技术领域
[0001] 本实用新型涉及
桥梁、道路、建筑和工业等施工领域的一种安装拧紧工具，尤其涉及了一种液压开口自动扳手。
背景技术
[0002] 随着经济社会的发展，桥梁、道路、建筑和工业等领域大型设备面临的安装作业环境日益复杂，液压扳手在施工现场的运用日益增多，以完成对大
扭矩螺纹的装卸作业，这不仅减轻了人工作业的劳动强度，而且还有效地提高了施工效率和安全性，对于保障工程项目的施工
质量与效率具有重大意义。
[0003] 然而，当前市场上现有的液压扳手主要分为方头式和中空式两大类，它们仅适用于中小型设备的内、外六
角螺钉或
螺母装卸，无法适用于
钢筋笼对接时直螺纹套筒或长管道接头螺母的拧紧作业。目前
钢筋笼对接用直螺纹套筒或长管道接头螺母的拧紧作业仍停留在人
力拧紧施工的阶段，存在着操作空间需求大、工作效率低、劳动强度大、拧紧力矩受人为因素影响大，且内侧钢筋笼或长管道拧紧作业操作危险甚至无法作业等问题。实用新型内容
[0004] 为了克服桥梁、道路、建筑和工业等领域钢筋笼对接用直螺纹套筒或长管道接头螺母的人力拧紧作业工作效率低、劳动强度大、拧紧力矩受人为因素影响大，且内侧钢筋笼或长管道拧紧作业操作危险甚至无法作业等问题，本实用新型提供了一种液压开口自动扳手，利用液体压力能作为动力且采用开口式扳手头，具有操作空间需求小、自动化程度高、可精确控制拧紧扭矩、结构紧凑、体积小、重量轻和操作方便等优点，可大幅提高施工效率，对于保障施工质量和施工进度具有重要意义。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
[0006] 本实用新型包括
支撑架和安装在支撑架上的卡爪、夹头、盘簧、
液压缸组件和滑动组件，夹头的一端通过第四销轴铰接于支撑架的前端部，夹头的另一端通过第二销轴与液压缸组件一端的伸缩部铰接，液压缸组件另一端的缸体部通过第三销轴铰接于支撑架的后端部，卡爪呈L形，卡爪的一端通过第一销轴铰接于夹头的中部，并且在第一销轴上套装盘簧，盘簧两端连接卡爪和夹头使得卡爪的另一端和夹头在自然状态下相夹紧
接触；
[0007] 所述的滑动组件包括
导轨、压簧架、滑
块和压簧，滑块包括
滑板和平行固定于滑板底面的条形架，导轨通过第一
紧固件固定在支撑架上，导轨上端嵌装于滑板和条形架之间的间隙中形成导向配合，条形架一端附近布置有压簧架，压簧架通过第二紧固件固定在支撑架上，压簧平行于条形架地连接在压簧架和导轨之间；从而使得滑块沿导轨在压簧预紧力作用下移动回复至中间初始
位置。
[0008] 所述的滑块上表面设有齿状结构，齿状结构用于与扳手作业支撑处的外部支撑表面连接，对扳手进行支撑、固定。
[0009] 所述的液压缸组件包括缸体和
活塞杆，缸体上设有进出口
管接头，缸体尾端通过第三销轴铰接于支撑架的后端部，
活塞杆通过第二销轴与夹头的另一端连接。
[0010] 所述的进出口管接头处于缸体的侧面。
[0011] 所述的夹头采用中空结构，卡爪安装于中空结构且能往复摆动。
[0012] 所述的卡爪内侧夹持面设有第二锯齿结构，所述的夹头外侧夹持面设有第一锯齿结构，第一锯齿结构和第二锯齿结构均为棘
齿面，棘齿面与扳手所夹持的
工件表面可靠咬合抓紧。
[0013] 本实用新型的所述扳手适用于螺纹套筒部件的转动操作。
[0014] 本实用新型的有益效果在于：
[0015] 本实用新型采用液压缸驱动方式和开口夹持方式，提高了功率质量比和自动化
水平，具有操作空间需求小、可精确控制拧紧扭矩、结构紧凑、体积小、重量轻和操作方便等优点，可大幅提高施工效率，对于保障施工质量和施工进度具有重要意义，拓展了传统扳手的应用范围。
[0016] 本实用新型尤其能解决了桥梁、道路、建筑和工业等领域钢筋笼对接用直螺纹套筒或长管道接头螺母的人力拧紧作业工作效率低、劳动强度大、拧紧力矩受人为因素影响大，且内侧钢筋笼或长管道拧紧作业操作危险甚至无法作业等难题。
