CN105980109A - 用于将螺纹法兰在相应管状元件的螺纹端上旋紧和/或旋松的设备 - Google Patents

Abstract

本发明是用于将螺纹法兰(F)在相应管状元件(T)的螺纹端上旋紧和/或旋松的设备，设备包括：板(2)，板设有四个槽孔(12、112)；底板(6)，底板同心地面对并抵靠板(2)，其设有两个成形座(14、114)，每个成形座与板(2)的一对槽孔相交；每个成形座(14、114)滑动地关联有一对游动件(16、116)，且每个游动件均包括销(18、118)，销被构造成在每个成形座(14、114)与相应槽孔(12、112)之间的相交区域处配合成穿过其对应槽孔(12、112)；反作用装置(34、134)，反作用装置关联销(18、118)并位于接触移动装置(28、128)的位置，移动装置(28、128)被构造成使反作用装置(34、134)相对于销(18、118)径向移动；锁定装置(50)，锁定装置适于将板(2)和底板(6)彼此锁定；以及操纵装置(60)，操纵装置属于锁定装置(50)并用于设备(1)的转动。

Description

用于将螺纹法兰在相应管状元件的螺纹端上旋紧和/或旋松 的设备

技术领域

本发明涉及用于将螺纹法兰在相应管状元件上旋紧和/或旋松的设备。

背景技术

已知为了连接彼此同轴的管状元件，使用了联接法兰，联接法兰被固定于管状元件端部，定位使得它们互相面对并通过螺栓连接。

根据现有的实施方式，每个法兰都由盘构成，并设有带螺纹的中心孔，中心孔构造成使得它能被旋紧至管状元件相应的螺纹部分，法兰还设有环绕螺纹孔的多个通孔。

因此，通过这种法兰，能够一个接一个地连接任意数量的管状元件，而得到具有无限长度的连续管道。

或者，将法兰应用于管状元件的端部可用于将管连接到例如储罐、总管，以及总体上来说，连接到适于容纳流体的任何总管体。

根据已知技术，为了将带螺纹的法兰连接至其相应的管状元件，有必要将后者以水平姿态锁定于固定在工作台的虎钳钳口之间，然后仅能在受限部分手动将法兰旋紧至管状元件的螺纹端。

如果法兰设有环圈，则操作者通过借助受限于环圈的操纵装置使法兰转动来完成法兰的旋紧操作。

如果法兰没有设置环圈，则操作者通过借助杠杆使法兰转动来完成法兰的旋紧操作，该杠杆在插入到法兰的孔中的两个螺栓之间横向布置。

上述的操作方式还用于旋松法兰，在这两种情况下，这些操作模式在旋紧/旋松工作质量方面和执行操作的安全状况方面均存在已被发现的缺陷。

第一个缺陷为，上述旋紧系统较为复杂，因此必须由专家人员实施。

特别是，法兰旋松操作要求操作者付出相当大的人力，尤其是当法兰在使用期间形成氧化或沉积而造成阻滞时。

尤其在这些情况下，如前面的解释，因其所需要的操作主要是手动进行的且没有使用特殊设备，所以操作者在旋松法兰时实际上是冒着受伤的风险。

此外，最后但并非不重要的一个缺陷为，在从天花板突出的管道上旋紧和/或旋松法兰是困难而危险的。

发明内容

本发明的目的之一在于克服这些缺陷。

本发明的目的尤其在于提供一种与相应管状元件的位置无关地、能够更容易、更快地在相应管状元件的对应螺纹端上旋紧和旋松螺纹法兰的设备。

本方面的另一目的在于提供一种还能使旋紧和旋松操作更安全的设备。

应参考主权利要求，其描述了实现上述目的的设备的特征。

从属权利要求描述了作为本方面主体的设备的其他特征。

附图说明

以下参考附图以仅以示例方式描述了本发明优选的实施例，但不限于此，图中：

图1为作为本发明主体的设备的立体图；

图2为图1细节的立体图；

图2a为图2所示细节的俯视图；

图3为图1另一细节的立体图；

图3a为图3所示细节的俯视图；

图4为图1中可见的芯轴；

图5为图1中可见的另一芯轴；

图6至图8为图4的芯轴在三种不同操作构造时的纵向截面；

图9至图11为图5的芯轴在三种不同操作构造时的纵向截面；

图12和图13为作为本发明主体的设备的轴测分解视图，其为法兰分别旋紧于其对应管状元件时和旋紧时的视图。

具体实施方式

在图1、12和13中以立体图示出了作为本发明主体的旋紧和/或旋松设备，其整体以1来指代。

该旋紧和/或旋松设备用于将螺纹法兰F在对应管状元件T的螺纹端上旋紧和/或旋松，其主要包括设有至少一对槽孔12、112的板2，板2同心叠加并抵靠底板6，底板6设有至少一个成形座14、114。

