狭小空间内大扭矩螺栓装卸扳手设计

发布时间：2021-04-17 19:31

　　轴流式压气机转子多级轮盘之间采用螺栓连接,压气机装配和检修时,涉及轮盘结构的拆装,由于轮盘间空间狭小,装卸螺栓所需的扭矩大,通用扳手无法实现螺栓装卸,现用多级齿轮传动扳手装配效率低、易折断,因此拆装压气机轮盘结构变得异常困难。设计一款狭小空间内大扭矩螺栓装卸扳手,用于轴流式压气机轮盘结构拆装,要求该扳手能顺利进出狭小空间、最大输出扭矩不低于50Nm,能实现装卸过程和装卸扭矩的可视化,能进行自动化控制。本文首先提出了液压驱动和电气驱动两种设计方案,对比得出电气驱动方案更符合设计要求,然后针对电气驱动方案对狭小空间内大扭矩螺栓装卸扳手机械结构和控制系统展开设计。扳手机械结构设计中,分别对执行部件、传动部件、导向部件进行设计,然后对扳手进行整体建模和力学仿真。执行部件采用了柔索传动结构,重点分析了绳轮选材、绳槽设计、柔索预紧、缠绕方式四项可控关键技术对柔索传递能力的影响,探索了小型柔索传动结构传递大扭矩的方法;传动部件采用齿轮传动和螺纹传动耦合实现了套筒的连续螺旋运动,重点探究了螺纹的旋向和螺距与螺旋运动相匹配问题;扳手力学仿真中,采用ANSYS Workbench得出扳手的扭矩输入值应不小... 

【文章来源】：西南科技大学四川省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

手动扳手Fig.2-2Manualwrench液压扳手由液压油推动活塞杆移动，活塞杆驱动扳手前部的棘轮完成螺栓的装卸，

扳手总体设计方案5图2-2手动扳手Fig.2-2Manualwrench液压扳手由液压油推动活塞杆移动，活塞杆驱动扳手前部的棘轮完成螺栓的装卸，如图2-3所示。液压扳手使用范围广，扭矩精准[26]，但无法进出狭小空间。图2-3液压扳手Fig.2-3Hydraulicwrench气动扳手由压缩空气驱动叶轮转动，叶轮带动连接部件产生锤打完成螺栓装卸，如图2-4所示。气动扳手扭矩大，但结构复杂，无法进出狭小空间。图2-4气动扳手Fig.2-4Pneumaticwrench电动扳手由电机带动，通过传动机构驱动工作头实现螺栓的装卸，如图2-5所示。电动扳手使用方便，拆装扭矩大，但电动扳手体积较大，无法进出狭小空间。

扳手总体设计方案5图2-2手动扳手Fig.2-2Manualwrench液压扳手由液压油推动活塞杆移动，活塞杆驱动扳手前部的棘轮完成螺栓的装卸，如图2-3所示。液压扳手使用范围广，扭矩精准[26]，但无法进出狭小空间。图2-3液压扳手Fig.2-3Hydraulicwrench气动扳手由压缩空气驱动叶轮转动，叶轮带动连接部件产生锤打完成螺栓装卸，如图2-4所示。气动扳手扭矩大，但结构复杂，无法进出狭小空间。图2-4气动扳手Fig.2-4Pneumaticwrench电动扳手由电机带动，通过传动机构驱动工作头实现螺栓的装卸，如图2-5所示。电动扳手使用方便，拆装扭矩大，但电动扳手体积较大，无法进出狭小空间。

【参考文献】：
期刊论文
[1]精密柔索传动张力的分析与测量[J]. 谢馨,祁超,江献良,范大鹏.  光学精密工程. 2018(10)
[2]基于ANSYS WorkBench一字型转轴扭矩分析[J]. 王强.  机械. 2018(07)
[3]双螺旋摆动液压缸的设计[J]. 余彦冬.  液压气动与密封. 2018(01)
[4]航空发动机转子装配螺栓自动拧紧机设计与分析[J]. 魏企业,石宏,孙方成,于群.  机械. 2017(06)
[5]一种机器人关节扭矩传感器的设计与研究[J]. 盖海松,徐方,贾凯,边弘晔.  现代制造工程. 2017(05)
[6]基于LabVIEW的EPS扭矩传感器数据采集系统设计[J]. 吴利君,廖义德,雷进宇.  湖北民族学院学报(自然科学版). 2016(04)
[7]基于STM32和OV7670的图像采集与显示系统设计[J]. 李慧敏,樊记明,杨笑.  传感器与微系统. 2016(09)
[8]基于LabVIEW的旋转轮轴扭矩测试系统的设计[J]. 刘志远,蔡春丽,柴寿臣.  计算机测量与控制. 2015(12)
[9]基于单片机的图像采集与处理应用研究[J]. 唐婧壹.  机电产品开发与创新. 2015(04)
[10]一种用于狭小操作空间的柔性可回程扳手[J]. 马付雷,刘小院,陈贵敏.  机械工程学报. 2015(13)

博士论文
[1]精密柔索传动机理与设计方法研究[D]. 鲁亚飞.国防科学技术大学 2013

硕士论文
[1]新型旋转推进液压缸的结构设计及特性研究[D]. 毕雷.武汉工程大学 2013
[2]医用电子内窥镜的影像采集、处理与传输[D]. 胡贻荟.浙江大学 2004



本文编号：3144016