CN111411621A - 升船机安全机构间隙调整装置及其调整方法 - Google Patents
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Abstract
一种升船机安全机构间隙调整装置及其调整方法,包括联轴器和驱动装置,联轴器包括下回旋支撑盘、连接轴和抱箍,下回旋支撑盘与连接轴同轴连接,抱箍用于将下回旋支撑盘与安全机构驱动轴的上回旋支撑盘连接。本装置通过双向棘轮扳手换向功能,实现安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙快速调整,调整精准,安装与检修方便,棘轮上的角度刻度和手柄上的位置指针可准确得到间隙调整的高度数据,提高安全机构间隙调整的精确度和效率。
Description
技术领域
本发明属于升船机安全机构间隙调整技术领域,特别涉及一种升船机安全机构间隙调整装置及其调整方法。
背景技术
安全机构是升船机的安全保障机构,安全机构如图5至图7所示,在船厢升降过程中,旋转螺杆随驱动机构的小齿轮同步升降,螺牙与螺母柱螺纹面不接触,安装时二者之间在上、下两个方向均有一定间隙。升船机长期运行行程的累计误差和安全机构拆装过程均需对安全机构螺纹副间隙进行调整,目前对安全机构间隙进行调整时,操作工序复杂、操作空间狭小、需要多人操作且操作上存在危险,严重影响升船机安全机构间隙调整安全性和效率。
发明内容
鉴于背景技术所存在的技术问题,本发明所提供的升船机安全机构间隙调整装置及其调整方法,本装置通过双向棘轮扳手换向功能,实现安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙快速调整,调整精准,安装与检修方便,棘轮上的角度刻度和手柄上的位置指针可准确得到间隙调整的高度数据,提高安全机构间隙调整的精确度和效率。
为了解决上述技术问题,本发明采取了如下技术方案来实现:
一种升船机安全机构间隙调整装置,包括联轴器和驱动装置,联轴器包括下回旋支撑盘、连接轴和抱箍,下回旋支撑盘与连接轴同轴连接,抱箍用于将下回旋支撑盘与安全机构驱动轴的上回旋支撑盘连接。
优选的方案中,所述的下回旋支撑盘为带花键圆环结构,所述带花键圆环结构用于与上回旋支撑盘花键圆环结构啮合。
优选的方案中,所述的抱箍包括两个圆弧形固定槽板,两个圆弧形固定槽板之间可拆卸地连接;两个圆弧形固定槽板一端铰接,另一端通过螺栓固定;圆弧形固定槽板内壁为凹槽结构。
优选的方案中,所述的驱动装置为双向棘轮扳手,双向棘轮扳手用于驱动连接轴转动;双向棘轮扳手包括棘轮,棘轮中心设有环形凸齿,连接轴下部设有环形齿槽,环形齿槽与环形凸齿相配合。
优选的方案中,所述的双向棘轮扳手上设有刻度环盘和指针,刻度环盘与棘轮平行且同轴设置;刻度环盘与棘轮固定连接,指针设置在双向棘轮扳手的外壳上;刻度环盘通过螺丝和垫片与棘轮连接,刻度环盘与双向棘轮扳手的外壳设有间隙;双向棘轮扳手下方设有限位堵头,限位堵头用于通过螺丝与连接轴底部连接。
优选的方案中,所述的双向棘轮扳手可拆卸地设有加力杆。
步骤1)、断开需要调整船厢姿态驱动点减速器与同步轴的连接,并将船厢姿态调整水平,回装同步轴;
步骤2)、分别测量安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙值,确定间隙调整方向;
步骤3)、拆除安全机构驱动万向联轴器,将安全机构盘车装置下回旋支撑盘与上回旋支撑盘对位啮合,用抱箍将下回旋支撑盘与上回旋支撑盘夹紧;
步骤4)、采用装置顺时针或逆时针转动安全机构,其中顺时针旋转时安全机构螺纹副上间隙变大,安全机构螺纹副下间隙变小,逆时针旋转时安全机构螺纹副上间隙变小,安全机构螺纹副下间隙变大;
