專利名稱：一種水壓扭矩扳手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水下作業(yè)工具，尤其涉及一種水壓扭矩扳手。 技術(shù)背景液壓扭矩扳手在水下作業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)較大規(guī)格或銹死螺紋緊固 件的安裝與拆卸，主要用于水下下打撈，資源開采以及海洋建筑等領(lǐng)域。目前用于水下作業(yè) 的液壓扭矩扳手均是由陸用油壓驅(qū)動(dòng)工具改裝而成，雖然油壓工具的工作壓力高，功率密 度大，然而，由于液壓油自身理化特性，決定了由改裝后的油壓扭矩扳手用于海下時(shí)存在如 下問題1)液壓油和水不相容，當(dāng)液壓油泄漏到水中，會(huì)造成環(huán)境污染，用于國(guó)防軍事領(lǐng)域 時(shí)，外泄漏還有可能造成軍事活動(dòng)的暴露，當(dāng)水滲入到油壓系統(tǒng)，會(huì)引起元件的腐蝕和功能 失效，從而降低工具的可靠性；2)油壓扭矩扳手及動(dòng)力源必須設(shè)計(jì)成閉式系統(tǒng)，需要進(jìn)回油管，用于大深度作業(yè) 時(shí)，必須增加壓力補(bǔ)償裝置，增加了設(shè)備的體積、重量以及復(fù)雜程度，降低了系統(tǒng)的可靠性 與可維修性；3)液壓油的粘度大，且其粘溫、粘壓系數(shù)大，隨著作業(yè)深度和范圍的擴(kuò)大，系統(tǒng)進(jìn) 油和回油管的沿程壓力損失顯著增大，工具效率明顯降低；同時(shí)進(jìn)回油管道易受風(fēng)浪及海 流的影響，增加了潛水員操作時(shí)的負(fù)擔(dān)。4)不能夠在水下更換作業(yè)工具，或者進(jìn)行簡(jiǎn)單的維修，工具的適應(yīng)性較差。以上的缺點(diǎn)并不局限于油壓扭矩扳手，其它油壓工具用于水下作業(yè)時(shí)也同樣會(huì)存 在這些缺點(diǎn)，為此，逐漸有人提出了以水代替液壓油為工作介質(zhì)來(lái)驅(qū)動(dòng)作業(yè)工具的解決方 案。上世紀(jì)60年代，美國(guó)率先進(jìn)行了海水液壓水下作業(yè)工具的研究，隨后，英國(guó)、日本，芬蘭 等國(guó)也相繼展開這方面的研究，而我國(guó)起步較晚，直到90年代，以華中科技大學(xué)液壓氣動(dòng) 技術(shù)中心為代表的科研院所才相繼開展了水壓技術(shù)的研究。研究中發(fā)現(xiàn)，水壓技術(shù)雖與油 壓技術(shù)有很多相似之處，但由于水介質(zhì)與液壓油在理化特性方面存在較大區(qū)別，使得如果 將油壓扭矩扳手直接改用水介質(zhì)代替液壓油進(jìn)行驅(qū)動(dòng)將存在如下技術(shù)問題1)泄漏問題，由于水的粘度只有油的1/40左右，因此，在同等壓力下，通過(guò)相同密 封縫隙的泄漏流量比油要大得多，約為20倍左右。2)腐蝕問題，水特別是海水的腐蝕性強(qiáng)，由于海水中包含了大量的有機(jī)物、微生 物、金屬和非金屬離子，而且海水中含鹽率3. 2 3. 75，氯離子量大，海水是天然的電解質(zhì)， 因而它具有極強(qiáng)的腐蝕作用。3)氣蝕問題，由于水的汽化壓力高(20 °C時(shí)約為0. 0023MPa, 50 °C時(shí)約為 0. 012MPa)，這比普通液壓油高數(shù)千萬(wàn)倍，特別容易產(chǎn)生氣蝕。氣蝕造成元件表面金屬剝落、 粗糙，元件的工作壽命下降。4)磨損問題，由于水介質(zhì)的潤(rùn)滑性能很差，磨擦副對(duì)偶面難以形成液體潤(rùn)滑膜， 也不能形成良好強(qiáng)度的邊界膜，因此很容易造成干磨擦，加劇液壓元件的磨損速度，引發(fā)失效。由此可見，水壓扭矩扳手不是簡(jiǎn)單地將油壓扭矩扳手的油介質(zhì)換成水介質(zhì)，實(shí)現(xiàn) 工作介質(zhì)的改變，需要克服很多技術(shù)難題。此外，針對(duì)水下的工況，還需要提高工具本身在 水下使用的方便性與適用性。如現(xiàn)有的油壓扭矩扳手均不帶方向控制閥，而由設(shè)置在動(dòng)力 源的控制閥來(lái)控制，進(jìn)行水下作業(yè)時(shí)，需要潛水員與動(dòng)力源的操作者配合才能完成作業(yè)任 務(wù)，因此在水下使用時(shí)極不方便，還存在安全問題，水下工作的適用性較差。。