專利名稱:儲能沖擊機構的制作方法
本實用新型涉及一種沖擊機構，尤其是涉及用于儲能風扳機中的儲能式?jīng)_擊機構。
在現(xiàn)有技術中，沖擊機構有十多種類型(主要指有關專利文獻中所描述的)；但是有實際使用價值并制造成為產(chǎn)品的種類卻不多，主要有四種類型。其一結構上具有兩個或一個沖擊塊的圓周沖擊式(日本與美國產(chǎn)品)。其二結構上具有行星減速器的端面沖擊機構，這類沖擊機構是目前采用國家最多的一種，主要有美國、西德及瑞典等國家生產(chǎn)。其三具有三個沖擊爪的端面沖擊機構(英國產(chǎn)品)。其四具有兩個與軸向垂直的塊狀圓周沖擊機構。這四種主要沖擊機構已定型多年，近十年來只是在具體設計及工藝上有所提高，而其結構原理一直沒有改變。這些沖擊機構工作原理雖不同，但是都有一個共同的特點即無論動力源功率的大小如何，沖擊機構每轉(zhuǎn)半圈(180°)或一圈(360°)都必需沖擊一次。能量儲存不大，對于一定轉(zhuǎn)動慣量的沖擊機構來說，這就限制了沖擊扭矩(沖擊機構的主要性能指標)的提高。國外對沖擊機構作了幾十年的研究至今仍未克服這一弱點。
在國內(nèi)，機械化的扳手工具，如風扳機及電扳機長期以來主要采用上述四種類型的沖擊機構。一九六九年由本專利申請人研制出了我國自己的、在結構上突破了以往的沖擊機構每轉(zhuǎn)半圈或一圈都要沖擊一次的限制，這種儲能式?jīng)_擊機構可旋轉(zhuǎn)多圈直到達到足夠速度之后，才發(fā)生沖擊。在該沖擊機構轉(zhuǎn)動時將能量以動能的形式儲存著，并隨著轉(zhuǎn)速的增加儲存的能量越來越多，當達到足夠的轉(zhuǎn)速時，沖擊機構突然發(fā)生沖擊，在瞬間將轉(zhuǎn)動能量全部用于沖擊。
本實用新型提供的儲能沖擊機構在上述的作為現(xiàn)有技術的儲能沖擊機構的基礎上作了改進，為了對本實用新型提供的改進了的儲能沖擊機構有更好的了解，現(xiàn)對上述的作為現(xiàn)有技術的儲能沖擊機構的結構、工作原理進行描述。
儲能沖擊機構主要地包括飛錘(1)及扳軸(2)兩部分，飛錘(1)又包括沖擊銷(3)、離心閥(4)及與離心閥(4)相連的彈簧(5)、定時銷(6)頂桿(7)等零件，飛錘(1)中設有與壓縮空氣源相通的氣源通道(8)及與氣源通道(8)相通的氣體通道下氣路(9)和在離心閥(4)控制下可以處于與氣源通道(8)接通和隔斷兩種狀態(tài)的氣體通道上氣路(10)。
在氣動或電動馬達的帶動下，圓柱狀的飛錘圍繞其中心軸轉(zhuǎn)動。其飛錘(1)中設有一個中心軸與飛錘(1)的旋轉(zhuǎn)軸大致垂直的圓柱形的空腔，離心閥(4)位于該空腔內(nèi)，彈簧(5)一端與離心閥(4)相連接，其另一端則固定于飛錘(1)上。由于飛錘(1)沿其中心軸轉(zhuǎn)動時，離心閥(4)受離心力的作用克服彈簧(5)的拉力沿著飛錘(1)中容納離心閥(4)的空腔向外移動。當飛錘(1)轉(zhuǎn)動的速度不斷增加時，離心閥(4)受到的離心力也逐漸增加，當離心力達到一定值后，加上定時機構的作用，離心閥(4)便在離心力的作用下沿容納離心閥(4)的空腔向外滑出，使離心閥(4)上的凹口恰好將上氣路(10)與氣源通道(8)接通，如圖2所示。由于上氣路(10)是與沖擊銷(3)的上部的圓形表面SB面(如圖5所示)相通的，此時氣源中的壓縮空氣經(jīng)過氣源通道(8)及離心閥(4)的凹口再通過上氣路(10)對沖擊銷SB面產(chǎn)生向下的壓力。