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1、说明书摘要本制造供给了一种水压冲击扳手，包括相接的驱动机构和扳手机构，驱动机构从下往上依次为过流手柄、开关节流阀组件、换向阀组件和海水或 淡水液压马达，开关节流阀组件上装有扳机，海水或淡水液压马达连接扳 手机构。该工具直接以海水或淡水作为工作介质进展螺纹连接件的装/拆作业，主要用于船舶的海下修理与保养、水下建筑及湖泊、河道工程等领域， 具有牢靠性高、输出扭矩可调、水下作业深度不受限制、作业范围广、效 率高、环境相容性好的特点。1摘要附图权利要求书1、 一种水压冲击扳手，包括相接的驱动机构1.1和扳手机构1.2，驱动机构1.1从下往上依次包括过流手柄2.6、开关节流阀组件2.4、换向阀组件2.3
2、和海水或淡水液压马达2.1，开关节流阀组件2.4上装有扳机2.5，海水或淡水液压马达2.1连接扳手机构1.2。2、 依据权利要求 1 所述的水压冲击扳手，其特征在于，所述开关节流阀组件2.4的构造为：开关阀块3.12内装有开关阀芯3.7；开关阀芯3.7的左侧装有节流阀座3.10，节流阀座3.10的内部设有弹簧推杆3.8和复位弹簧3.9，弹簧推杆3.8的一端接触开关阀芯3.7，另一端连接复位弹簧3.9，节流阀座3.10的左侧装有节流阀芯3.2，节流阀芯3.2的左端伸出开关阀块3.12连接转速调整手轮3.1，旋转转速调整手轮3.1，节流阀芯3.2能在开关阀块3.12内左右移动；节流阀芯3.2与节流
3、阀座3.10间的空隙形成节流阀口；开关阀芯3.7 的右侧依次安装有开关阀座3.5和推杆套3.4，推杆套3.4及开关阀座3.5的内部设有推杆3.6，推杆3.6的一端接触开关阀芯3.7，另一端伸出推杆套3.4与扳机2.5相接，开关阀芯3.7与开关阀座3.5的接触处为开关阀口；开关阀块 3.12内开有进水通道和出水通道，节流阀座3.10内开有进口中间流道和出水中间流道，进水通道、节流阀口和进水中间流道挨次连通，进水中间流道截止于开关阀口，出水中间流道一端起始于开关阀口，另一端连通出水通道。3、 依据权利要求 2 所述的水压冲击扳手，其特征在于，在节流阀座3.10上加工有第一过流孔，第一过流孔一端连通
4、进水中间流道，另一端连通钢球3.7与节流阀座3.10之间的空腔；在开关阀块3.12上加 工有流道，其一端连通进水通道，另一端连通推杆3.6与推杆套3.4 之间的空腔。4、 依据权利要求 1 或 2 或 3 所述的海水液压冲击扳手，其特征在于， 所述换向阀组件的构造为：换向阀块4.1内部加工有一通孔，在通孔的侧壁上加工有第一、二、三过流槽C、D、E， 第一过流槽C与开关阀块3.12的出水通道相通，其次，三过流槽 D，E分别与海水或淡水液压马达2.1的进，出口相连通，相邻过流槽之间安放有 O 形圈4.7；在换向阀块4.1的侧面还加工有过流通道G；换向阀块4.1内设有换向阀套4.3，换向阀套4.3上
5、加工有三排小孔，第一、二、三排小孔分别与换向阀块4.1通孔内的第一、二、三过流槽C、D、E相连通，第三排小孔还与过流通道 G连通；换向阀套 4.3内设有换向阀芯4.4，换向阀芯 4.4 上挨次套有两个复型格来圈 4.8 和复位弹簧 4.5，换向阀芯 4.4 靠近复位弹簧4.5的一端伸出换向阀块4.1并与换向手轮4.6铆接；换向阀块4.1内装有换向阀端盖4.2，换向阀端盖4.2紧靠换向阀套4.3，换向阀端盖4.2上加工有与第一排小孔连通的其次过流孔F；换向手轮4.6加工有“一”字型限位槽，换向阀块4.1靠近换向手轮4.6的端部加工有对应的“一”字型凸台。5、 依据权利要求 1 或 2 或 3 所
