CN111185740B - 一种楔环拆装工具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种楔环拆装工具及其使用方法，该拆装工具包括支撑组件、多个滑轮、绞盘组件和高强度细绳。本发明基于滑轮和绞盘等常见零件的组合和设计，在实现楔环拆装功能的同时，能够降低楔环拆装过程对楔环和工件的损伤。本发明的半圆环组合支撑环及软垫的，可以使支撑环适应一定范围内不同尺寸和结构特征圆管或圆柱形工件，而滑轮和绞盘组件则在更大范围内适用各种类型的工件。本发明的可灵活拆装楔环的辅助工具，其结构和操作方法简单，能够为航空航天、武器装备制造等领域中常见的圆管或圆柱形工件的安全、可靠、快捷拆装提供便利。

Description

一种楔环拆装工具及其使用方法

技术领域

本发明属于工件安装工装技术领域，具体涉及一种楔环拆装工具及其使用方法。

背景技术

楔环连接结构凭借其结构紧凑、连接可靠和连接处气密性好等优点，广泛应用于航天、军事或机械领域中圆管或圆柱体工件的连接。这些连接件在性能调试、检修等环节时需频繁进行楔环拆装操作，而楔环连接结构的不足之处在于拆装难度较大。

典型的楔环连接结构如图1所示，在两个待连接的圆管或圆柱体工件1、2的对接区域内壁或外壁设有半宽楔环槽，两个工件对接后，形成可容纳楔环的楔环槽；第一楔环3、第二楔环4为一对互补的不封闭金属圆环结构，单个楔环在环向方向为长直角三角形。装配时，将一个楔环从楔环槽口5沿顺时针装入，再将另一个楔环沿楔环槽口5逆时针装入。楔环沿楔环槽口装入的过程中受摩擦力较大，例如来自楔环槽各壁面的摩擦力，装入第二个楔环时第一个楔环的摩擦力。这些摩擦力使得楔环安装和拆卸颇为耗力，但同时也是保证楔环连接结构紧固可靠的重要前提。因此，通过降低工件和楔环的表面粗糙度，或者降低二者之间的配合公差以提高楔环安装的便利性是不可靠的。

传统的楔环拆装方法主要是通过人力拉拔、推动或敲击进行。例如，力气较大之人一手于楔环槽口处垂直方向上用力按住楔环，另一手用力沿楔环槽口处切向位置推动或拉拔楔环，可实现配合程度较松的楔环拆装，但该方法费力且不安全；楔环与工件配合公差较小时，采用该方法拆装几无可能。另一种方法是一人采用钢丝钳等工具将楔环于楔环槽口处拉起少许后，另一人采用铜棒、木块或橡胶块等物垫于楔环上，使用榔头敲击，同时再有一人于楔环切向方向用力推动或拔出。但是，该方法存在效率低下、易损伤壳体和楔环的弊端。

殷建生等人提出一种基于杠杆原理的铰接式楔环拆卸装置(CN202878225U)，可以实现已安装好的楔环在起始部分的拆卸，但是由于楔环拆装行程较长，该装置无法实现楔环其余部分的拆卸和安装。李洪达等人基于杠杆原理提出一种楔环拆装专用工装(CN104260041A)，其利用梯形传动丝杠和伸缩销于楔环槽口处向楔环施加均匀切向动力，可以实现楔环的拆卸和安装，但是由于楔环槽口宽度有限，而楔环装入和拆卸行程较长，基于该工装需要通过较为繁琐的步骤或者改动楔环结构方可完成楔环拆装，例如可能要持续转动支撑组件以使施力点逐渐接近或远离楔环槽口，或者可能需要在楔环上加工一定数量、尺寸合适的安装孔(可能使楔环强度和寿命下降)以供伸缩销施力。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提出一种简易、稳定、可单人操作、可有效降低楔环和工件损伤的楔环拆装工具及其使用方法，以解决现有楔环拆装难度大，手工拆装费时费力、不安全且易损坏楔环或工件，已有楔环拆装工具便利性或易用性不足的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种楔环拆装工具，该拆装工具包括支撑组件、多个滑轮、绞盘组件和高强度细绳；其中，