設壓縮空氣的壓力為P，則沖擊銷受到SB·P的向下的壓力。同時，壓縮空氣也通過氣源通道(8)及下氣路(9)對沖擊銷的環(huán)狀面積SB－SA面(如圖5所示)上產(chǎn)生向上的壓力(SB－SA)P。由于SB·P＞(SB－SA)P，沖擊銷(3)便從飛錘(1)中容納沖擊銷(3)的空腔中伸出，如圖2所示。伸出的沖擊銷(3)以極高的速度與扳軸(2)發(fā)生沖擊，扳軸(2)通過套筒將沖擊扭矩傳給與欲擰緊或擰松的螺紋連接件。沖擊銷(3)發(fā)生沖擊的瞬間，飛錘(1)的轉(zhuǎn)動速度突然下降，離心閥(4)受到的離心力突然消失，離心閥(4)在彈簧(5)的拉力下回復至原來的位置，離心閥(4)在此位置上隔斷了氣源通道(8)與上氣路(10)的通道，此時，沖擊銷僅在SB－SA環(huán)形面上受到向上的壓力(SB－SA)P，該向上的壓力使沖擊銷(3)縮回至飛錘中，沖擊銷(3)與扳軸(2)的接觸斷開，飛錘(1)在馬達的帶動下重新轉(zhuǎn)動，并重復上述的沖擊動作。沖擊機構中還有由扳軸凸緣(12)、定時銷(6)及頂桿(7)等組成的定時機構，其作用是保證沖擊銷(3)完全伸出后才與扳軸發(fā)生沖擊。
上述的儲能式?jīng)_擊機構可運用于許多場合，當用于風扳機時，可使儲能式的風扳機具有體積小、重量輕、扭矩大、結構簡單、成本低及維修方便等優(yōu)點。
但是由于該種儲能沖擊機構在結構上存在缺陷，致使采用儲能沖擊機構的風扳機有如下的缺點由上述的儲能沖擊機構的工作原理可知，沖擊銷(3)在沖擊之后必須迅速收入飛錘體內(nèi)，才能使儲能風扳機連續(xù)正常地工作。沖擊銷(3)要迅速收回到飛錘體內(nèi)，則沖擊銷(3)環(huán)形面SB－SA上的受到的向上的壓力要能足以克服因氣動馬達轉(zhuǎn)子扭矩而使沖擊銷(3)與扳軸受沖擊面之間產(chǎn)生的摩擦力，否則沖擊銷(3)就難以收回到飛錘體內(nèi)，使沖擊不能繼續(xù)下去，造成“卡死”現(xiàn)象。要消除“卡死”現(xiàn)象，就需增大沖擊銷(3)的下部環(huán)形面積SB－SA。這有兩種選擇一是增加SB面。但由于沖擊機構結構上的限制事實不可能實行。二是減小面積SA。但這就減小了沖擊銷(3)承受沖擊的能力，沖擊銷(3)達不到需有的強度。
此外，由上述儲能沖擊機構的工作原理可知，沖擊銷(3)伸出與收回飛錘體內(nèi)的動作是由離心閥(4)接通與隔斷氣源通道(8)與上氣路(10)的連接來實現(xiàn)的，但由于離心閥(4)上的凹口將氣源通道(8)與上氣路(10)接通時，凹口受到壓縮空氣的壓力，從而影響了離心閥(4)活動的靈活性，這將影響整個沖擊機構的工作穩(wěn)定性。
本實用新型的目的在于，提供一種改進了的儲能沖擊機構。通過結構改進，增加沖擊銷(3)環(huán)形面SB－SA上受到的向上的壓力，從而克服“卡死”現(xiàn)象。并對離心閥(4)的結構作改進，使之具有更好的靈活性，而提高整個沖擊機構的工作穩(wěn)定性。
本實用新型上述的目的是通過以下的構思實現(xiàn)的本實用新型提供一種改進了的儲能式?jīng)_擊機構，結構上主要地包括飛錘(1)及扳軸(2)，飛錘(1)又包括沖擊銷(3)、離心閥(4)及與離心閥(4)相連的彈簧(5)、定時銷(6)、頂桿(7)，飛錘(1)中設有與壓縮空氣源相通的氣源通道(8)及與氣源通道(8)相通的氣體通道下氣路(9)和在離心閥(4)控制下可以處于與氣源通道(8)接通和隔斷兩種狀態(tài)的氣體通道上氣路(10)，本實用新型的特征在于，所述的飛錘(1)中的下氣路中設有只允許氣流從氣源向沖擊銷(3)單方向流動的止回閥(29)。進一步說所述的設在下氣路中的止回閥(29)是一種當氣流在下氣路中從氣源向沖擊銷(3)方向流動時可將下氣路接通，而當氣流方向相反時將下氣路封閉的止回閥。