6、述的水压冲击扳手，其特征在于，所3述扳手机构1.2的构造为：传动轴 5.10的一端加工有轴肩，另一端外表加工有两条对称的“人”字型导向槽；轴肩的一侧装有径向轴承5.12，另外一侧装有端面轴承5.14，径向轴承5.12和端面轴承5.14之间设有轴用弹性挡圈5.13；传动轴5.10上紧靠端面轴承5.14处套有冲击弹簧5.9，冲击弹簧5.9的外面套有主动冲击块5.7，主动冲击块5.7远离端面轴承5.14的端面为齿槽构造；主动冲击块5.7与 传动轴5.10的接触面上对称加工有两个凹槽；另设有滚珠5.8，滚珠5.8的一局部在 “人”字型导向槽内，另一局部在凹槽内；传动轴5.10 加工有“人”字型导向槽的
7、一端连接从动冲击块5.1，从动冲击块5.1靠近主动冲击块5.7的端面为齿槽构造，从动冲击块5.1的另一端外接扳手机用套筒；主动冲击块5.7和从动冲击块5.1的外部套有壳体5.4，在传动轴5.10设有有径向轴承5.12的一端装有与壳体5.4相接的轴承定位端盖5.11。6、依据权利要求 5 所述的水压冲击扳手，其特征在于，在传动轴5.10 与从动冲击块5.1的连接处、从动冲击块5.1与壳体5.4的接触面处分别装有铜套，铜套与壳体5.4之间增设了钢套5.2，钢套5.2有局部外表与从动冲击块5.1面接触，在该面接触处安放旋转型格来圈5.3。说明书一种水压冲击扳手技术领域本制造涉及水下作业工具，具体涉及
8、一种水压冲击扳手。背景技术冲击扳手主要用于螺纹连接件的安装与拆卸，以提高工作效率及装配质量、减轻劳动强度，在船舶的海下修理与保养及水下建筑等领域均具有广泛的应用。最早的水下作业冲击扳手一般是由陆用电开工具改装而成，考虑到水密封、电绝缘、压力补偿等要求，改装后的工具比较简单、笨重，牢靠性和安全性不高。依据驱动方式冲击扳手分为电动、气动和液压三种型式。气动冲击扳手不用考虑电绝缘的问题，工作安全性得到提高。气开工具在水下工作时普遍存在耗气量大、效率低的问题；而且由于工作压力低，水中阻力又比较大，因此其工作深度较浅。传统的液压工具是以矿物型液压油作为工作介质，由于矿物型液压油与水不相容，系统必需设计成
9、闭式循环系统，因而存在一些难以抑制的弊端，主要表现为：l 对密封要求严格，一旦液压油和水相互渗漏，这不仅会污染环境， 还加速了系统元件的损坏，大大降低工具牢靠性与使用寿命，并且在大深 度作业时，这种渗漏是不行避开地会发生；l 液压油的粘度大，且其粘温、粘压系数大，随着作业深度和范围的扩大，系统进油和回油管的沿程损失增大；如史丹利生产的油压水下作业工具在超过 150m 时，则需特别设计，而且效率较低。l 由于是闭式系统，因而需增加装置来平衡水深压力，增加了系统的简单性。10制造内容本制造的目的在于提出一种水压冲击扳手，直接以海水或淡水作为工作介质进展作业，具有牢靠性高、水下作业深度不受限制、作业
10、范围广、效率高、环境相容性好的特点。一种水压冲击扳手，包括相接的驱动机构 1.1 和扳手机构 1.2，驱动机构 1.1 从下往上依次为过流手柄 2.6、开关节流阀组件 2.4、换向阀组件 2.3 和海水或淡水液压马达 2.1，开关节流阀组件 2.4 上装有扳机 2.5，海水或淡水液压马达 2.1 连接扳手机构 1.2。本制造的技术效果表达在：本制造水压冲击扳手直接以海水或淡水为工作介质，由液压马达驱动冲击机构实现对螺纹连接件的作业，环境相容性好，不污染环境，同时也不会因水进入系统而降低工作的牢靠性，水下作业深度不受限制、作业范围广，工具只有一根进水管与动力源相连接， 水下作业时受潮流干扰小。本