支撑组件包括第一支撑环、第二支撑环和连接螺栓；其中，第一支撑环和第二支撑环各由两个半圆弧工件组成，两个半圆弧工件组合后形成支撑环的完整圆环；每个支撑环轴向方向上布有多个用于安装连接螺栓的通孔；第一支撑环和第二支撑环的内径分别与对应的待连接圆管或圆柱工件的外径匹配；连接螺栓用于将第一支撑环和第二支撑环分别连接闭合成圆环，对两个支撑环之间进行连接，以及安装多个滑轮和绞盘组件；

多个滑轮的内孔直径与连接螺栓外径匹配；另有内径稍大于连接螺栓外径和滑轮内孔内径的短套筒套装于连接螺栓上并安装于滑轮两侧，使滑轮置于第一支撑环和第二支撑环中间；

绞盘组件包括绞盘支架、卷轮和绞盘把手；其中，绞盘支架位于卷轮内侧并与连接螺栓相连，绞盘把手位于卷轮外侧，绞盘组件通过绞盘支架安装于第一支撑环和第二支撑环之间；绞盘把手用于使卷轮进行转动；

高强度细绳的一端固定于楔环的楔环销钉上，依次绕过多个滑轮后，另一端缠绕于卷轮上。

进一步地，支撑环与对应的圆管或圆柱工件之间垫有软垫。

进一步地，软垫的材质为橡胶、塑料或金属薄皮。

进一步地，卷轮上设置有分别与绞盘把手和卷轮连接的主、副齿盘。

进一步地，高强度细绳采用高强度耐磨材质。

进一步地，高强度细绳选用钢丝绳、钢丝或鱼线。

进一步地，高强度细绳采用单股或多股绞辫的方式。

此外，本发明还提出一种楔环拆装工具使用方法，采用如上述拆装工具，该使用方法包括：将两个带有半宽楔环槽的圆管工件对接，对接区域形成组合楔环槽，将第一支撑环和第二支撑环分别安装于两个已对接的圆管或圆柱体工件上，并通过连接螺栓将第一支撑环和第二支撑环闭合成圆环，通过连接螺栓依次将多个滑轮和绞盘组件安装于第一支撑环和第二支撑环之间；将楔环初始细稍段装入楔环槽；将高强度细绳一端固定于楔环的楔环销钉上，另一端依次绕过滑轮后缠绕并固定至绞盘组件的卷轮上，通过扳动绞盘把手牵动细绳将楔环牵入或拉出楔环槽。

进一步地，第一支撑环和第二支撑环与楔环槽两侧距离相等。

进一步地，将高强度细绳依次绕过滑轮时，先从距楔环销钉最近的滑轮下方穿过。

(三)有益效果

本发明提出一种楔环拆装工具及其使用方法，该拆装工具包括支撑组件、多个滑轮、绞盘组件和高强度细绳。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明基于滑轮可改变施力方向的原理和杠杆原理，可以省时省力地实现楔环的快速安装和拆卸。现有楔环拆装技术中，手工拆装费时费力、不安全且易损坏楔环或工件，已公开的楔环拆装工具存在便利性或易用性不足的问题。本发明基于滑轮和绞盘等常见零件的组合和设计，在实现楔环拆装功能的同时，能够降低楔环拆装过程对楔环和工件的损伤。

(2)本发明的楔环拆装工装具有较好的尺寸和工件结构适应性。本发明涉及的半圆环组合支撑环及软垫的设计，可以使支撑环适应一定范围内不同尺寸和结构特征圆管或圆柱形工件，而滑轮和绞盘组件则在更大范围内适用各种类型的工件。