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種水壓扭矩扳手，直接以海水或淡水作為工作介 質(zhì)，完成水下較大規(guī)格或銹死螺紋緊固件的裝拆作業(yè)，具有密封效果好、重量輕、體積小、操 作方便、效率高、環(huán)境相容性好的優(yōu)點(diǎn)。一種水壓扭矩扳手，包括控制閥組件、海水或淡水液壓缸、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和 反力板；控制閥組件連接海水或淡水液壓缸，海水或淡水液壓缸的活塞桿通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連 接運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)外接扳手套筒，反力板的一端與海水或淡水液壓缸遠(yuǎn)離傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的 一端鉸接，反力板的另一端與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的相接端鉸接；其特征在于，所述控制閥組件包括閥座12、閥芯21、閥體13、換向套19和換向手柄14，閥體13 內(nèi)安裝有閥芯21，閥芯21的一端伸出閥體13并套有換向套19，換向套19上安裝有換向手 柄14 ；閥體13遠(yuǎn)離換向手柄(14)的一端固定在閥座12上；閥座12內(nèi)設(shè)有四個(gè)流道，第 一和第二流道分別與海水或淡水液壓缸相連通，第三和第四流道分別為進(jìn)水流道和出水流 道；閥芯21內(nèi)設(shè)有三個(gè)通道，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯21使得閥座12的流道與閥芯21的通道能夠選 擇組合連通；在閥座12的四個(gè)流道內(nèi)分別設(shè)有浮動(dòng)密封組件，浮動(dòng)密封組件由密封彈簧23 和內(nèi)部開有通孔的密封塊22組成，密封塊22位于密封彈簧23的上端，密封塊22在密封彈 簧23的壓力作用上保持與閥芯21的緊密接觸。本實(shí)用新型的技術(shù)效果體現(xiàn)在1)工作介質(zhì)為海水或淡水，具有五個(gè)優(yōu)點(diǎn)a、綠色、環(huán)保，對(duì)環(huán)境沒有污染，b、不 會(huì)因水進(jìn)入系統(tǒng)而降低工作可靠性；c、水的粘度只有液壓油的四十分之一，因此管路壓力 損失小很多，作業(yè)效率高；d、本實(shí)用新型的動(dòng)力源設(shè)計(jì)成開式系統(tǒng)，直接從水中吸水，加壓 做功后，再直接排回海中，因而無(wú)需攜帶水箱，不用冷卻器，不但簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，減少了體積， 降低了重量，并且系統(tǒng)不需要壓力補(bǔ)償裝置，作業(yè)工具的工作水深不受限制；本實(shí)用新型 將水直接排入水中，因此無(wú)需回水管，水下作業(yè)時(shí)受潮流干擾小，提高水下操作的穩(wěn)定性； f、因?yàn)樗沫h(huán)保性，可在水下直接更換作業(yè)工具，或者進(jìn)行簡(jiǎn)單的維修，提高了工具的適應(yīng) 性；2)控制閥為三位四通換向轉(zhuǎn)閥，為克服水的粘度低、泄漏量大、氣蝕嚴(yán)重等技術(shù)問 題，該閥閥芯與閥座的密封形式與油壓轉(zhuǎn)閥常采用的間隙密封形式不同。油壓轉(zhuǎn)閥的密封 結(jié)構(gòu)中閥芯和閥套之間總是存在間隙，而且該間隙隨著閥芯和閥套的磨損而加大，從而引 起泄漏量的增加，本實(shí)用新型在閥座內(nèi)設(shè)有浮動(dòng)密封組件，閥座通過(guò)密封組件與閥芯密封， 密封組件與閥芯之間采用了抗氣蝕性強(qiáng)的端面密封形式，在彈簧力作用下閥芯和密封組件 間密封可靠，可實(shí)現(xiàn)零泄漏。3)三位四通換向閥閥芯與閥口接觸形式采用浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，在彈簧壓力的作用下，兩
