便携式大转矩液压扳手液压系统设计与创新

　　l 引言

　　对于拆、装力矩很大的紧固件，传统的人工作业由于剧烈的振动和噪声，极易损伤毗邻的零部件，影响甚至破坏原结构的力学平衡；同时，难以根据设计要求准确地控制装配力矩。研制便于紧固件装卸的现代化工程实用工具— 便携式大转矩液压扳手，具有很大的应用前景和市场潜力。

　　液压扳手这种专用设备，要求能够在输出强大转矩的同时，还需重量轻，结构紧凑，使用安全、方便，操作灵活，工作可靠，通用性强，能适用于多种工作对象。

　　根据实际作业要求，对液压扳手的设计要求主要有：能够输出强大转矩(50 kN·m 以上)，尤其使：其执行机构的重量轻，结构紧凑，为便于单人操作，执行机构的重量控制在60 kg以内；采用超高压液压系统，关键零部件采用超高强度工程材料。

　　2 液压扳手的组成和工作原理

　　液压扳手由电机组合泵站和执行机构两大部分组成。紧固件的拆、装作业实际上属于单向间歇运动。如图1所示，工作时，调整好多功能反力臂10，液压泵站的高压油通过旋转油管接头8进入液压缸9，活塞杆7推动连接叉6并带动销轴5在机壳1内壁的滑道4中移动，从而使摇臂组合机构3摆动，由方轴2输出力矩，通过系列化设计的套筒组件带动紧固件转动，完成紧固件的拆、装作业。

　　1．机壳2．方轴3．摇臂组合机构4．滑道5．销轴6．连接叉7．活塞杆8．油管接头9．液压缸lO．反力臂

　　图1 液压扳手执行机构

　　如图2所示，高压油通过高压泵、单向阀、三位四通电磁换向阀的右位进入液压缸的无杆腔，推动活塞及活塞杆运动；当行程终点时，压力增高使压力继电器1YJ发出信号，使2DT和4DT通电、1DT断电，电磁换向阀被换为左位，液压油通过低压泵、单向阀、三位四通电磁换向阀的左位进入液压缸的有杆腔，使活塞及活塞杆退回；当行程终点时，压力增高使压力继电器2YJ发出信号，使1DT和3DT通电、4DT断电，电磁换向阀换为左位，进入下一个作业循环。由于系统采用双联泵，即高压、小流量的高压泵和低压、大流量的低压泵，可以使得扳手慢速推进，快速退回，具有较高的作业效率。

　　图2 液压扳手超高压液压系统原理图

　　3 偏心液压缸的设计

　　3．1 偏心液压缸的设计特点

　　为了保证液压扳手，特别是其执行机构要求重量轻，结构紧凑，操作灵活、方便的特点，应尽量缩小作业空间。因此在传统液压缸结构的基础上，采取了特殊的结构形式，其主要特点是：

　　(1)在缸壁中设计液压油道。液压缸一般是进、出油口分置，并分别配置接头和油管。现将进、出油口合并，慢速推进时统一由旋转油管接头(图1)将液压泵站的液压油输入给液压缸的无杆腔，同时将有杆腔的液压油输回油箱。快速退回时由旋转油管接头将液压泵站的液压油输入给液压缸的有杆腔，同时又将无杆腔的液压油输回油箱。这样，不仅减轻重量，提高操作的灵活性，极大地缩小扳手的作业空间，而且十分有利于多功能反力臂的布置和调整；