本實用新型提供的儲能式?jīng)_擊機構的另一特征在于，所述的離心閥(4)上有一個可以將上氣路(10)與氣源通道(8)接通并可使氣源中的壓縮空氣繞過離心閥(4)而減輕對離心閥(4)產(chǎn)生的不平衡壓力的壓力平衡槽，所述的離心閥(4)最好呈圓柱體狀，且所述的壓力平衡槽最好為圓環(huán)柱形的槽(26)。在離心閥(4)上設有與容納定時機構中的定時銷(6)插入的空腔(27)相通的孔(28)。
本實用新型的優(yōu)點在于，保留了儲能沖擊機構重量輕、扭矩大及結構簡單的優(yōu)點的同時，克服了原有的儲能沖擊機構強度不足，易于“卡死”等性能不穩(wěn)定的缺點。大大提高采用儲能沖擊機構的儲能風扳機的工作穩(wěn)定性。為生產(chǎn)小型的采用儲能沖擊機構的儲能風扳機提供了可能性。
圖1為本實用新型提供的儲能沖擊機構處于上氣路(10)與氣源通道(8)隔斷狀態(tài)的工作原理圖。
圖2為本實用新型提供的儲能沖擊機構處于上氣路(10)與氣源通道(8)接通狀態(tài)的工作原理圖。
圖3為本實用新型提供的儲能沖擊機構的軸向剖視圖。
圖4為圖3的飛錘部分的A－A剖視圖。
圖5為沖擊銷(3)的視圖。
圖6為本實用新型提供的儲能沖擊機構中離心閥的軸向剖面圖。
圖7為圖6表示的離心閥的俯視圖。
圖8為本實用新型提供的改進的儲能沖擊機構采用的止回閥的一個實施例的剖面圖。
圖9為本實用新型提供的改進的儲能沖擊機構采用的止回閥的第二個實施例的剖面圖。
圖10為本實用新型提供的改進的儲能沖擊機構采用的止回閥的第三個實施例的剖面圖。
圖11為本實用新型提供的改進的儲能沖擊機構采用的止回閥的第四個實施例的剖面圖。
下面結合附圖對本實用新型提供的實施例進行描述。
實施例1
如圖1所示，本實用新型提供的儲能沖擊機構主要包括呈圓柱體狀的飛錘(1)及扳軸(2)兩部分，扳軸(2)的上端插入位于飛錘(1)底部中心的空腔內(nèi)，扳軸頂端有一個扳軸凸緣(12)。飛錘(1)包括位于飛錘(1)中且與飛錘(1)中心軸平行的圓柱形空腔中的沖擊銷(3)、位于飛錘(1)中且與飛錘(1)中心軸垂直的圓柱形空腔中的離心閥(4)及與離心閥(4)相連的彈簧(5)、可以插入離心閥(4)上的空腔(27)的定時銷(6)及與定時銷(6)相觸的頂桿(7)。飛錘(1)中設有與壓縮空氣相通的氣源通道(8)及與氣源通道(8)相通的氣體通道下氣路(9)和在離心閥(4)控制下可以處于與氣源通道(8)接通和隔斷兩種狀態(tài)的氣體通道上氣路(10)。在所述的下氣路(9)中設有止回閥(29)，如圖8所示，止回閥將沖擊機構的下氣路(9)分隔成兩個部分，且兩部分基本互相垂直，在下氣路(9)互相垂直的兩部分的交界處設有一個可以容納止回閥的空腔，此空腔使下氣路(9)互相垂直的兩部分連通起來。本實施例的止回閥主要是由可以將下氣路(9)堵塞的彈子(13)及與彈子(13)相觸并對彈子(13)產(chǎn)生推力使之將下氣路(9)堵住的彈簧(14)。