5者間的閥芯與閥座始終接觸可靠，磨損后的間隙可以自動(dòng)補(bǔ)償，從而大大提高了密封的可 靠性和壽命；4)與原油壓扭矩扳手相比，控制閥與液壓扭矩扳手采用整體式結(jié)構(gòu)，進(jìn)行集成化 設(shè)計(jì)，液壓缸的伸出與縮回由潛水員自行控制，提高了潛水員與動(dòng)力源操作者之間獨(dú)立性， 由一個(gè)人即可完成操作任務(wù)，從而提高了作業(yè)效率以及海下作業(yè)的安全性與適用性；5)本實(shí)用新型在海水環(huán)境中使用海水液壓缸，淡水環(huán)境中使用淡水液壓缸，廣泛 應(yīng)用于海洋、水庫(kù)大壩，湖泊、河道工程的水下作業(yè)以及陸地作業(yè)。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實(shí)施例的控制閥組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是實(shí)施例的控制閥組件的功能符號(hào)圖。圖4是實(shí)施例的控制閥閥座端面視圖。圖5是實(shí)施例的控制閥閥芯端面視圖。圖6是實(shí)施例的傳動(dòng)軸換向結(jié)構(gòu)原理圖。圖7為閥芯內(nèi)三通道成形示意圖。圖8為流道成形示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖1給出了海水液壓扭矩扳手的整體結(jié)構(gòu)示意圖，海水液壓扭矩扳手包括控制閥 組件2、海水液壓缸、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和反力板11。控制閥組件與海水液壓缸相連接，控 制海水液壓缸伸縮；海水液壓缸的活塞桿通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)； 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)外接扳手套筒，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)扳手套筒對(duì)螺紋緊固件進(jìn)行裝配和拆卸；為了 防止扳手繞螺紋緊固件旋轉(zhuǎn)，增設(shè)了反力板11，其一端與海水液壓缸的尾端鉸接，另一端與 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的相連端鉸接。圖2為控制閥組件結(jié)構(gòu)示意圖，控制閥所實(shí)現(xiàn)的功能參考圖3。控制閥組件包括閥 座12、閥芯21、閥體13、換向套19和換向手柄14。閥體13內(nèi)安裝有閥芯21，閥體13固定 在閥座12上，閥座12正好位于閥芯21下方，閥芯21上端伸出閥體13并套有換向套19，換 向套19上安裝有換向手柄14。閥座12內(nèi)設(shè)四個(gè)流道，參考圖4，第一，二流道A，B從閥座12的下端面通向上端 面，第三，四流道P，T截面呈“L”型，從閥座12的側(cè)面通向上端面，第三流道P在閥座12側(cè) 面的端口為進(jìn)水口，第四流道T在閥座12側(cè)面的端口為回水口。工作時(shí)，進(jìn)水口通過(guò)圖1 中的快換接頭1與動(dòng)力源相連，第一，二流道A，B分別與液壓缸相連通，出水口無(wú)回水管，回 水直接排入大海。閥芯21內(nèi)設(shè)有三個(gè)通道，三個(gè)通道截面成^形如圖7所示，通道的端口均位于閥 芯21的下端面，該下端面的示意圖如圖5所示。Al，A2為第一通道的兩個(gè)端口，Bl，B2為 第二通道的兩個(gè)端口，Cl，C2為第三通道的兩個(gè)端口。用戶轉(zhuǎn)動(dòng)換向手柄14，由于換向手柄14與換向套19通過(guò)螺紋連接固定，換向套 19與閥芯21之間通過(guò)平鍵18進(jìn)行傳動(dòng)，因此閥芯21隨換向手柄14 一起轉(zhuǎn)動(dòng)。為了限定 閥芯的最大轉(zhuǎn)動(dòng)角，增設(shè)了限位銷20，限位銷20的上端固定于換向套19內(nèi)，下端位于閥體13的弧形限位槽內(nèi)。