附图说明
[0017] 图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0018] 图2为本实用新型的三维结构示意图。
[0019] 图3为本实用新型滑块组件的示意图。
[0020] 图4为本实用新型夹头的结构示意图。
[0021] 图5为本
发明滑动组件的局部放大结构示意图。
[0022] 图6为本发明工作过程状态图之一。
[0023] 图7为本发明工作过程状态图之二。
[0024] 图8为本发明工作过程状态图之三。
[0025] 附图中：1、卡爪；2、夹头；3、第一销轴；4、第二销轴；5、液压缸组件；6、支撑架；7、齿状结构；8、滑动组件；9、第一紧固件；10、第三销轴；11、第四销轴；12、第一锯齿结构；13、第二锯齿结构；14、进出口管接头；15、缸体；16、活塞杆；17、滑块；18、压簧；19、导轨；20、第二紧固件；21、盘簧；22、中空结构；23、压簧架；24、受力支撑物；25、直螺纹套筒或螺母；26、钢筋。
具体实施方式
[0026] 下面结合附图1～4对本实用新型作进一步描述。
[0027] 如图1所示，本实用新型具体实施包括支撑架6和安装在支撑架6上的卡爪1、夹头2、盘簧21、液压缸组件5和滑动组件8，夹头2的一端通过第四销轴11铰接于支撑架6的前端部，夹头2的另一端通过第二销轴4与液压缸组件5一端的伸缩部铰接，液压缸组件5另一端的缸体部通过第三销轴10铰接于支撑架6的后端部，卡爪1呈L形，卡爪1的一端通过第一销轴3铰接于夹头2的中部，并且在第一销轴3上套装盘簧21，盘簧21两端连接卡爪1和夹头2使得卡爪1的另一端和夹头2在自然状态下相夹紧接触。
[0028] 如图1所示，卡爪1内侧夹持面设有第二锯齿结构13，夹头2外侧夹持面设有第一锯齿结构12，第一锯齿结构12和第二锯齿结构13均为棘齿面，棘齿面与扳手所夹持的工件表面可靠咬合抓紧。卡爪内测夹持面和夹头外侧夹持面设置的锯齿结构12、13使扳手可靠地夹持直螺纹套筒或螺母25，防止打滑。
[0029] 如图4所示，夹头2采用中空结构22，卡爪1安装于中空结构22且能往复摆动。
[0030] 如图2所示，液压缸组件5包括缸体15和活塞杆16，缸体15上设有进出口管接头14，进出口管接头14处于缸体15的侧面，缸体15尾端通过第三销轴10铰接于支撑架6的后端部，活塞杆16通过第二销轴4与夹头2的另一端连接。
[0031] 如图3所示，滑动组件8包括导轨19、压簧架23、滑块17和压簧18，滑块17包括滑板和平行固定于滑板底面的条形架，导轨19通过第一紧固件9固定在支撑架6上，导轨19上端嵌装于滑板和条形架之间的间隙中形成导向配合，条形架一端附近布置有压簧架23，压簧架23通过第二紧固件20固定在支撑架6上，压簧18平行于条形架地连接在压簧架23和导轨19之间；从而使得滑块17沿导轨19在压簧18预紧力作用下移动回复至中间初始位置。
[0032] 如图3所示，滑块17上表面设有齿状结构7，齿状结构7用于与扳手作业支撑处的外部支撑表面连接，对扳手进行支撑、固定，使滑块17可靠地固定在周围受力支撑物24上，防止滑移。
[0033] 本实用新型具体实施工作过程是：
[0034] 具体实施可针对直螺纹套筒或螺母25的转动，先手动克服盘簧力将卡爪1和夹头2松开装夹到直螺纹套筒或螺母25上，使得直螺纹套筒或螺母25在盘簧作用力下被装夹于卡爪1的第二锯齿结构13和夹头2的第一锯齿结构12之间，如图6所示。
[0035] 从附图6所
处方位看，当液压缸组件5的无杆腔进油时，其活塞杆16伸出推动夹头2向逆