步骤5)、测量安全机构螺纹副上间隙与安全机构螺纹副下间隙值,对比间隙值,若∣d1-d2∣≤Δd0,则间隙调整完成,若∣d1-d2∣>Δd0,则重复步骤4),直至∣d1-d2∣≤Δd0,间隙调整完成;
步骤6)、回装安全机构驱动万向联轴器,恢复运行。
优选的方案中,所述的安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙调整时转动角度为ω1=2ω2,其中ω1为盘车装置转动角度,ω2为旋转螺杆转动角度。
优选的方案中,所述的升船机安全机构盘车方法,包括如下步骤:
步骤1)、船厢停于检修位置,平衡重框架采用检修用钢垫梁支撑;
步骤2)、执行船厢排水流程,连接排水管路,开启阀门,排干船厢水体;
步骤3)、拆除安全机构旋转接头及与其连接的液压管路;
步骤4)、在安全机构支撑杆与旋转螺杆下端内孔之间安装限位装置,使支撑杆固定处于竖直状态;
步骤5)、拆除安全机构支撑杆与船厢安全横梁法兰连接的球铰螺杆,使球铰与安全横梁法兰脱开;
步骤6)、拆除安全机构驱动万向联轴器,将安全机构盘车装置下回旋支撑盘与上回旋支撑盘对位啮合,用抱箍将下回旋支撑盘与上回旋支撑盘夹紧;
步骤7)、在安全机构上导向架吊装孔安装吊环,并将顶部机房检修行车吊钩通过吊装钢丝绳与吊环连接;
步骤8)、确定安全机构需要起升或下降,再调节驱动装置的驱动方向;
步骤9)、检修行车控制安全机构缓慢升降,同时,通过盘车装置是安全机构同步旋转;
步骤10)、观察并测量安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙,若∣d1-d2∣≥Δd,即安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙差值的绝对值不得小于固定值,则检修行车与盘车装置同时停车;
步骤11)、根据安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙测量值判断顺时针盘车或逆时针盘车,检修行车吊钩固定不动,顺时针或逆时针旋转盘车装置以调整安全机构螺纹副间隙,所述的安全机构螺纹副间隙包括安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙;
步骤12)、安全机构螺纹副间隙调整完成后,重复步骤8)至步骤11),直至安全机构升降至要求位置。
优选的方案中,所述的安全机构盘车过程边界条件为安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙需满足∣d1-d2∣≥Δd,即安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙差值的绝对值不得小于固定值;安全机构螺纹副间隙调整时,根据螺纹副间隙差值顺时针或逆时针盘车一定角度对应双向棘轮扳手上的角度刻度。
本专利可达到以下有益效果:
联轴器的下回旋支撑盘设有带花键圆环结构,所述带花键圆环结构用于与上回旋支撑盘花键圆环结构啮合,再通过抱箍夹紧,连接可靠,拆装方便。
双向棘轮扳手上设计有角度刻度和位置指针,满足准确度要求,可提高安全机构间隙调精确度。本发明驱动装置采用双向棘轮扳手,通过转换棘轮方向实现安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙的调整。
限位堵头避免双向棘轮扳手使用中脱落。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
图1为本发明轴向展开图;
图2为本发明下回旋支撑盘与上回旋支撑盘连接结构图;
图3为本发明三维结构图;
图4为本发明使用中结构示意图;
图5为现有升船机安全机构结构示意图;
图6为图5中A处放大图;
图7为升船机安全机构俯视图。
