其裝置十分可靠。根據(jù)扭矩傳感器靜態(tài)標(biāo)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(duì)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(guān)工程中不能夠缺少的電動(dòng)工具之一。
電動(dòng)扳手具體是由微機(jī)控制系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)以及扳手頭等部分組成，在步電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其就會(huì)帶動(dòng)高速級(jí)星齒輪機(jī)構(gòu)的中心輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。這種機(jī)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(jī)構(gòu)的中心輪上。在明確低速級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)齒圈和系桿的扭矩關(guān)聯(lián)之后，就可以使用監(jiān)測(cè)傳感器的扭矩值對(duì)扳手頭的扭矩進(jìn)行測(cè)量。
二、可控扭矩電動(dòng)扳手的設(shè)計(jì)
因?yàn)殡妱?dòng)扳手是進(jìn)行手工操作的工具，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮對(duì)扳手的體積以及重量進(jìn)行減少。因此，要選擇體積相對(duì)小，且扭矩與轉(zhuǎn)速容易控制的步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)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(dòng)相對(duì)大的行星齒輪機(jī)構(gòu)，為了提升工作效率以及減少擰緊時(shí)間，在進(jìn)行螺栓旋緊的時(shí)候使用微機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行兩檔工作的轉(zhuǎn)速。當(dāng)螺栓旋緊的初期，螺母在螺栓上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)只用對(duì)螺旋的摩擦阻力矩進(jìn)行控制，其需要的擰緊力矩相對(duì)小，可以快速的間擰緊。而在螺栓旋緊的過(guò)程中，螺母和被連接件在貼合之后增強(qiáng)了其貼合力矩，所以需要增加扳手?jǐn)Q緊力矩，以此實(shí)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(diǎn)，把傳感器彈性體一端經(jīng)過(guò)輪齒和低速級(jí)齒圈相契合，而另一端則是使用銷子和殼體固定連接，進(jìn)而把旋轉(zhuǎn)軸扭矩測(cè)量變成定軸扭矩測(cè)量。