时针方向摆动，将卡爪1和夹头2同时相对于直螺纹套筒或螺母25转动一定角度，由于第一锯齿结构12和第二锯齿结构13的棘齿朝向顺时针倾斜，因此在逆时针转动时是不会与直螺纹套筒或螺母25的表面之间产生咬合抓紧力矩，而是相互间发生打滑，即直螺纹套筒或螺母25维持静止，扳手沿着直螺纹套筒或螺母25的外表面轴线相对转过一定角度，此步骤为下一步拧紧作业做好准备。
[0036] 当液压缸组件5的有杆腔进油时，其活塞杆16缩回并带动夹头2向顺时针方向摆动，使卡爪1和夹头2紧密抓牢直螺纹套筒或螺母25并沿其轴线转动一定角度，由于第一锯齿结构12和第二锯齿结构13的棘齿朝向顺时针倾斜，因此在顺时针转动时是会与直螺纹套筒或螺母25的表面之间产生咬合抓紧力矩，并可靠咬合抓紧共同旋转，即扳手与直螺纹套筒或螺母25一起沿其轴线相对一定角度，完成一次拧紧作业。
[0037] 如图5所示，当扳手未作业时，滑动组件8的滑块17在
弹簧18的预紧力作用下相对导轨19处于中间初始位置；当扳手进行直螺纹套筒或螺母25拧紧作业时，滑块17通过齿状结构7可靠地固定在周围受力支撑物24上保持静止，而导轨19带到扳手其它零部件相对滑块17沿着条形架方向往复运动，以防止扳手由于过约束而卡死。
[0038] 如图7所示，当卡爪1和夹头2通过人力松开装夹到直螺纹套筒或螺母25外表面上后，卡爪1、夹头2和直螺纹套筒或螺母25形成一体，共同绕着钢筋26的中心线进行旋转，构成1个转动副；活塞杆16与夹头2之间构成1个转动副；活塞杆16与缸体15之间构成1个移动副；缸体15与支撑架6之间构成1个转动副；支撑架6通过第一紧固件9与导轨19形成一体，与滑块17之间可相对滑动，构成1个移动副；支撑架6与夹头2之间构成1个转动副；滑块17与受力支撑物24之间通过齿状结构7与凸形面的相互作用构成转动副。对上述结构进行机构抽象与运动分析可知，共有5个杆件，相互间形成7个高运动副和1个低运动副，根据
自由度计算公式可知，所有总的自由度＝3×5-2×7＝1，与活塞杆16或缸体15受到的液压力个数一致，机构可正常运动而不卡死，且具有确定的运动形式。
[0039] 如图6所示，卡爪1和夹头2通过人力松开装夹到直螺纹套筒或螺母25上，液压缸组件处于初始状态，受力支撑物24在压簧18的作用下处于中间初始位置；当液压缸组件5动作使活塞杆16伸出时，推动卡爪1和夹头2绕着直螺纹套筒或螺母25的轴线逆时针方向转过一定角度，且通过液压缸组件5带动支撑架6和导轨19等相对滑块17进行滑动，使滑块17相对支撑架6处于某一端，此时扳手的工作状态如图7所示；当液压缸组件5动作使活塞杆16伸出时，推动卡爪1和夹头2与直螺纹套筒或螺母25之间通过第一锯齿结构12和第二锯齿结构13形成一体，绕着钢筋26表面的螺纹轴线顺时针方向转过一定角度，且通过液压缸组件5带动支撑架6和导轨19等相对滑块17进行滑动，使滑块17相对支撑架6处于另一端，此时扳手的工作状态如图8所示。
[0040] 整个拧紧作业过程中，采用高压油的液压力作为动力驱动扳手进行作业，在输出相同扭矩的条件下，与传统人力作业相比，显著减小了扳手的体积与质量；同时，由于液压缸组件5的动作易通过配套
液压泵站和电控系统的自动控制，显著提高拧紧速度与扭矩控制
精度，即大大提高了扳手的功率质量比和自动化水平。因此，本实用新型中的液压开口自动扳手具有操作空间需求小、可精确控制拧紧扭矩、结构紧凑、体积小、重量轻和操作方便等优点，可替换传统人力拧紧作业，大幅提高施工效率和安全性，对于保障施工质量和施工进度具有重要意义，拓展了传统扳手的应用范围。
[0041] 注意，上述仅为本实用新型的较佳
实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。不应将
权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