最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度由弧形限位槽的弧度決定，本實(shí)施例中換向手柄轉(zhuǎn)向角 度即閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)角度為-45度 45度。依據(jù)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域可將閥芯位置分為左位(-45度)、中位(0度)和右位(45度)。 位于右位時(shí)，第一通道的A1端口與第三流道P相連通，第一通道的A2端口與第二流道B相 連通，則第三流道P與第二流道B連通；同時(shí)，第三通道的C1端口與第一流道A相連通，第 三通道的C2端口與第四流道T相連通，則第一流道A與第四流道T連通，高壓海水從進(jìn)水 口進(jìn)入，依次經(jīng)過(guò)第三流道P、第一通道A1-A2、第二流道B進(jìn)入海水液壓缸的無(wú)桿腔，驅(qū)動(dòng) 液壓缸前伸，海水再?gòu)暮Ｋ簤焊琢鞒?，依次?jīng)過(guò)第一流道A、第三通道C1-C2、第四流道T， 從回水口排出。位于中位時(shí)，第二通道的B1端口與第三流道P相連通，第二通道的B2端口 與第四通道T相連通，則第三流道P與第四流道T相連通，海水不經(jīng)過(guò)海水液壓缸，實(shí)現(xiàn)卸 荷；位于左位時(shí)，第三通道的C1端口與第三流道P相連通，第三通道的C2端口與第一流道A 相連通，則第一流道A與第三流道P連通；同時(shí)，第一通道的A1端口與第二流道B相連通， 第一通道的A2端口與第四流道T相連通，則第二流道B與第四流道連通，高壓海水從進(jìn)水 口進(jìn)入，依次經(jīng)過(guò)第三流道P、第三通道C1-C2、第一流道A進(jìn)入液壓缸的有桿腔，驅(qū)動(dòng)海水 液壓缸后縮，海水再?gòu)囊簤焊琢鞒觯来谓?jīng)過(guò)第二流道B、第一通道A1-A2、第四流道T，從回 水口排出。在海下操作時(shí)，操作員主要靠手感感知換向手柄工作位置，因此在轉(zhuǎn)向時(shí)需給出 手可感知的到位提示。實(shí)施例在換向套19和閥體13的接觸面處安放有限位機(jī)構(gòu)，限位機(jī)構(gòu) 包括限位彈簧17、限位鋼球16和圓錐孔，限位彈簧17位于換向套19內(nèi)靠近其與閥體13的 接觸面處，在限位彈簧17下端安放有限位鋼球16，閥體13與換向套19的接觸面處加工有 三個(gè)直徑略小于限位鋼球16的圓錐孔，三個(gè)圓錐孔分別對(duì)應(yīng)閥芯的左位、中位和右位。轉(zhuǎn) 動(dòng)換向手柄14，當(dāng)?shù)竭_(dá)左或中或右位時(shí)，限位鋼球16在限位彈簧17的彈力作用下落入對(duì)應(yīng) 的圓錐孔，此時(shí)操作者會(huì)有明顯振動(dòng)感，由此判斷轉(zhuǎn)向已經(jīng)到位。由于海水需經(jīng)過(guò)閥座12的流道和閥芯21的通道進(jìn)入液壓缸，因此，流道和通道之 間的水密封非常重要，一旦出現(xiàn)泄漏，流量將減小，效率除低，嚴(yán)重時(shí)，高壓海水的壓力將降 低，從而不能驅(qū)動(dòng)液壓缸正常工作。閥座與閥芯21間采用磨損能自動(dòng)補(bǔ)償?shù)母?dòng)結(jié)構(gòu)，即 本實(shí)施例在閥座的流道內(nèi)增設(shè)了浮動(dòng)密封組件，浮動(dòng)密封組件安放于流道內(nèi)的上部分位置 處，其由密封彈簧23和密封塊22組成，密封塊22在密封彈簧23的壓力作用上始終保持與 閥芯21的緊密接觸，實(shí)現(xiàn)高壓水的可靠密封。為了固定密封彈簧23，實(shí)施例將流道設(shè)計(jì)為 截面呈形如圖8所示。密封塊2. 11的內(nèi)部開有通孔，用于閥芯通道和閥座流道之間的連通。閥芯21與閥體13之間安裝有推力軸承15，使閥芯21與密封塊22之間以較大的 壓力接觸，以保證兩者間的密封可靠，而換向手柄14操作仍然輕松靈活。海水液壓缸包含有一缸體3，缸體3的頭端安裝有缸體端蓋4，缸體3內(nèi)設(shè)有活塞 桿10，參考圖1。