11、制造承受模块化设计，各组件相对独立，并可作为备件，因而使得平均故障修复时间 MTTR 得到减小，提高了现场的可维护性。本制造冲击扳手在海洋中承受海水液压马达，在湖泊等淡水环境中承受淡水液压马达，满足海水或淡水水下作业各种简单的现场状况。附图说明图 1 是本制造实施例的整体构造示意图。图 2 是本制造实施例的驱动机构构造示意图。图 3 是本制造实施例的开关节流阀组件构造示意图。图 4 是本制造实施例的换向阀组件构造示意图。图 5 是本制造实施例的扳手机构构造示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本制造作进一步的说明。图 1 所示的扭矩可调型海水液压冲击扳手承受模块化设计，将整体分成功能相对独
12、立的组件，由驱动机构 1.1 和扳手机构 1.2 组成，驱动机构 1.1 连接扳手机构 1.2， 驱动扳手机构 1.2 作业。驱动机构 1.1 构造如图 2 所示，主要由海水液压马达2.1、换向阀组件2.3、开关节流阀组件 2.4、过流手柄 2.6、扳机 2.5 以及快换接头 2.7 等组成。过流手柄 2.6 为空心构造作为进水管，手柄 2.6 的下端设有快换接头 2.7， 通过快换接头连接动力源，上端依次设有开关节流阀组件2.4、换向阀组件2.3 和海水液压马达 2.1。扳机 2.5 设置在开关节流阀组件 2.4 侧面，用于掌握开关节流阀组件 2.4 的开关状态。图 3 为开关节流阀组件构造
13、示意图，主要起开关掌握及调整扳手转速的作用。开关阀块 3.12 内装有开关阀芯 3.7，开关阀芯 3.7 可承受球阀、锥阀、平板阀等形式。实施例中承受可旋转的钢球，在开关阀块 3.12 内钢球3.7 的左侧安装有节流阀座 3.10，节流阀座3.10 的内部设有弹簧推杆 3.8 和复位弹簧 3.9，弹簧推杆的一端接触钢球 3.7，另一端连接复位弹簧 3.9。节流阀座 3.10 的左侧设有节流阀芯 3.2，节流阀芯3.2 的左端伸出阀端盖 3.11后连接转速调整手轮 3.1，阀端盖 3.11 与开关阀块 3.12 间、节流阀芯 3.2 与阀端盖 3.11 之间均为螺纹连接，旋转转速调整手轮3.1，
14、节流阀芯 3.2 可在阀块 3.12 内左右移动。节流阀芯 3.2 与节流阀座 3.10 间的空隙形成节流阀口，节流阀芯 3.2 右移靠近节流阀座 3.10，节流阀口开度减小，反之增大， 通过转变该节流阀口的大小实现对流量的调整。开关阀块 3.12 内还开有进水通道，进水通道与节流阀口相连通。节流阀座 3.10 上开有进水中间流道， 该流道一端与节流阀口连通，另一端截至于开关阀口。阀块 3.12 内在钢球3.7 的右侧依次安装有开关阀座 3.5 和推杆套 3.4，推杆套 3.4 及开关阀座 3.5的内部设有推杆 3.6，推杆 3.6 的一端接触钢球 3.7，另一端伸出推杆套 3.4 与连接头
15、3.3 相接，连接头 3.3 用于连接扳机 2.5。钢球 3.7 与开关阀座 3.5 的接触处为开关阀口。开关阀座 3.5 上加工有出水中间流道。阀块 3.12 内开有出水通道，其与开关阀座 3.5 的出水中间流道相连通。按下扳机 2.5， 推动推杆 3.6，推杆 3.6 推动钢球 3.7 向左移动，开关阀口翻开，进水中间流道的水经过出水中间流道、出水通道进入换向阀组件2.6，经换向阀组件流入马达驱动海水液压马达工作；松开扳机 2.5，在复位弹簧 3.9 的作用下， 钢球 3.7、推杆 3.6 复位，开关阀口关闭，停顿驱动液压马达。不同规格的螺纹连接件所需的预紧力是不一样的，为提高本制造在海下