當氣流從圖8的左方(即氣源的方面)流向止回閥時，氣流對彈子(13)產(chǎn)生向右的推力，使彈簧(14)發(fā)生壓縮，彈子(13)與下氣路(9)產(chǎn)生空隙，氣流沿空隙流進容納止回閥的空腔，然后通過垂直的下氣路(9)部分對沖擊銷(3)的SA－SA面產(chǎn)生向上的壓力，使沖擊銷(3)收回飛錘體內(nèi)。相反地當氣流欲向反方向流動時則將止回閥的彈子(13)與下氣路(9)壓緊而將下氣路(9)阻塞，故而阻斷了反方向氣流的流動。當沖擊銷(3)伸出飛錘體時對下氣路(9)中的空氣進行了壓縮，空氣壓縮后產(chǎn)生一個附加的壓力△P，故而沖擊銷SA－SA環(huán)形面受到的向上壓力為(P＋△P)·(SB－SA)，由于沖擊銷(3)受到向上的力增加了克服沖擊銷(3)與扳軸(2)的受沖面之間的摩擦力，使沖擊銷(3)便于收回到飛錘體內(nèi)，克服“卡死”現(xiàn)象。
實施例2此實施例除止回閥部分外與實施例1相同。如圖9所示，止回閥將沖擊機構的下氣路(9)分隔成兩個部分，且兩部分基本互相垂直，在下氣路(9)互相垂直的兩部分的交界處設有一個可以容納止回閥的空腔，此空腔使下氣路(9)互相垂直的兩部分連通起來。本實施例的止回閥包括由有圓錐體的圓柱體閥頭(15)、圓柱體的閥身(16)及圓柱體的閥尾(17)組成的閥芯及穿在閥尾(17)上對閥芯產(chǎn)生彈力的彈簧(18)。同樣地，當氣流自氣源由左向右經(jīng)過下氣路(9)對所述閥芯的閥頭(15)產(chǎn)生向右的壓力，使彈簧(18)被壓縮，閥頭(15)上的圓錐體與下氣路(9)之間產(chǎn)生空隙，氣流通過空隙經(jīng)容納止回閥的空腔向沖擊銷(3)方向流動，而當沖擊銷(3)伸出飛錘體對下氣路(9)中的空氣進行壓縮時，氣體不能通過止回閥流出，這就保證了的近沖擊銷(3)端的下氣路(9)中空氣被壓縮并產(chǎn)生附加的壓力△P。
實施例3此實施例除止回閥部分外與實施例1相同。如圖10所示，止回閥將沖擊機構的下氣路(9)分隔成兩部分，兩部分基本互相垂直，在下氣路(9)互相垂直的兩部分的交界處設有一個可以容納止回閥的空腔，此空腔使下氣路(9)互相垂直的兩部分連通起來。本實施例的止回閥包括由較小直徑的圓柱形閥前部(19)、較大直徑的圓柱形閥中部(20)及較小直徑的圓柱形閥后部(21)組成的閥芯及套在閥芯的閥后部(21)上對閥芯產(chǎn)生彈力的彈簧(22)。這種形式的止回閥其工作原理與實施例2極為類似。
實施例4此實施例除止回閥部分外與實施例1相同。如圖11所示，止回閥將沖擊機構的下氣路(9)分隔成兩部分，且兩部基本互相垂直，在下氣路(9)互相垂直的兩部分的交界處設有一個可以容納止回閥的空腔，此空腔使下氣路(9)互相垂直的兩部分連通起來。本實施例的止回閥包括一端開口另一端封閉的側(cè)面開有小孔(25)的空心柱體(23)以及套在所述的空心柱體(23)上遮住空心柱體側(cè)面上的小孔(25)的高分子聚合物制成的空心管(24)。當氣源中的壓縮空氣由左向右經(jīng)下氣路(9)時，空氣進入所述的空心柱體(23)，然后再從空心柱體側(cè)面上的小孔(25)由里向外對套在所述的空心柱體(23)上遮住空心柱體側(cè)面上的小孔(25)的高分子聚合物制成空心管產(chǎn)生一個推力，使之發(fā)生形變而在空心管(24)與空心柱體側(cè)面上的小孔(25)之間產(chǎn)生空隙，從氣源流入的壓縮空氣便從該空隙中流向沖擊銷(3)。顯然，當沖擊銷(3)伸出飛錘體而對下氣路空氣進行壓縮時，氣體將套在空心柱體(23)上的空心管(24)緊緊地壓住空心柱體(23)上的小孔(25)，阻止氣流流出止回閥。這樣便保證了△P的產(chǎn)生，使沖擊銷(3)產(chǎn)生一個額外的向上的壓力，克服了沖擊銷(3)與扳軸受沖擊面之間的摩擦力，從而克服了“卡死”現(xiàn)象。