缸體3的尾端與活塞桿10的空腔為無(wú)桿腔，缸體3的頭端與活塞桿10的 空腔為有桿腔，無(wú)桿腔與閥座12的第一流道B相連通，有桿腔與閥座12的第二流道A相連 通?；钊麠U10的一端伸出缸體端蓋4連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括叉頭5和傳力板6，叉頭5 —端連接活塞桿10，另一端鉸接傳力板6， 傳力板6連接運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。傳力板6和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的相接端與反力板11的一端鉸接，反力板11 的另一端與液壓缸的缸體3尾端鉸接。在液壓力的作用下，活塞桿10可以前伸與后縮運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)傳力板6旋轉(zhuǎn)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括棘爪7、棘輪9和傳動(dòng)軸29。棘爪7安裝于傳力板6的方形槽中，棘 爪7與槽壁間設(shè)有棘爪彈簧8。靠近棘爪7的斜齒處安裝有相配合的棘輪9，傳動(dòng)軸29的 動(dòng)力端套在棘輪9內(nèi)，動(dòng)力端的外表面與棘輪9的內(nèi)表面花鍵連接。工作時(shí)，將扳手套筒套 在傳動(dòng)軸29的工作端方軸上。當(dāng)活塞桿10前伸，棘爪7在棘爪彈簧8的壓力作用下插入 棘輪9的齒槽中，使棘輪9跟隨棘爪7旋轉(zhuǎn)一定角度。棘輪9再帶動(dòng)傳動(dòng)軸29 —起旋轉(zhuǎn)， 而傳動(dòng)軸29與扳手套筒采用方軸與方型內(nèi)孔的連接形式，故扳手套筒將跟隨傳動(dòng)軸29旋 轉(zhuǎn)，從而將緊固件擰緊或松卸；當(dāng)活塞桿10后縮，棘爪7將沿著棘輪9的齒背滑過(guò)，棘爪7 旋轉(zhuǎn)而棘輪9靜止，不驅(qū)動(dòng)螺紋緊固件旋轉(zhuǎn)。傳動(dòng)軸29只在活塞桿10前伸時(shí)才能轉(zhuǎn)動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)螺紋緊固件的左旋或右旋操 作，則需要改變傳動(dòng)軸29的方頭朝向。圖6給出了海水液壓扭矩扳手傳動(dòng)軸換向的結(jié)構(gòu)原 理圖，在傳動(dòng)軸29的動(dòng)力端設(shè)有換向機(jī)構(gòu)，包括定位按鈕24，定位套25，自鎖鋼球26，定位 彈簧27，軸用彈性擋圈28。定位套25為管狀結(jié)構(gòu)，在定位套25的側(cè)壁上沿圓周方向加工 三個(gè)均勻分布的小孔，小孔內(nèi)放有直徑略大于小孔直徑的自鎖鋼球26。定位按鈕24為階梯 圓柱形結(jié)構(gòu)，它的一端為限位端，另一端為操作端，固定端的表面開有環(huán)形槽，中間部分的 表面開有限位槽，中間部分還套有定位彈簧27。定位按鈕24和定位彈簧27安放在定位套 25內(nèi)，并且定位按鈕24的限位端伸出定位套25，在該限位端的環(huán)形槽上安裝有軸用彈性擋 圈28。傳動(dòng)軸29的動(dòng)力端與定位套25的接觸面上開有限位槽。工作時(shí)，定位按鈕24在 定位彈簧27的壓力作用下向外運(yùn)動(dòng)，定位按鈕24的限位槽與自鎖鋼球26錯(cuò)位，此時(shí)自鎖 鋼球26正好壓于傳動(dòng)軸29的限位槽中，傳動(dòng)軸29被軸向定位；換向時(shí)，克服定位彈簧27 的壓力按下定位按鈕24，定位按鈕24向里運(yùn)動(dòng)，定位按鈕24的限位槽與自鎖鋼球26位置 相對(duì)應(yīng)，此時(shí)將傳動(dòng)軸29從棘輪9中向外抽，自鎖鋼球26從傳動(dòng)軸29的限位槽中滑出，并 進(jìn)入定位按鈕24的限位槽中，傳動(dòng)軸29被拔出，同時(shí)換向機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)脫離。最后將傳 動(dòng)軸29反向插入棘輪9，重新將換向機(jī)構(gòu)安裝在傳動(dòng)軸的動(dòng)力端，傳動(dòng)軸再次被軸向定位。 