16、简单作业现场的适应性，将扳手设计成扭矩可调型。在开关阀的根底上增加了节流阀， 两者组合在一起构成的开关节流阀组件，通过旋转转速调整手轮3.1，带动节流阀芯 3.2 运动，从而转变节流阀口开度，掌握进入马达的高压水流量， 进而掌握马达转速以及主动冲击块 5.7 冲击时的速度，从而实现冲击扳手输出扭矩的调整。为实现开关阀的在高压下的牢靠密封，在节流阀座 3.10 上加工有过流孔，其与节流阀座 3.10 上的中间流道相连通，引导高压水流入钢球 3.7 的左半球面与节流阀座 3.10 之间的空腔内，高压水对钢球 3.7 的左半球面上施加有向右的液压力。当开关阀口关闭时，由于左半球面与高压水的接触面积大
17、于右半球面，因此向右液压力大于另一半球面所受向左的液压力， 并且当高压水压力越高时，该向右与向左液压力的差值越大，钢球 3.7 与开关阀座 3.5 接触应力越大，实现牢靠密封；当开关阀口开启后，钢球3.7 两半球面受压面积相等，各方向的液压力平衡，此时，要保持开启状态，只需作用于扳机 2.5 较小的推动力用于平衡复位弹簧 3.9 的压力及推杆所受液压力。由于向右液压力的作用，实现了开关阀口的牢靠密封，但是也使得开启时所需推动力很大，要缓和该冲突，则需设计一个向左液压力，抵消局部向右液压力。实施例中承受了将高压水引入连通推杆 3.6 与推杆套 3.4之间的空腔，为了引入高压水，在开关阀块 3.1
18、2 上另外加工有流道，其一端与进水通道相通，另一端连通推杆3.6 与推杆套 3.4 之间的空腔，进入该空腔的高压水向推杆 3.6 上作用向左的液压力，开启时只需平衡向右液压力与向左液压力之间的差值及复位弹簧 2.3 的压力。图 4 为换向阀组件构造示意图，主要用于实现对液流方向的掌握，从而掌握海水液压马达2.1 的转向，驱动扳手机构1.2 对螺纹紧固件装/拆作业。换向阀块 4.1 内部加工有一通孔用于安装换向阀套 4.3，在通孔的侧壁上加工有过流槽C、D、E，过流槽D 与开关阀块 3.12 的出水通道相通，过流槽C，E 分别与海水液压马达 2.1 进，出口相连通；此外，在换向阀块 4.1 的侧
19、面还加工有过流通道G。换向阀套 4.3 安装于换向阀块 4.1 的通孔内，换向阀套 4.3 上加工有三排小孔，小孔直径小于 1.5mm，保证三排小孔分别与换向阀块 4.1 通孔内的过流槽 C、D、E 相连通，相邻过流槽之间安放有 O 形圈 4.7，实现相邻过流槽间以及其与外界间的密封。换向阀芯 4.4 安装于换向阀套 4.3 内，换向阀芯 4.4 上依次套有安装有两个往复型格来圈 4.8 和复位弹簧 4.5，阀芯 4.4 靠近复位弹簧 4.5 的一端伸出换向阀块 4.1 并与换向手轮 4.6 铆接，换向阀块 4.1 上加工有“一”字型凸台用于限位，换向手轮4.6 加工有对应的“一”字型限位槽；
20、换向阀块 4.1 内远离换向手轮 4.6 的另一端安装有换向阀端盖 4.2，换向阀端盖 4.2 紧靠换向阀套 4.3，换向阀端盖 4.2 实现换向阀套 4.3 轴向定位及换向阀芯 4.4 的轴向限位。换向阀端盖4.2 上加工有过流孔F 用于排水。图 4 所示为冲击扳手右旋作业，高压水从过流槽 D 经过换向阀套 4.3上的其次排小孔，进入换向阀芯 4.4 与换向阀套 4.3 在两往复型格来圈 4.8 间的空腔，再经过换向阀套4.3 上第一排小孔流入换向阀块 4.1 上的过流槽C 进入海水液压马达 2.1，驱动冲击扳手右旋作业，经过海水液压马达 2.1 作完功后的水通过马达的回水口流到过流槽E，经
21、过阀套上的第三排小孔， 从换向阀块 4.1 的过流通道 G 排出。当需要实现左旋作业时，操作换向手轮 4.6 向右运动，然后旋转换向手轮4.6 肯定角度90 度左右，使换向手轮 4.6 的“一”字型限位槽与换向阀块4.1 上的“一”字型限位凸台有肯定的错位，即限制了换向阀芯4.4 在复位弹簧 4.5 弹力作用下的向左运动。此时，高压水从过流槽 D 经过换向阀套 4.3 上的小孔，进入换向阀芯 4.4 与换向阀套 4.3 形成的空腔内，再经过换向阀套4.3 上第三排小孔、流槽E 进入海水液压马达 2.1，驱动冲击扳手左旋作业，高压海水驱动马达作完功后，再从马达的流道 A 流出，经过过流槽 C 流
22、至换向阀套 4.3 的第一排小孔， 通过换向阀端盖 4.2 上过流孔F 排入大海中。通过掌握海水液压冲击扳手的左右旋向而实现其螺纹紧固件的装/拆作业。由于海水的粘度是油的 1/40 左右，本实中换向阀组件放弃了传统换向阀的间隙密封形式，而承受了上述直接密封构造，实现了在不提高加工精度条件下的零泄漏，该换向阀换向牢靠、效率高；同时本实施为抑制用于直接密封的格来圈 4.8 经过阀口时可能消灭切剪切现象，增加了换向阀套4.3 ，换向阀套 4.3 上加工的三排小孔，形成的阀口，在进展换向时，格来圈只需要经过细小孔阀口，从而解决了格来圈剪切问题。图 5 为扳手机构构造示意图，通过图 2 中海水液压马达
23、2.1 的平键 2.2 将传动轴 5.10 与海水液压马达 2.1 的输出轴相连接。传动轴 5.10 为阶梯轴， 轴的一端加工有轴肩，在传动轴 5.10 上轴肩的一侧装有径向轴承 5.12，另外一侧装有端面轴承 5.14；传动轴 5.10 的另一端外表对称加工有两条对称的“人”字型导向槽。传动轴 5.10 与径向轴承 5.12、端面轴承 5.14 装配后， 传动轴 5.10 上由内向外套有冲击弹簧 5.9 及主动冲击块 5.7，冲击弹簧 5.9 两端分别与端面轴承 5.14 和主动冲击块 5.7 相接触。主动冲击块 5.7 与传动轴 5.10 的接触面上对称加工有两个凹槽。抑制冲击弹簧 5.9
24、 的压力，推动主动冲击块 5.7 沿着传动轴 5.10 向端面轴承 5.14 端运动，直到传动轴 5.10 的“人”字型导向槽完全从主动冲击块5.7 中伸出，将两个滚珠 5.8 分别安装两个“人”字型导向槽内，滚珠5.8 的一局部在“人”字型槽中，另一局部在主动冲击块 5.7 的凹槽中，“人”字型槽对滚珠起到导向作用，凹槽是在滚珠移位时的受力部位；解除外力，主动冲击块 5.7 在弹簧力的作用下沿着传动轴 5.10 朝远离端面轴承 5.14 的另一端运动，滚珠 5.8 渐渐从“人” 字型导向槽的底部运动到顶端，由于滚珠 5.8 被导向槽限位，因而到达顶端后停顿运运，同时由于主动冲击块 5.7 受