如图2、2a、3和3a所示，板2和底板6优选但非必要地设为盘状，因此呈圆形。而且，基于安全原因以及避免出现突出部分，构成板2和底板6的盘具有相同直径。

可以理解的是，在任何情况下，板2和底板6可以为任何形状，例如棱柱形。

关于板2，可以在每个槽孔12、112中识别出由多个点限定出的中心线12a、112a，其中对于任何一条中心线的每个点P，如中心线12a，可以识别属于相对中心线12a的对应点P’，其中点P、P’相对于板2的中心2a对称设置并与穿过中心2a的方向D对齐。

换而言之，属于槽孔12、112的中心线12a、112a的、距板2的中心2a具有相同距离的点P、P’归属于以同一角度相互交叉的方向，而且无论板2的形状为何，它们都位于以中心2a为圆心的同一圆周上。

关于底板6，成形座14、114被设为穿过底板6的中心6a且被构造成与一对槽孔12、112相交。

具体参考下述实施例，板2设有两对槽孔12、112，底板6设有两个成形座14、114，成形座相互正交且每个成形座被构造成使其与所述两对槽孔12、112中的一对相交。

还可以观察出，成形座14、114限定了两个相互正交并穿过底板6的中心6a的直线方向15、115。

图4和图5特别示出，每个成形座14、114滑动关联一对游动件16、116，每个游动件包括一个销18、118，销18、118构造成能在成形座14、114与对应槽孔12、112之间的相交区域处配合成通过相应的槽孔12、112。

每个销18、118关联有反作用装置34、134，反作用装置34、134布置成与移动装置28、128相接触，移动装置28、128在图6至11中特别示出，其位于销18、118内并构造成用于使反作用装置34、134相对于销18、118径向移动，如下详述。

作为本发明主体的设备还包括锁定装置50和操纵装置60，锁定装置适于将板2和底板6彼此锁定，操纵装置60属于锁定装置50且由操作者使用，以在必须将法兰F从对应管状元件T上旋紧/旋松的时候使设备1转动。

此时需要注意的是，存在四个槽孔12、112，每个都滑动容纳一个对应的销18、118，使得本发明的设备能用于旋紧和/或旋松具有四个孔——每对彼此正交——的统一标准法兰F。

然而，显而易见的，根据制造者基于想要联接的法兰F的孔Fa的构造，在本发明的不同实施例中，槽孔还可以为两个、六个或者任何情况下为两个的倍数。

此外，再回到本文所描述和参考的实施例中，槽孔12、112形成弯曲轮廓12’、112’，其曲率可以是任意值，只要其对于所有槽孔都相同即可。

本发明的另一实施例没有在此进行描述，其槽孔也可以形成为直线轮廓。

需要注意的是，特别参见图3和图3a，每个成形座14、114都具有T形截面，它们构造成能够滑动地容纳游动件16、116，并设有使得游动件16、116的销18、118从中突出的开口区域17、117。

关于反作用装置34、134，它们包括滚花突起34a、134a，滚花突起34a、134a布置成从销18、118内制成的缝隙19、119中径向突出，并构造成与布置在每个销18、118内的移动装置28、128相配合。

这些移动装置28、128包括柱状芯轴40、140，柱状芯轴同轴地布置在对应的销18、118内，并定位成接触弹性装置41、141从而能够在销18、118内轴向运动。

通过特别参见图4至图11，可以观察到销18、118是成对的，且包括第一对销18和第二对销118，可以看到第一对销18属于嵌入到成形座14内的相应游动件16，第二对销118中的每一者属于嵌入到相应成形座114内的对应游动件116。

值得注意的是，每个销都能够区分下部区域18a、118a和上部区域18b、118b，其中下部区域从对应的游动件16、116突出，上部区域的直径小于位于下方的下部区域18a、118a的直径，且每个下部区域18a、118a通过环形环圈18c、118c与相应的上部区域18b、118b分开。

这样，销18、118可以联接于具有两种不同尺寸的直径的孔Fa的法兰F。

此外，销18、118可以分为第一对销18和第二对销118，在第一对销18中，缝隙19在相应的下部区域18a制成，在第二对销118中，缝隙119在相应的上部区域118b制成。

因此，在第一对销18中，反作用装置34被容纳在对应的下部区域18a中，而在第二对销118中，反作用装置134被容纳在上部区域118b中。

如上所述，在缝隙19、119内，构成反作用装置34、134的滚花突起34a、134a由嵌入于各个销18、118内的柱状芯轴40、140操作。

基于此目的，每个柱状芯轴40、140包括圆锥形表面42、142和按钮43、143，其中圆锥形表面被构造成使得反作用装置34、134能够布置成在通常情况下从销18、118径向突出，按钮在操作者的操作下抵抗弹性装置41、141，其操作成使得反作用装置34、134朝销18、118之内径向回复。

