[发明专利]一种套筒扳手施扭控制方法及手动套筒扳手智能转换接头

说明书

本发明公开了一种套筒扳手施扭控制方法及手动套筒扳手智能转换接头。一种套筒扳手施扭扭矩、转角监测及控制方法，控制器根据作业现场的网络环境，实现多种模式下的施扭扭矩和转角检测、控制和校准操作，包括：无网络时的不联网模式，为普通扭矩和转角监测控制模式；有网络时的联网模式，包括扭矩和转角校准模式；有网络时的联网模式，还包括按扭矩法作业的扭矩监测控制模式；有网络时的联网模式，还包括按扭矩‑转角法作业的扭矩和转角监测控制模式。网络环境下，根据上位机指令可进入按扭矩法或扭矩‑转角法控制模式或扭矩和转角校准模式，进行实时扭矩和转角的数字显示、操作过程的灯光指示和语音提示，提高了螺纹副作业质量和作业效率。

技术领域

本发明涉及一种套筒扳手施扭扭矩和转角的控制方法，利用可监控扭矩和转角的套筒扳手或转换接头，实现套筒扳手施扭过程中对扭矩和转角的检测和控制。

背景技术

螺纹副联接被广泛应用各种机械结构中，是目前最常用的联接方式。其实质是通过将轴向预紧力（夹紧力）控制到适当范围，将两个或多个部件可靠的联接在一起，轴向预紧力是评价螺纹副联接可靠性的重要指标。由于轴向预紧力是内力，目前还无法直接控制预紧力来装配螺纹联接，常用的控制方法有扭矩法、扭矩-转角法、螺栓屈服点法、螺栓伸长量法等，达到间接控制预紧力的目的。其中扭矩法和扭矩-转角法是目前机械结构螺纹副拧紧工艺中的主要方法。

扭矩法是采用手动或电动等静扭扳手以一定角速率均匀地将螺纹副施扭到规定扭矩，该方法的影响因素较多，扭矩控制精度较差，优点是工具简单，操作方便。扭矩-转角法是先将螺纹副拧紧到一个较小的初始扭矩（贴合扭矩），再从此点开始施扭规定角度的施扭控制方法。该方法最大限度地消除了施扭过程中各种与摩擦系数有关的因素的影响并可充分利用螺栓的承载能力，通过控制螺纹副间的相对角位移从而控制螺栓伸长量，达到准确控制预紧力的目的，缺点是可采用的工具较少。

装配线上使用的电动拧紧轴是目前最先进的拧紧工具，具有拧紧精度高，拧紧质量稳定，螺纹件摩擦系数对拧紧质量的影响小等优点。其缺点是：价格很高，控制系统复杂，无法便携式使用等。数字式扭矩扳手是在扳手杆上作用力点敏感位置设置应变式测力传感器，经电子检测技术数字运算将扭矩实时显示在液晶屏幕上，并可显示和保存扭矩峰值，精度较高，其缺点是：不能对扭矩在线监测，不能进行转角检测和控制，且存在被施扭螺纹副与扭矩检测不在同一中心轴线上，施力位置、用力方向和施扭平稳程度受人为因素影响较大，不易保证施扭质量。

中国发明专利201610566046.9公布了一种智能扭矩套筒，在套筒上设置扭矩传感器、模数转换器和单片机，有效实现了套筒自动组网、无线传输等功能，同时还可以数字显示和存储数据。其不足之处是一种套筒只能施扭一种螺母/螺栓，使用成本较高，且无施扭过程的角速度检测和控制以及灯光指示和声音提示功能，施扭过程中施扭扭矩精度难以保证。

螺纹副施扭作业中，经常用到一种套筒扳手转换接头，其上部的驱动方孔连接施扭板杆上的方榫，下部的方榫与标准套筒的方孔相连，用于改变方孔和方榫尺寸以适应对不同规格螺纹副施扭，目前尚没有可监控扭矩和转角的套筒扳手智能转换接头,用于手动扳手的扭矩和转角监控。因此，通过一种转换工具，以一定的角速率平稳地且一次性将螺纹副施扭到位，得到一个精准的扭矩和转角值，实现按扭矩法和扭矩-转角法施扭工艺施扭,对螺纹副装配来讲，无疑是极为方便和必要的。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提出一种套筒扳手施扭扭矩、转角实时控制方法，可实现按扭矩法或扭矩-转角法施扭工艺对扭矩和转角进行准确控制；

同时，本发明提出一种可监控扭矩和转角的套筒扳手智能转换接头，解决了手动施扭中对扭矩和转角的监测和控制问题。

本发明采用的技术方案：