權利要求
1.一種儲能式?jīng)_擊機構，結構上主要地包括飛錘(1)及扳軸(2)，飛錘(1)又包括沖擊銷(3)、離心閥(4)及與離心閥(4)相連的彈簧(5)、定時銷(6)、頂桿(7)，飛錘(1)中設有與壓縮空氣源相通的氣源通道(8)及與氣源通道(8)相通的氣體通道下氣路(9)和在離心閥(4)控制下可以處于與氣源通道(8)接通和隔斷兩種狀態(tài)的氣體通道上氣路(10)，本實用新型的特征在于，所述的飛錘(1)中的下氣路中設有只允許氣流從氣源向沖擊銷(3)單方向流動的止回閥。
2.根據(jù)權利要求
1所述的儲能式?jīng)_擊機構，其特征在于，所述的止回閥包括可以阻擋下氣路(9)與沖擊銷(3)的連通的彈子(13)及與彈子(13)相觸并對彈子產(chǎn)生推力使之阻擋下氣路的彈簧(14)。
3.根據(jù)權利要求
1所述的儲能式?jīng)_擊機構，其特征在于，所述的止回閥包括由有圓錐體的圓柱體閥頭(15)、圓柱體的閥身(16)及圓柱體的閥尾(17)組成的閥芯及穿在閥尾(17)上對閥芯產(chǎn)生彈力的彈簧(18)。
4.根據(jù)權利要求
1所述的儲能式?jīng)_擊機構，其特征在于，所述的止回閥包括由較小直徑的圓柱形閥前部(19)、較大直徑的圓柱形閥中部(20)及較小直徑的圓柱形閥后部(21)組成的閥芯及套在閥芯的閥后部(21)上對閥芯產(chǎn)生彈力的彈簧(22)。
5.根據(jù)權利要求
1所述的儲能式?jīng)_擊機構，其特征在于，所述的止回閥包括一端開口另一端封閉的側(cè)面開有小孔(25)的空心柱體(23)以及套在所述的空心柱體(23)上遮住空心柱體側(cè)面上的小孔(25)的高分子聚合物或含有高分子聚合物的材料制成的空心管(24)。
6.根據(jù)權利要求
1所述的儲能式?jīng)_擊機構，其特征在于，所述的離心閥(4)上有一個可以將上氣路(10)與氣源通道(8)接通并可使氣源中的壓縮空氣繞過離心閥(4)而減輕對離心閥(4)產(chǎn)生的不平衡壓力的壓力平衡槽。
7.根據(jù)權利要求
6所述的儲能式?jīng)_擊機構，其特征在于，所述的離心閥(4)呈圓柱體，所述的壓力平衡槽為圓環(huán)柱形的槽(26)。
8.根據(jù)權利要求
6或7所述的儲能式?jīng)_擊機構，其特征在于，所述的離心閥(4)上設有與容納定時機構中的定時銷(6)插入的空腔(27)相通的孔(28)。
專利摘要
本實用新型涉及一種沖擊機構，尤其是涉及用于風扳機中的儲能沖擊機構。本實用新型提供的儲能沖擊機構，在飛錘(1)的下氣路中設有只允許氣流從氣源向沖擊銷(3)單方向流動的止回閥。當沖擊過程中沖擊銷(3)伸出飛錘體時由于止回閥止回作用，沖擊銷(3)對下氣路中的空氣進行壓縮使沖擊銷受到一個額外向上的壓力，該壓力克服沖擊銷(3)與扳軸受沖面間的摩擦，克服了沖擊銷易“卡死”的缺點。另外對離心閥(4)進行了改造，使之工作性能更穩(wěn)定。
文檔編號B25D9/00GK87201234SQ87201234
公開日1988年3月2日 申請日期1987年4月11日
發(fā)明者吳純培 申請人:吳純培導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan