CN105246651B - 锤击由壬扳手 - Google Patents

Abstract

一种用于启动锤击由壬的工具。该工具提供一个拱形工具头，工具头具有一个孔隙，用于容纳由壬的冒口或者突起。由拱形工具头向外延伸的为杠杆元件，该元件设计用于容纳用户卧持的一个把手(由用户选定合适的长度和扭矩)，施加必要量的扭矩从而将锤击由壬拧紧或松开。通过在拱形头内容纳突起的方式，因为后者不再接收冲击，用户就不会损坏冒口或者突起，并且用户可以安全完成最大量的工作。还提供结构特征防止不恰当的使用工具。

Description

锤击由壬扳手

技术领域

本发明涉及一种工具，特别是设计一种锤击由壬扳手，能够对各个尺寸的锤击由壬安全的施加扭矩。

本发明的背景技术

石油，天然气以及采矿工业中锤击由壬是比较公知的。锤击由壬用于将管道紧固在一起，用于低压应用和高压应用，并且众所周知，这些由壬通常包括冒口和突起，其要求与锤头连接在一起进行张紧和松弛。正如目前在这些领域中所实施的，工人通常采用旋转锤头的方式操纵由壬。会对冒口会突起施加作用力从而将由壬旋转到张紧或松弛的位置。正因如此，冒口或突起通常会承受由于反复敲打带来的较大的作用里。其中一个问题是，尽管事实上冒口或突起鸣响由与形成形成机械紧固件或由壬相同的材料制成，反复击打后必然会发生金属疲劳。这回导致冒口或突起完全从紧固件的整个主体上脱落损坏，这样此后就会引起冒口或突起会变成出现危险状况的发射体，或者冒口碎块或碎段从冒口自身掉落，成为碎片。这些都是很严重的事情，不仅会导致操作锤头的工人受伤，工作团队附近人员也会受伤。还有一个问题存在于该类系统中，这就是朝向锤击由壬的物体摆动会出现一个很危险的情况，特别是当没有警告工人其自身周遭环境的情况下。

为了规避这一问题，现有技术已经提出了大量的解决方案，其中一个如美国公开的专利申请US2012/0048069中所示，其公开的作者名字为小鲍威尔r。公开文本中，其公开了申请人提供一种锤击由壬扳手，包括一个工具头，工具头主体大致为圆形或者盘状，具有可纵向和横向通过的开口。该轴向开口还包括多个狭缝，用于容纳与锤击由壬相关的突起。尽管这是很有用的布置方式，但是其要求布置至少两个锤击由壬突起或者主锤，并且工具头相对于锤击由壬要特别对齐。当不发生泥石流的情况下对由壬这不是问题，但是当由壬暴露在泥石流或者被冰雪等包围的时候这就会出现困难。另一个可以理解的这种布置方式的局限性在于对工人施加在由壬上的扭矩增加或者提高没有出现任何补偿。该布置方式提供的工具头与主干把手正对齐，如附图中所示标记14。相应地，显示工人仍然需要施加很大的努力来启动工具头从而张紧或放松由壬。

其他公知的布置方式为板钳把手。这种布置方式的一个实例如美国专利申请2830480中所示，申请日为1958年4月15日，发明人为Brame，一种用于管道由壬的板钳。Brame提供了一种扳手，具有半圆形工具头，位于工具头上具有一系列凹穴和突起。这些凹穴和突起设定的匹配方式类似于管道由壬中配置的凹穴和突起。这种布置方式与前文所讨论的公开文本中提到的类似，要求精确对齐，并且潜在的还可能从管道由壬中滑落，从而引起使用过程中的伤害。

现有技术中早些改善效率的尝试以及这些扳手的整体结构如美国专利464，084中所示，申请日为1891年12月1日，发明人为罗宾逊。专利权人提供了一种弯曲颚工具体，位于颚和与此相关的导耳内部有齿。

1954年10月19日申请的美国专利2，691，912中，乔恩提供了一种铁砧型扳手。该扳手有效的包括一个主体，适于在管道由壬设备中使用。

现有技术已经展示出这些所有布置方式的其他变形。另一个这方面的实例如1925年3月10日申请的美国专利1,528,892中所示，皮格特等人为发明人。本发明提供了一种扳手，具有U型头，向内对准部分8。

考虑到现有技术的这些局限性，很明显仍然需要一种高效率的扳手，不需要冲击或对管道由壬或锤击由壬的突起或冒口施加常规力，从而引上面提到的过早的磨损和上海。本发明不仅可以满足这些需求，同样还可以提供一种改进的布置方式，其中施加到工具上的扭矩具有程度更高的效率，工人需要付出的努力更少。

本发明的发明内容

本发明实施例的一个目的在于提供一种改进的扳手，适用于管道由壬或锤击由壬环境中。

本发明一个实施例的一方面在于提供一种工具，包括：

一个拱形工具头；

所述头通过的一个孔隙，用于容纳管道设备的第一突起件；

所述头上的一个邻接面，与所述孔隙间隔开了用于靠在与在用所述第一突起件邻接的第二突起件；以及

杠杆件，从所述工具头延伸，适于容纳把手件或者用作一个撞击面，向所述头传递杠杆力。

已经发现该工具在现场使用特别有效。借助该布置方式的解构特征，该工具不会引起对锤击由壬突起或冒口的持续撞击，而是将突起或冒口纳入一种不会严重损伤，从而引起冒口金属疲劳的模式。这相对现有的布置方式来说具有明显优势，现有布置方式受到对冒口自身引起金属应力的限制。

这种布置方式的另一个重要优势在于该对齐迅速起效，扳手提供的头仅要求与单个冒口啮合，这样头以容纳的关系完全包围该冒口。工具头的拱形特制以及结构同样提供可一个邻接件，其与邻接冒口表面邻接。采用这一方式，移动迅速起效，并且并不会那样受到冒口形状的限制，冒口可能之前已经被其他元件损伤了。当冒口被冰或者其他污物，例如泥，凝结油以及其他材料覆盖的情况下，这同样是有利的，仍然很容易就将工具头安装在锤击由壬上，因为一个事实是工具头结构使得工具头可以覆盖和容纳冒口或突起。这在现有技术的布置方式上是一个很大的局限性，不得不位于与两个或更多个相邻突起严格对齐的位置上。如果冒口形状不规则或者以任何方式受到损伤，这就变得几乎不可能了。采用这种瞬态布置方式，只要还存在至少一些形成所述工具头的冒口来容纳邻接面或者部分冒口，就可以有效地使用该工具。

根据本发明的一个实施例其他发明，这里提供一种工具，包括：

一个拱形工具头；

所述头通过的一个孔隙，用于容纳管道设备的第一突起件；

所述头上的一个邻接面，与所述孔隙间隔开了用于靠在于在用所属第一突起件邻接的第二突起件；

杠杆件，从所述工具头延伸；以及

把手件，与所述拱形工具头可调连接。

遵守特定的角度关系情况下，可以独立使用该工具头，不出现任何特定把手，作为实例，由于布置方式包括从工具头延伸8英寸的一个杠杆臂。这可以作为一个把手，在容纳一个涉及好的把手作为额外杠杆力时很有用。

已经发现通过把手自身弯曲，在提高施加在锤击由壬上的扭矩增加方面已经有很大效果。不仅弯曲把手，同样弯曲由把手容纳的杠杆臂。通过使用这种双重角度关系，把手相对于工具头的垂直中线按照一定角度放置。本领域技术人员可以理解的是从力矢量角度来看这表现出机械性优势，这对于用户优势在于为了有效张紧或放松锤击由壬所需的力更少。

