[實用新型]直測式數顯扭矩扳手

有效

• 申請號: 201220146063.4
• 申請日: 2012-04-06
• 公開（公告）號: CN202540196U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 田忠濤
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: B25B13/00
• 分類號: B25B13/00;B25B23/142
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

技術領域

本實用新型技術涉及螺栓緊固的設備技術領域，尤其涉及到汽車，火車，摩托車，機械制造等螺栓緊固的測量控制領域。

背景技術

目前市場上廣泛使用數顯扭矩扳手，采用的均是間接測量原理，即人手施加在扳手上的力與人手到擰緊目標的距離乘積作為扳手的扭矩值。這種數顯扳手，測量精度低，測量重復性差，測量精度完全受扳手操作人員的影響。這種數顯扳手的標稱精度一般為±1％，±2％，±5％。在實際使用中，由于扳手操作人員手握扳手的位置不同，且每次的位置都有變化，扳手測量的目標精度都遠遠低于扳手標稱精度。

直測式數顯扭矩扳手就很好地解決了這個問題。

實用新型內容

本實用新型的目的，在于解決目前市場上數顯扭矩扳手成數測量精度過低的狀況，提高并滿足精密機械，如火車，汽車，內燃機等螺栓擰緊力控制要求。

本實用新型的技術方案為：直測式數顯扭矩扳手，包括扳手蓋板、扭矩傳感器、扳手體、鋰電池、扳手手柄、充電插頭、單片機單元模塊和儀表板；扳手手柄的末端安裝充電插頭，前端焊接扳手體，扳手體與儀表板之間隔出一個空腔，空腔內安裝單片機單元模塊和鋰電池；扭矩傳感器與方標同軸且為一體，帶方標的扭矩傳感器安裝在扳手體前端的凹槽內通過扳手蓋板密封，扭矩傳感器的方標部分伸出扳手蓋板；通過充電插頭給鋰電池充電，由鋰電池給單片機單元模塊和帶方標的扭矩傳感器供電。

所述的扭矩傳感器彈性體采用柱式(筒式)或輪輻式結構，粘貼應變計，組成惠斯通全橋電路。

所述的應變計采用高阻應變計，阻值≥1000Ω。

所述的單片機單元模塊采用MPS430系列。

本發明與現有技術相比的有益效果為：直測式數顯扭矩扳手采用直接測量方法，扳手方標與扭矩傳感器設計為一體，測量原理科學，設計結構精巧，無論操作人員手握扳手體的任何位置，都不影響對目標扭矩的測量精度。而直測式數顯扭矩扳手采用的扭矩傳感器自身精度極高，所以直測式數顯扭矩扳手的標稱精度按照國家扭矩扳手鑒定規程可以達到：±0.1％，±0.2％，±0.5％的測量精度。

附圖說明

圖1a為本實用新型整體結構剖視圖，圖1b為整體外觀圖。

圖2為本實用新型柱式(筒式)扭矩傳感器結構圖。

圖3為本實用新型輪輻式扭矩傳感器結構圖。

圖4為本實用新型直測式數顯扭矩扳手電氣示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型進行詳細的描述。

如圖1a、1b所示，直測式數顯扭矩扳手包括扳手蓋板1、扭矩傳感器2、扳手體3、充電鋰電池4、扳手手柄5、充電插頭6、單片機模塊7、儀表板8。

扳手蓋板1對扭矩傳感器2起保護作用。扳手體3是整個扳手的載體。充電插頭6對充電鋰電池4進行充電，而充電鋰電池4對扭矩傳感器2和單片機單元模塊7提供電源。儀表板8用來固定單片機單元模塊7。扳手手柄5是操作人員手持的部位。

扳手手柄5的末端安裝充電插頭6，前端焊接扳手體3，扳手體3與儀表板8之間隔出一個空腔，空腔內安裝單片機單元模塊7和鋰電池4；扭矩傳感器2與方標同軸且為一體，帶方標的扭矩傳感器2安裝在扳手體3前端的凹槽內通過扳手蓋板1保護凹槽內的扭矩傳感器2，扭矩傳感器2的方標部分伸出扳手蓋板1；通過充電插頭6給鋰電池4充電，由鋰電池4給單片機單元模塊7和帶方標的扭矩傳感器2供電。

扭矩傳感器2與扳手的方標24設計成一體，能實現被擰緊螺栓的直接扭矩測量。如圖2和圖3所示，在方標24上開有圓盲孔，里面封裝有彈簧23和鋼球25，對與方標連接的套筒有鎖緊作用。這兩種傳感器彈性體22均采用優質合金結構鋼，通過加工與熱處理工藝制作而成，通過一定的粘貼工藝，把8片高阻應變計21粘貼在彈性體22上，連成傳感器測量電路。這兩種傳感器彈性體結構不同。圖2結構較為簡單，小巧，加工成本低，裝配方便，缺點是測量精度稍低；圖3結構較復雜，體積較大，加工成本較高，優點是測量精度較高。兩種傳感器制作完成后，把彈簧23和鋼球25放進方標24上的盲孔中，然后沖壓鎖住鋼球25。

扭矩傳感器2上粘貼有8片高阻應變計，組成惠斯通全橋電路，由充電鋰電池4提供電源，把扭矩傳感器2彈性體的物理量形變轉化為電信號，傳給單片機單元模塊7，進行數據處理，實現實時測量、峰值保持和聲光報警等功能。如圖4所示。單片機單元模塊7采用低功耗的MPS430系列，使其具有較長的使用壽命，較多的使用功能。

上述部件中，在機械加工條件允許的情況下，扳手體與扳手手柄可以直接加工成一體。