实际上，在由圆柱形弹簧构成的弹性装置41、141产生的推力作用下，柱状芯轴40、140在通常情况下保持提升状态，同时按钮43、143从对应的销18、118突出。

同时，弹性装置使柱状芯轴的圆锥形表面与反作用装置34、134保持接触，从而保持反作用装置34、134在通常情况下从销18、118径向突出。

图6和图9中详细绘出了上述情形。

反之，当操作者按压按钮43、143并向下推动柱状芯轴40、140时，克服了弹性装置41、141的弹性推力，圆锥形表面42、142则从对应的反作用装置34、134上释放，因而反作用装置34、134能够朝销19、118之内径向回复。

图7、8和10、11中绘出了上述情形。

如上所述，作为本发明主体的设备还包括适于将板2和底板6彼此锁定的锁定装置50，如图所示，锁定装置包括杆4，杆构造成限定垂直于板2和底板6的纵向方向Y，并插入到中芯10内，该中芯10从归属于底板6的座6b突出，锁定装置还包括螺纹旋钮51，旋钮被构造成能旋紧至杆4的螺纹端4b并从中芯10突出。

特别的是，杆4设置成穿过中芯10中形成的、分别与板2和底板6的中心2a、6a同轴的中心孔11，杆4还包括由板2的中心2a约束的头部4a。

当螺纹旋钮51旋紧至杆4的螺纹端4b并抵靠中芯10时，板2和底板6彼此抵靠地在轴向上紧固在一起。

在板2和底板6已经在轴向上紧固在一起之后，能够将设备1联接至法兰F并使其旋转。

基于此目的，提供了上述操纵装置60，其由归属于中芯10的侧表面的多个平面61构成，并且构造使得操纵装置能够联接于市场上可购得的已知类型的操纵扳手。

特别的，多个平面61属于多边形轮廓的周边，据此构造中芯的截面。

在实践中，为了使用本发明主体的设备1，如图12所示，设备1放置于即将旋紧至管状元件T的法兰F之前。

操作者在松开螺纹旋钮51之后，手动地将底板6相对于板2转动，以沿着成形座14、114同时移动四个游动件16、116，使得由槽孔12、112所引导的销18、118互相移动并以成对的形式保持彼此正交，直到它们居中且与法兰F的四个孔Fa同轴，如图所示，具体如图12所示。

必须强调的是，当板2和底板6相对转动时，销18、118沿着由底板6的成形座——它们相互正交且游动件在其中滑动——所限定的两个相互正交的方向彼此对置地移动。

如上所述，法兰F是市场上可得的具有不同直径的统一标准法兰，法兰设置了四个孔，这些孔在直径方向上成对地对置并根据它们所属的法兰直径而具有不同直径。

如图13所示，然后将四个销18、118插入到法兰F的孔Fa中，并根据法兰孔本身的直径而通过滚花突起34a或134a抵靠孔Fa。

因此，一旦联接操作已经完成，每个销18、118将根据孔Fa的直径，在下部区域18a、118a处或上部区域18b、118b处被容纳在相应的孔Fa中，且成对地对置的两对销18或118将经由滚花突起34a或134a限制于对应的孔Fa。

接着，通过用在外部联接于中芯10的多个面61的操纵扳手拧紧螺纹按钮51，来锁定板2和底板6，设备被设为与其关联的法兰F一起转动使得法兰旋紧至管状元件T。

一旦旋紧操作完成，操作者按压按钮43或143使得滚花突起34a或134a回复，滚花突起34a或134a不再装配在孔Fa中，以允许销被抽出而且整个设备1被分离。

在将管状元件T本身锁定于固定夹持部件后，例如锁定在虎钳的钳口之间后，执行类似步骤以旋松安装于管状元件T的法兰F。

上述描述说明了实现所有预定目的的本发明主体的设备。

本发明尤其实现了使法兰旋紧和旋松操作简单快速的目的，而无需操作者使用经验性的工具。

以此方式，本发明还实现了使法兰旋紧和旋松操作更安全的目的，因为操作使用了标准且统一的操纵工具。

而且，由于具有反作用装置、反作用装置设有抵靠于法兰中的孔的滚花突起，使得也可以在高于地面的位置舒适地旋紧和/或旋松法兰，例如将法兰与从天花板突出的管道旋紧和/或旋松，总是处于安全操作条件下。

在构造阶段，能够对本发明主体的设备实施本文未描述或附图未示出的修正或结构改变。

然而，可以理解的是，如果上述修正或改变落在后续权利要求的范围内，则应当认为它们全都受本专利保护。

Claims (13)