至于材料方面，已经发现热轧钢筋，例如50W和40W是有用的，尽管本领域技术人员意识到已经找到众多合适的替换材料相对扳手特别有用。

另一个有用材料的实例是高强度耐低温钢，具有如下化学成分：

C％	Mn％	Cr％	Mo％	Ni％
					0.27	0.85	0.70	0.30	0.55

以及机械性能

关于使用把手的布置方式，工具头与头部自身可互换。这就允许可以使用具有多个不同尺寸工具头从而形成不同锤击由壬布置方式的把手。

本发明特别有利的一个特征是，把手可以反过来安装，并且可以相对于一个单独工具头以两个明显不同的方式定位。这就给用户提供了进一步的自由度和/或在大量环境下使用的布置方式来使用。作为另一个优势，已经意识到该工具头可以靠近把手终端或者远离把手终端定位。这就使得把手相对工具头平移的长度更长，当然也就实质上增加了用户向锤击由壬施加有效转矩的能力。

已经大致描述了本发明，下面将结合附图做出参考说明优选实施例。

附图的简要说明

附图1为根据本发明工具头一个实施例的透视图；

附图2为附图1的侧视图；

附图3为附图1布置方式使用过程中的示意性透视图；

附图4为本发明另一个实施例的透视图；

附图5为根据另一个变形的本发明透视图；

附图6为附图5的侧视图；

附图7为本发明可替换实施例的截面图；

附图8为与由壬设备连接的附图7工具顶视图；

附图9为设备上处于适当位置的工具透视图；

附图10为设备上处于不恰当位置的工具透视图；并且

附图11为本发明另一个实施例的透视图。

附图中所使用的类似附图标记表示类似元件。

本发明优选实施例的详细说明

现在大体参考附图，整个装置由附图标记10表示。工具头10包括拱形体12，具有第一端14和第二相对端16，外侧面18和内侧面20。工具头10在其他术语中通常被称为扳手鞍。孔隙22位于拱形体12内并且从其中延伸，实施例中通常显示的是矩形孔隙，从外侧面18完全延伸通过拱形体12进入内侧面20。孔隙22与第一端14相隔。

转到端16，实施例表示一个大致V字型缺口24，延伸通过外侧面18和内侧面20。缺口24向上延伸进入相对端16并且认为大致为矩形配置。矩形配置的缺口24和缝隙22仅仅是示例性的。进一步的，本领域技术人员应当理解的是缺口24位于端16内从而当把手与锤击由壬连接在一起时提供额外的稳定性。此后将对此进行更详细的说明。

固定安装在拱形体12的外侧面18的是杠杆件，全部用附图标记26表示。正如所说明的，杠杆件26位于缝隙22和缺口24之间并且包括一个杠杆臂28，由大致矩形的拉杆组成，该实施例中，与加固结构30合为一体或者连接从而将刚性传递给杠杆臂28。杠杆臂28向上延伸并且远离拱形体12。

参考附图3，所示为位于锤击由壬31上的整个装置10的视图。正如所示的，锤击由壬31包括多个突起32或冒口，相互间隔的关系布置在锤击由壬四周。

虚线所示的为管道34，用于容纳杠杆臂28。从工作角度看这明显具有优势，因为公式W＝F.d取决于距离。

已经发现整个结构布置特别有效，并且该效率由一个事实进一步增强，即杠杆件相对拱形体12以一定角度布置，如图2所示，杠杆臂28相对于拱形体12的中线以20度角布置。这就提供了使用上的机械优势，并且降低了工人所需用在扳手上松开或张紧锤击由壬的劳动量。

由附图3的使用所实现的，当缺口24处于自己的位置时，在提供额外稳定性给工具时是有用的，然而，还应当了解的是缺口24不会出现在工具的一端16，并且主体的一段简单的被充满，形成一个实心末端部分，简单的与相邻的突起或冒口32相邻接。

转到图4，展示的是该布置的另一个实施例，其中工具头10与细长的把手36相结合。该实施例中，把手36包括一个连接端，整体采用附图标记38表示，以及一个相对端40。附图4所示实施例中，把手36可调整的通过与杠杆件26的连接从而连接到工具头10上。更具体的，把手36包括连接件42，其中连接件42包括套接状容器，其中容纳杠杆臂28。这在附图6中表示的更精确。本领域技术人员应当理解这仅仅是一个可能的实施例；在把手36和杠杆臂28之间可以使用任意数量的适当类似的机械连接。另外，还可以完全设计为不使用具有插口42的把手36，杠杆臂28仅简单的包括用于与把手36连接的插口42。为了有助于把手36和插口42之间的连接，设置缝隙44，延伸穿过插口42，通过插口42的两侧，其设计具有与把手36相关联的缝隙46。销钉47连接缝隙44和46。

附图6表示其它缝隙48和50，采用虚线连接，缝隙包含在把手36上，从而进一步延伸了扶手的长度。采用虚线表示相对端40的延长，采用附图标记52和54表示。作为可替换实施例，可以去掉额外的缝隙48和50，简单的将把手36做的更长。

从附图4到6可以很明显看出，把手36相对于纵轴按一定角度布置。已经发现通过按照这种方式提供把手内的弯曲，可以对工具施加额外的杠杆力，从而为了进一步有效使用。这同样由一个事实得以增强，即由于工具头自身，特别是杠杆臂28连接到主体上，表现出一个按角度的排列布局。本领域技术人员可以理解的是，这种按角度的排列布局可以获得用于松弛或张紧状态下所施加的更高程度的扭矩，从而降低了劳动量以及工人使用该工具时所需要的作用力。

已经发现当联合杠杆臂28相对于拱形体12的角度布置来看时，相对于把手纵轴11度的角度布置效率特别高。

附图5表示本发明的另一个实施例，其中把手重新放在关于工具头10与图4方向相反的方向处。这可以为工人提供更大的自由度和使用度，并且允许存在间隙问题或者高度限制的环境中使用该工具，其中工具不能在附图4所示位置上使用。

为了进一步增强工具的效率，把手36的相对端40还包括连接件，实例中示出的是一个缝隙，由附图标记56表示。该缝隙用于容纳另一个连接设备或者其它长度的把手(没有示出)。

现在大体参考所有附图以及附图7，所示为本发明的另一个实施例。该实施例中，工具头10的拱形体12采用横截面表示。工具头10具有通过中心点62的纵轴60。从该横截面中可以明显看出，工具头10的拱形基本上为半圆形。更细致的关于缝隙22，已经发现经过修改，该工具在防滑上特别有效，并且可以容纳多种突起或冒口32尺寸，用于不同的锤击由壬31。具体地，该实施例中，缝隙22具有第一突起接触面64和与此间隔的第二突起接触面66。下面将讨论焦点放在面64上。已经发现通过提供面64的角度倾斜可以增强第一突起接触面64的接触有效性。附图7所示实施例中，面64相对于纵轴60的角度61在相对于其34和44度之间。在此倾斜范围内，缝隙22可以有效地容纳任意尺寸的突起或冒口32，无需考虑之前由于不恰当的断开导致的损害，例如这里之前已经着重强调的。

现在转向第二突起接触面66，同样包括凸出部分68。正如图中所说明的，凸出部分68向缝隙22的内部区域延伸，即，凸出部分68通常在适于容纳突起或冒口32的区域内部延伸。实例中，凸出部分68延着面66宽度部分连续延伸，如图8所示。凸出部分68还大致延伸到第二突起接触面66的宽度方向上。正如本领域技术人员所了解的，延伸第二突起接触面66的宽度这一要求的目的在于简化制造。从下面第二突起接触面66仅需要有一些突出度从而为其目的起作用可以很明显看出这一点。从凸出部分68这一方面讲，这是为了防止工具头10关于突起或冒口件32，并有此引发关于锤击由壬31不适当的定位。这如图9所示，其中工具头10与一个突起32在适当位置连接，该突起与缝隙22和另一个由缺口24容纳的突起32连接。如果没有适当定位工具头10，即如图10所示凸出部分68紧靠突起32，凸出部分68会有效迫使工具头10从连接突起或冒口件32和锤击由壬31状态中脱离开。从安全角度考虑这特别有利。

另一个特定实施例中，附图8表示一个凸出部分68为拱形凸出部分，与凸出的突起类似。

附图7的实施例包括缺口24的其它特征。从该实施例以及之前讨论的实施例中可以明显看出，缺口24起作用的为一个具有两条腿78和80的U型缺口，两腿之间为间隔关系。回顾附图7可以理解拱形工具头10相对于半径点62基本上为圆形。为了进一步增强在用的扭矩应用，至少部分腿78和80偏离完美拱形，具体为弧形半径。这种情形下，腿78和80相对半径倾斜，与半径相切。这通常采用附图7中的附图标记84表示。已经发现相对于工具头10的腿78和80的切线偏移有助于进一步将第一突起接触面64与突起或冒口件32正向连接。

作为优选实施例，第一接触面64的拱形倾斜角度为42度。

关于附图9，突起或冒口32包括顶面70，以及与突起32的连接点或连接界面74和76。如图9中所示，如果使用恰当，连接点或连接界面76在缝隙22内正向连接，更具体的，与第一突起接触面64连接。借助之前讨论的对于第一突起接触面64按角度布置，在接口72处实现非常正向的连接。比较而言，如果工具头10试图用于附图10的位置处来紧固或者移动锤击由壬31，结果是迫使凸出部分68与连接点或连接界面74接触，其并不能实现接触，并导致工具头10与突起32之间脱离，从而与锤击由壬31脱离。

转向附图11，所示为工具头10另一个实施例的侧视图。该实施例中，对杠杆件作出修改，特别是杠杆臂28。杠杆臂28的末端80包括形状吻合的表面，有助于出于在杠杆臂28上定位的目的对齐把手36(如图6中所示)。所示实施例中，形状吻合的表面在臂28一端80的两侧上包括一系列挖槽82。

经过这次修改，把手在杠杆上的定位被简化，并且这会回避任何在把手接收区内模制成形的不完美，例如横截面不完美，从而使得杠杆臂28和把手36之间的连接不那么理想。

通过提供实施例中所示的经过挖槽82的形状吻合表面，这就基本上被排除了，并且确保杠杆臂28和把手26之间的正向连接。本领域技术人员应当理解的是形状吻合的表面既可以在臂28一端80的两侧，也可以在其单独一侧。另外，形状吻合的表面不必是经过挖槽的，该形状吻合的表面可以包括拱形轮廓。

尽管上面已经描述了本发明的多个实施例，然而并不是限于此，并且对本领域技术人员来说很明显可以对构成本发明各个部分作出大量修改，只要它们没有偏离权利要求以及所述发明的精神，实质和范围。

Claims (31)

1.一种工具，包括：拱形工具头；孔隙，贯通所述头，用于容纳设备的第一突起件，所述孔隙具有第一突起接触面和与其间隔的第二突起接触面；在所述头上并且与所述孔隙间隔开的邻接面，用于在使用中倚靠在与所述第一突起件相邻的第二突起件；凸出件，位于所述第二突起接触面上，用于防止在使用中所述头相对所述第一突起件不恰当定位；以及杠杆件，从所述工具头延伸，适于容纳把手件或者用作一个撞击面，向所述头传递杠杆力。