25、滚珠限位因而也随滚珠一起停顿运动。传动轴5.10 加工有“人”字型导向槽的一端连接从动冲击块5.1，作业时，从动冲击块 5.1 外接扳手机用套筒。主动冲击块 5.7 和从动冲击块 5.1 的外部套有铝质的壳体 5.4。在传动轴装有径向轴承 5.12 的一端装有与壳体相接的轴承定位端盖 5.11，轴承定位端盖 5.11 与轴肩协作实现对径向轴承5.12 的轴向定位。为了防止钢件之间以及钢件与铝件间的粘着磨损，分别在传动轴 5.10与从动冲击块 5.1 的连接处、从动冲击块 5.1 与壳体 5.4 的接触面处装有铜套 5.5 和 5.6。在海水中铜件与铝件直接接触，电化学腐蚀现象比较严峻， 因此在
26、铜套 5.5 与壳体 5.4 之间增设了钢套 5.2。钢套 5.2 有局部外表与从动冲击块 5.1 面接触，在面接触处安放旋转型格来圈 5.3，有效隔离海水与铜套 5.5 和 5.6 及铜套与铝质壳体 5.4 的接触。扳手机构工作原理是：扳手机构启动时，滚珠 5.8 位于传动轴 5.10 的“人”字型导向槽的顶端，海水液压马达 2.1 工作带动传动轴 5.10 转动，滚珠 5.8 带动主动冲击块 5.7 旋转。在弹簧 5.9 的压力作用下，主动冲击块5.7 和从动冲击块 5.1 处于啮合状态，主动冲击块 5.7 带动从动冲击块 5.1 一起旋转，扳手机用套筒在从动冲击块 5.1 的带动下快速地
27、拧动螺母或螺栓。当螺母或螺栓的端面与工件端面接触后，阻力矩急剧上升，当阻力矩到达冲击临界力矩后，主动和从动冲击块均停顿转动，但海水液压马达 2.1 仍旧驱动传动轴 5.10 转动，传动轴 5.10 上的“人”字型导向槽内的滚珠 5.8 从顶部渐渐移向底部，驱使主动冲击块5.7 向右移动，直到主动冲击块5.7 与从动冲击块 5.1 不再处于啮合状态，主动冲击块5.7 连续转动。当主动冲击块5.7 转到其啮合齿对应从动冲击块 5.1 的啮合槽的位置时，在弹簧 5.9 的压力作用下主动冲击块 5.7 瞬间前移，此时沿“人”字型导向槽方向运动产生一个角加速度，主动冲击块5.7 的啮合齿撞击从动冲击块
28、3.9 的啮合齿，完成一次冲击和啮合。然后滚珠 5.8 再次驱使主动冲击块 5.7 后移，脱离啮合。这样周而复始产生一次又一次的碰撞，获得所需的冲击力矩，使螺母拧紧。随着碰撞的不断进展，每一闪碰撞时间会减小，冲击力矩增大。冲击反力矩为冲击力矩的反作用力，是主动冲击块后移的主动力之一， 随着冲击的不断进展，冲击反力矩会随着冲击力矩的增大而增大，因而主 动冲击块 5.7 向后移动的距离也会增加。原有冲击机构常常会消灭因主动冲击块 5.7 向后移动的距离过大而造成滚珠 5.8 从“人”字型螺旋导向槽中脱落，从而使冲击失效的现象，为预防该状况的消灭，提高该海水液压扳手 海下作业的牢靠性，本制造在传动轴
29、5.10 的径向轴承 5.12 和端面轴承 5.14 之间增设了轴用弹性挡圈 5.13，限制了主动冲击块后移的运动距离，防止滚珠 5.8 脱落。扳手可依据螺纹连接件的不同规格，通过调整掌握阀的节流开度，转变冲击扳手转速，从而调整输出扭矩，转变其作业力量，实现一种工具可对多种规格的螺纹连接件的装配与拆卸，提高了海下作业的适用性。为减轻工具重量，壳体均承受铝合金 LD5，外表进展硬质阳极级氧化处理，以提高其外表硬度及防腐性能。考虑海水特有的理化特性，如腐蚀性强，润滑性差等特点，工具关键零部件均承受超级双相不锈钢及特种高性能工程塑料，如钢球 3.7、节流阀芯 3.2 及换向阀芯 4.4 均承受双相不锈钢 F225 加工，开关阀座 3.5 及换向套 5.3 承受聚醚醚酮 PEEK 制造，以提高耐蚀性及摩擦副的摩擦性能。说明书附图图 12图 2图 3图 4图 5