1.用于将螺纹法兰(F)在相应管状元件(T)的螺纹端上旋紧和/或旋松的设备(1)，其特征在于，所述设备包括：

板(2)，所述板(2)设有至少一对槽孔(12、112)，所述槽孔构造成限定出由多个点定义的中心线(12a、112a)，其中，对于所述中心线中的任一条中心线的每个点(P)，可以识别出属于相对置的中心线的相应点(P’)，这些点(P、P’)相对于所述板(2)的中心(2a)对称设置并沿着穿过所述中心(2a)的方向(D)对齐；

底板(6)，所述底板(6)同心地面对并抵靠所述板(2)，所述底板(6)还设有至少一个成形座(14、114)，所述成形座(14、114)穿过所述底板(6)的中心(6a)且构造成与成对的所述槽孔(12、112)相交；

一对游动件(16、116)，所述游动件(16、116)滑动地配合在所述成形座(14、114)中，每个游动件均包括销(18、118)，所述销(18、118)构造成能够在所述成形座(14、114)与相应的所述槽孔(12、112)之间的相交区域处配合成穿过对应的槽孔(12、112)；

反作用装置(34、134)，所述反作用装置(34、134)与所述销(18、118)相关联并布置成接触移动装置(28、128)，所述移动装置(28、128)构造成使所述反作用装置(34、134)相对于所述销(18、118)径向移动；

锁定装置(50)，所述锁定装置(50)适于将所述板(2)和所述底板(6)彼此锁定；

操纵装置(60)，所述操纵装置(60)属于所述锁定装置(50)并适于使所述设备(1)转动。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述板(2)设有两对槽孔(12、112)，所述底板(6)设有两个彼此正交的成形座(14、114)，每个成形座构造成与这些成对的所述槽孔(12、112)中的一对槽孔相交，以滑动地容纳一对游动件(16、116)，每个游动件均包括销(18、118)。

3.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于，所述槽孔(12、112)具有弯曲轮廓(12’、112’)。

4.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于，所述槽孔具有直线轮廓。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述成形座(14、114)限定两个彼此正交并穿过所述底板(6)的中心(6a)的直线方向(15、115)。

6.根据在先权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述成形座(14、114)中的每一者具有T型截面，所述T形截面构造成使其能滑动地容纳所述游动件(16、116)并设有开口区域(17、117)，所述游动件(16、116)的所述销(18、118)从所述开口区域(17、117)突出。

7.根据在先权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述反作用装置(34、134)包括从所述销(18、118)中形成的缝隙(19、119)中径向突出的滚花突起(34a、134a)。

8.根据权利要求7所述的设备(1)，其特征在于，所述销(18、118)包括：

第一对销(18)，第一对销(18)的每个销中能区分出下部区域(18a)和上部区域(18b)，所述下部区域(18a)从所述游动件(16)突出并设有所述缝隙(19)，所述上部区域(18b)的直径小于位于下方的所述下部区域(18a)的直径；

第二对销(118)，第二对销(118)的每个销中能区分出下部区域(118a)和上部区域(118b)，所述下部区域(118a)从所述游动件(116)突出，所述上部区域(118b)的直径小于位于下方的所述下部区域(118a)的直径，并且在所述上部区域(118b)中设有所述缝隙(119)。

9.根据权利要求7或8所述的设备(1)，其特征在于，所述移动装置(28、128)包括相互接触并且同轴地位于所述销(18、118)内的柱状芯轴(40、140)和弹性装置(41、141)。

10.根据权利要求9所述的设备(1)，其特征在于，所述柱状芯轴(40、140)包括：

圆锥形表面(42、142)，所述圆锥形表面构造成将所述反作用装置(34、134)布置成在通常情况下从所述销(18、118)径向突出；

按钮(43、143)，所述按钮在操作者的操作下使得所述柱状芯轴(40、140)抵抗所述弹性装置(41、141)进行轴向运动，以使所述反作用装置(34、134)径向回复到所述销(18、118)中。

11.根据在先权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述锁定装置(50)包括：

杆(4)，所述杆(4)构造成定义垂直于所述板(2)和所述底板(6)并穿过它们的中心(2a、6a)的纵向方向(Y)，所述杆(4)的头部(4a)由所述板(2)的中心(2a)约束；

中芯(10)，所述中芯(10)从所述底板(6)的座(6b)突出并设有用于容纳所述杆(4)的中心通孔(11)；

螺纹旋钮(51)，所述螺纹旋钮(51)构造成能旋紧至所述杆(4)的从所述中芯(10)突出的螺纹端(4b)，以抵靠所述中芯(10)，其中所述操纵装置(60)属于所述中芯(10)。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述操纵装置(60)为属于所述中芯(10)的侧表面的多个平面(61)，所述多个平面构造成能够联接于操纵扳手。

13.根据在先权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述板(2)和所述底板(6)均为圆形。