2.如权利要求1所述的工具，其中所述拱形工具头大体为具有一定半径的半圆形。

3.如权利要求1所述的工具，其中所述第一突起接触面具有顶边和与其间隔的底边。

4.如权利要求3所述的工具，其中所述底边配置为与所述第一突起件和所述设备的连接接口接触。

5.如权利要求1所述的工具，其中所述第一突起接触面相对于所述拱形工具头的纵向轴线角度为34和44度之间。

6.如权利要求5所述的工具，其中所述相对于所述拱形工具头的纵向轴线角度为42度。

7.如权利要求1所述的工具，其中所述第二突起接触面上的所述凸出件包括一个非平面突起物，从所述第二突起接触面开始延伸。

8.如权利要求7所述的工具，其中所述凸出件延伸进入所述孔隙内部区域，所述孔隙用于容纳所述第一突起件。

9.如权利要求1所述的工具，其中所述凸出件包括拱形凸出。

10.如权利要求9所述的工具，其中所述拱形凸出大致沿着所述第二突起接触面的宽度方向延伸。

11.如权利要求9所述的工具，其中所述拱形凸出沿着所述第二突起接触面的宽度方向连续延伸。

12.如权利要求9所述的工具，其中所述拱形凸出沿着所述第二突起接触面的长度方向连续延伸。

13.如权利要求1所述的工具，其中所述邻接面包括一个缺口，用于容纳所述第二突起件的至少一部分。

14.如权利要求13所述的工具，其中所述缺口包括大致为U型的缺口。

15.如权利要求14所述的工具，其中U型缺口的腿相对于所述拱形工具头的半径方向按角度布置。

16.根据权利要求15所述的工具，其中所述U型缺口所述腿的至少一部分相对所述拱形工具头的半径方向切向布置。

17.根据权利要求1所述的工具，其中所述杠杆件固定在所述邻接面和所述孔隙之间的所述头上。

18.如权利要求1所述的工具，其中所述杠杆件包括终端部分，所述终端部分具有一个适于容纳把手的形状吻合表面。

19.如权利要求18所述的工具，其中所述形状吻合表面包括至少一个挖槽。

20.如权利要求19所述的工具，其中所述形状吻合表面包括至少一对挖槽。

21.一种工具，包括：拱形工具头；孔隙，贯通所述头，用于容纳管道设备的第一突起件；所述孔隙具有第一突起接触面和与其间隔的第二突起接触面；在所述头上并且与所述孔隙间隔开的邻接面，用于在使用中倚靠在与所述第一突起件相邻的第二突起件；所述第二突起接触面上的凸出件，用于防止在使用中所述头相对所述第一突起件不适当的定位；杠杆件，从所述工具头延伸，适于容纳把手件或者用作一个撞击面，向所述头传递杠杆作用，所述杠杆件从所述工具头开始延伸；以及把手件，可调整的连接到所述拱形工具头。

22.如权利要求21所述的工具，其中所述把手件具有连接端和相对第二端，并且包括靠近所述连接端的弯曲。

23.如权利要求21所述的工具，其中所述拱形工具头大体为具有一定半径的半圆形。

24.如权利要求21所述的工具，其中所述第一突起接触面具有顶边和与其间隔的底边。

25.如权利要求24所述的工具，其中所述底边配置为与所述第一突起件和所述管道设备的连接接口接触。

26.如权利要求21所述的工具，其中所述第一突起接触面相对于所述拱形工具头的纵向轴线角度为34和44度之间。

27.如权利要求26所述的工具，其中所述相对于所述拱形工具头的纵向轴线角度为42度。

28.如权利要求27所述的工具，其中所述凸出件延伸进入所述孔隙内部区域，所述孔隙用于容纳所述第一突起件。

29.如权利要求21所述的工具，其中所述第二突起接触面上的所述凸出件包括一个非平面突起物，从所述第二突起接触面开始延伸。

30.如权利要求21所述的工具，其中所述凸出件包括拱形凸出。

31.如权利要求21所述的工具，其中所述杠杆件包括终端部分，所述终端部分具有一个适于容纳把手的形状吻合表面，形状吻合表面包括至少一对挖槽。