該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了傳動(dòng)軸29的快速換向，實(shí)現(xiàn)對(duì)螺紋連接件的安裝與拆卸任務(wù)。在材料選擇方面，考慮海水腐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)，同時(shí)兼顧工具的重量要求，閥體13、 閥座12、換向套19、換向手柄14、反力板11、缸體3等工具殼體采用鋁合金(如LD5、LD31 等)加工，最后并進(jìn)行硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理，以提高耐蝕性能。此外，為克服海水的潤(rùn)滑性差， 摩擦副間的磨損量大，閥芯21與密封塊22分別采用雙相不銹鋼(如F225)及特種高性能 工程塑料(如PEEK)，以提高工具的耐蝕性以摩擦副之間的摩擦性能。
權(quán)利要求一種水壓扭矩扳手，包括控制閥組件、海水或淡水液壓缸、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和反力板；控制閥組件連接海水或淡水液壓缸，海水或淡水液壓缸的活塞桿通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)外接扳手套筒，反力板的一端與海水或淡水液壓缸遠(yuǎn)離傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一端鉸接，反力板的另一端與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的相接端鉸接；其特征在于，所述控制閥組件包括閥座(12)、閥芯(21)、閥體(13)、換向套(19)和換向手柄(14)，閥體(13)內(nèi)安裝有閥芯(21)，閥芯(21)的一端伸出閥體(13)并套有換向套(19)，換向套(19)上安裝有換向手柄(14)；閥體(13)遠(yuǎn)離換向手柄(14)的一端固定在閥座(12)上；閥座(12)內(nèi)設(shè)有四個(gè)流道，第一和第二流道分別與海水或淡水液壓缸相連通，第三和第四流道分別為進(jìn)水流道和出水流道；閥芯(21)內(nèi)設(shè)有三個(gè)通道，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯(21)使得閥座(12)的流道與閥芯(21)的通道能夠選擇組合連通；在閥座(12)的四個(gè)流道內(nèi)分別設(shè)有浮動(dòng)密封組件，浮動(dòng)密封組件由密封彈簧(23)和內(nèi)部開有通孔的密封塊(22)組成，密封塊(22)位于密封彈簧(23)的上端，密封塊(22)在密封彈簧(23)的壓力作用上保持與閥芯(21)的緊密接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水壓扭矩扳手，其特征在于，在換向套(19)和閥體(13)的 接觸面處安放有限位機(jī)構(gòu)，限位機(jī)構(gòu)包括限位彈簧(17)、限位鋼球16和圓錐孔，限位彈簧 (17)位于換向套(19)內(nèi)靠近其與閥體(13)的接觸面處，在限位彈簧(17)下端安放有限位 鋼球(16)，閥體(13)與換向套(19)的接觸面處加工有直徑略小于限位鋼球(16)的圓錐 孔，圓錐孔的位置對(duì)應(yīng)閥芯的預(yù)定工位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水壓扭矩扳手，其特征在于，所述閥芯(21)與閥體(13) 之間安裝有推力軸承(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水壓扭矩扳手，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)軸 (29)，在傳動(dòng)軸(29)內(nèi)的動(dòng)力端處設(shè)有換向機(jī)構(gòu)；換向機(jī)構(gòu)包括定位按鈕(24)，定位套 (25)，自鎖鋼球(26)，定位彈簧(27)和軸用彈性擋圈(28)；定位套(25)為管狀結(jié)構(gòu)，在定 