本发明的可灵活拆装楔环的辅助工具，其结构和操作方法简单，能够为航空航天、武器装备制造等领域中常见的圆管或圆柱形工件的安全、可靠、快捷拆装提供便利。

附图说明

图1为典型的楔环连接结构示意图；

图2为本发明实施例楔环拆装工具结构示意图。

图中：1.第一圆管或圆柱，2.第二圆管或圆柱，3.第一楔环，4.第二楔环，5.楔环槽口，6.第一支撑环，7.第二支撑环，8.连接螺栓，9.软垫，10.套筒，11.第一滑轮，12.第二滑轮，13.第三滑轮，14.第四滑轮，15.楔环销钉，16.高强度细绳，17.绞盘组件，18.绞盘把手，19.卷轮，20.齿盘。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本实施例提出一种楔环拆装工具，其结构如图2所示，包括支撑组件、多个滑轮、绞盘组件和高强度细绳。

支撑组件由第一支撑环6、第二支撑环7和连接螺栓8组成。其中，第一支撑环6和第二支撑环7各由两个半圆弧工件组成，两个半圆弧工件组合后形成支撑环的完整圆环。支撑环轴向方向上布有8～12个通孔，用于安装连接螺栓8，通孔数量及直径根据圆管或圆柱工件1、2的尺寸、楔环拆装难度等因素于实际使用时确定或调整。第一支撑环6和第二支撑环7的内径分别与对应的待连接圆管或圆柱工件1、2的外径匹配。支撑环与对应的圆管或圆柱工件之间垫有材质为橡胶、塑料或薄铜皮等的软垫9，用于使支撑环与工件紧密固定。

连接螺栓8具有多功能性，既能够用于将第一支撑环6和第二支撑环7分别连接闭合成圆环，也用于对两个支撑环之间进行连接，同时也用于安装多个滑轮11～14和绞盘组件17。

多个滑轮11～14为简易通用滑轮，其内孔直径与连接螺栓8外径匹配；另有内径稍大于连接螺栓8外径和滑轮内孔内径的短套筒10，其套装于连接螺栓8上并安装于滑轮两侧，使滑轮置于第一支撑环6和第二支撑环7中间。

绞盘组件17由绞盘支架、卷轮19、齿盘20和绞盘把手18构成。其中，绞盘支架位于卷轮19内侧，齿盘20和绞盘把手18位于卷轮19外侧。绞盘组件17通过与连接螺栓8相连的绞盘支架安装于第一支撑环6和第二支撑环7之间。本实施例中的绞盘组件17可以采用简易结构，当楔环摩擦力过大，采用简易绞盘结构无法牵动楔环时，可选用带主、副齿盘20的省力绞盘以提高推动力。

高强度细绳16为高强度耐磨材质，可以选择钢丝绳、钢丝或碳纤维鱼线中强度较高的种类及规格型号，单股绳强度不足时可采用多股绞辫的方式提高强度。高强度细绳16一端固定于楔环的楔环销钉15上，依次绕过多个滑轮(包括第二滑轮12、第一滑轮11或更多滑轮)，另一端缠绕于卷轮19上。高强度细绳16穿绕滑轮的方式根据楔环装入楔环槽的长度而定，但须保持细绳从距离楔环销钉15最近的滑轮的下方(靠近圆管或圆柱工件1、2的一侧)穿过，以保持高强度细绳16施加于楔环销钉15的力为切向力；高强度细绳16从其他滑轮的上方(远离圆管或圆柱工件1、2的一侧)穿过。

上述楔环拆装工装通过如下方法使用。

楔环安装操作方法为：

将两个带有半宽楔环槽的圆管工件1、2对接，对接区域形成约3mm×10mm的组合楔环槽，将第一支撑环6和第二支撑环7分别安装于两个已对接的圆管或圆柱体工件1、2外壁上，支撑环与工件之间铺垫有约0.5mm厚的软垫9(如PVC软垫)，通过连接螺栓8将第一支撑环6和第二支撑环7闭合成圆环，并使其与楔环槽两侧距离相等；通过连接螺栓8依次将多个滑轮11～14和绞盘组件17安装于第一支撑环6和第二支撑环7之间；手动将楔环初始细稍段(长度约为楔环总长的1/8)装入楔环槽5；将高强度细绳16一端固定于楔环的楔环销钉15上，另一端先从距楔环销钉15最近的第二滑轮12下方穿过，再依次从其他滑轮上方穿过并最后缠绕固定至绞盘组件17的卷轮19上，扳动绞盘把手18牵动细绳16即可将楔环牵入楔环槽一段距离，调整高强度细绳16的穿绕方式继续牵动楔环，直至将楔环完全装入楔环槽。参照上述步骤将另一楔环沿逆时针方向装入；拆除支撑环6和7、多个滑轮和绞盘组件17(可以只拆卸支撑环闭合处的一只连接螺栓8即可将整套工具全部拆除)。

楔环拆卸操作方法：安装支撑环等楔环拆装工装；参照上述细绳穿绕方法，先沿顺时针方向拆卸一个楔环，再沿逆时针方向拆卸另一楔环；最后拆卸支撑环等组件。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种楔环拆装工具，其特征在于，所述拆装工具包括支撑组件、多个滑轮、绞盘组件和高强度细绳；其中，

所述支撑组件包括第一支撑环、第二支撑环和连接螺栓；其中，第一支撑环和第二支撑环各由两个半圆弧工件组成，两个半圆弧工件组合后形成支撑环的完整圆环；每个支撑环轴向方向上布有多个用于安装连接螺栓的通孔；所述第一支撑环和第二支撑环的内径分别与对应的待连接圆管或圆柱工件的外径匹配；连接螺栓用于将第一支撑环和第二支撑环分别连接闭合成圆环，对两个支撑环之间进行连接，以及安装多个滑轮和绞盘组件；

所述多个滑轮的内孔直径与连接螺栓外径匹配；另有内径稍大于连接螺栓外径和滑轮内孔内径的短套筒套装于连接螺栓上并安装于滑轮两侧，使滑轮置于第一支撑环和第二支撑环中间；

所述绞盘组件包括绞盘支架、卷轮和绞盘把手；其中，绞盘支架位于卷轮内侧并与连接螺栓相连，绞盘把手位于卷轮外侧，绞盘组件通过绞盘支架安装于第一支撑环和第二支撑环之间；绞盘把手用于使卷轮进行转动；

所述高强度细绳的一端固定于楔环的楔环销钉上，依次绕过多个滑轮后，另一端缠绕于卷轮上。

2.如权利要求1所述的拆装工具，其特征在于，所述支撑环与对应的圆管或圆柱工件之间垫有软垫。

3.如权利要求2所述的拆装工具，其特征在于，所述软垫的材质为橡胶、塑料或金属薄皮。

4.如权利要求2所述的拆装工具，其特征在于，所述卷轮上设置有分别与绞盘把手和卷轮连接的主、副齿盘。

5.如权利要求1所述的拆装工具，其特征在于，所述高强度细绳采用高强度耐磨材质。

6.如权利要求5所述的拆装工具，其特征在于，所述高强度细绳选用钢丝绳、钢丝或鱼线。

7.如权利要求6所述的拆装工具，其特征在于，所述高强度细绳采用单股或多股绞辫的方式。

8.一种楔环拆装工具使用方法，其特征在于，采用如上述任一项权利要求所述的拆装工具，所述使用方法包括：将两个带有半宽楔环槽的圆管工件对接，对接区域形成组合楔环槽，将第一支撑环和第二支撑环分别安装于两个已对接的圆管或圆柱体工件上，并通过连接螺栓将第一支撑环和第二支撑环闭合成圆环，通过连接螺栓依次将多个滑轮和绞盘组件安装于第一支撑环和第二支撑环之间；将楔环初始细稍段装入楔环槽；将高强度细绳一端固定于楔环的楔环销钉上，另一端依次绕过滑轮后缠绕并固定至绞盘组件的卷轮上，通过扳动绞盘把手牵动细绳将楔环牵入或拉出楔环槽。

9.如权利要求8所述的使用方法，其特征在于，第一支撑环和第二支撑环与楔环槽两侧距离相等。

10.如权利要求8所述的使用方法，其特征在于，将高强度细绳依次绕过滑轮时，先从距楔环销钉最近的滑轮下方穿过。

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