位套(25)的側(cè)壁上沿圓周方向開有三個(gè)均勻分布的小孔，小孔內(nèi)安有直徑略大于小孔直 徑的自鎖鋼球(26)；定位套(25)內(nèi)安放有定位按鈕(24)，定位按鈕(24)為階梯圓柱形結(jié) 構(gòu)，它的一端為限位端，另一端為操作端，中間部分的表面開有限位槽，中間部分還套有定 位彈簧(27)，限位端的表面開有環(huán)形槽，限位端伸出定位套(25)，在其環(huán)形槽上安裝有軸 用彈性擋圈(28)；傳動(dòng)軸(29)的動(dòng)力端與定位套(25)的接觸面上開有限位槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水壓扭矩扳手，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)軸(29)， 在傳動(dòng)軸(29)內(nèi)的動(dòng)力端處設(shè)有換向機(jī)構(gòu)；換向機(jī)構(gòu)包括定位按鈕(24)，定位套(25)， 自鎖鋼球(26)，定位彈簧(27)和軸用彈性擋圈(28)；定位套(25)為管狀結(jié)構(gòu)，在定位套 (25)的側(cè)壁上沿圓周方向開有三個(gè)均勻分布的小孔，小孔內(nèi)安有直徑略大于小孔直徑的自 鎖鋼球(26)；定位套(25)內(nèi)安放有定位按鈕(24)，定位按鈕(24)為階梯圓柱形結(jié)構(gòu)，它 的一端為限位端，另一端為操作端，中間部分的表面開有限位槽，中間部分還套有定位彈簧 (27)，限位端的表面開有環(huán)形槽，限位端伸出定位套(25)，在其環(huán)形槽上安裝有軸用彈性擋 圈(28)；傳動(dòng)軸(29)的動(dòng)力端與定位套(25)的接觸面上開有限位槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水壓扭矩扳手，其特征在于，所述閥芯(21)采用雙向不 銹鋼，密封塊(22)采用聚醚醚酮PEEK。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水壓扭矩扳手，其特征在于，所述閥座(12)、閥體(13)、換向套(19)、換向手柄(14)、反力板和液壓鋼的缸體采用硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理后的鋁合金。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種水壓扭矩扳手，包括控制閥組件、海水或淡水液壓缸、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和反力板；控制閥組件連接液壓缸，液壓缸的活 塞桿通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)外接扳手套筒，反力板的一端與液壓缸遠(yuǎn)離傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一端鉸接，反力板的另一端與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的相接端鉸接；換向閥設(shè)計(jì)為三位四通結(jié)構(gòu)，其換向閥閥芯與閥座接觸形式采用浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，在彈簧壓力的作用下，兩者間始終接觸可靠，磨損后的間隙可以自動(dòng)補(bǔ)償，大大提高了密封的可靠性和壽命。本實(shí)用新型直接以海水或淡水作為工作介質(zhì)，完成水下較大規(guī)格或銹死螺紋緊固件的裝拆作業(yè)，具有密封效果好、重量輕、體積小、操作方便、效率高、環(huán)境相容性好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16K3/04GK201579740SQ200920228470
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者劉銀水, 吳德發(fā), 朱碧海, 蔣卓, 趙立志, 郭向陽(yáng), 龍雷 申請(qǐng)人:馬鞍山市益華液壓機(jī)具有限公司;華中科技大學(xué);武漢華喜特種液壓設(shè)備有限公司