图中:联轴器1、下回旋支撑盘11、连接轴12、抱箍13、圆弧形固定槽板 13.1、驱动装置2、棘轮21、刻度环盘22、指针23、加力杆24、限位堵头25、上回旋支撑盘3、上导向架4、下导向架5、螺母柱6、旋转螺杆7、安全机构螺纹副上间隙8、安全机构螺纹副下间隙9。
具体实施方式
实施例1:
优选的方案如图1至图4所示,一种升船机安全机构间隙调整装置,包括联轴器1和驱动装置2,联轴器1包括下回旋支撑盘11、连接轴12和抱箍13,下回旋支撑盘11与连接轴12同轴连接,抱箍13用于将下回旋支撑盘11与安全机构驱动轴的上回旋支撑盘3连接。驱动装置2用于驱动连接轴12转动,从而转动上回旋支撑盘3。
进一步地,如图2所示,下回旋支撑盘11为带花键圆环结构,所述带花键圆环结构用于与上回旋支撑盘3花键圆环结构啮合。
进一步地,如图3所示,抱箍13包括两个圆弧形固定槽板13.1,两个圆弧形固定槽板13.1之间可拆卸地连接。
进一步地,两个圆弧形固定槽板13.1一端铰接,另一端通过螺栓固定。如图 1所示,两个圆弧形固定槽板13.1一端通过连接板铰接,两个圆弧形固定槽板 13.1另一端设有连接面板,连接面板上开设有螺栓孔,螺栓孔用于安装螺栓。
进一步地,圆弧形固定槽板13.1内壁为凹槽结构。如图2所示,两个圆弧形固定槽板13.1将下回旋支撑盘11和上回旋支撑盘3箍紧后,圆弧形固定槽板13.1的凹槽内壁用于限制下回旋支撑盘11和上回旋支撑盘3上下移动。
进一步地,如图2所示,驱动装置2为双向棘轮扳手,双向棘轮扳手用于驱动连接轴12转动。
进一步地,双向棘轮扳手包括棘轮21,棘轮21中心设有环形凸齿,连接轴 12下部设有环形齿槽,环形齿槽与环形凸齿相配合。
进一步地,双向棘轮扳手上设有刻度环盘22和指针23,刻度环盘22与棘轮21平行且同轴设置;刻度环盘22与棘轮21固定连接,指针23设置在双向棘轮扳手的外壳上。如图6所示,安全机构螺纹副上间隙8和安全机构螺纹副下间隙9的间距是非常小的,驱动装置2调节范围就很小,因此采用刻度环盘22和指针23配合,能够方便看清楚双向棘轮扳手旋转的角度大小。刻度环盘22上设有角度指示,角度指示包括正角度指示和负角度指示,指针23指向“0”刻度时,证明安全机构的间隙最合适。
进一步地,如图1所示,刻度环盘22通过螺丝和垫片与棘轮21连接,刻度环盘22与双向棘轮扳手的外壳设有间隙;双向棘轮扳手下方设有限位堵头25,限位堵头25用于通过螺丝与连接轴12底部连接,限位堵头25避免双向棘轮扳手使用中脱落。刻度环盘22随棘轮21一体转动,而指针23随双向棘轮扳手的外壳一同转动,当双向棘轮扳手反向转动时,棘轮21和刻度环盘22不转动,从而实现了刻度环盘22与指针23相对转动。
进一步地,双向棘轮扳手可拆卸地设有加力杆24。加力杆24通过螺栓与双向棘轮扳手的头部连接。
整个装置的工作原理如下:
拆除与上回旋支撑盘3连接的万向联轴器,打开联轴器1的抱箍13,将下回旋支撑盘11与上回旋支撑盘3对位啮合,用抱箍13将下回旋支撑盘11与上回旋支撑盘3夹紧,安装加力杆24,根据安全机构间隙调整的方向,旋转双向棘轮扳手,从而调节安全机构螺纹副上间隙8和安全机构螺纹副下间隙9尺度,达到调整安全机构间隙的目的,调整完毕后拆除加力杆24,然后松开抱箍13。回装万向联轴器,安全机构间隙调整完成。
实施例2:
优选的方案中,所述的升船机安全机构间隙调节方法,包括如下步骤:
步骤1)、断开需要调整船厢姿态驱动点减速器与同步轴的连接,并将船厢姿态调整水平,回装同步轴;
步骤2)、分别测量安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙值,确定间隙调整方向;
步骤3)、拆除安全机构驱动万向联轴器,将安全机构盘车装置下回旋支撑盘11与上回旋支撑盘3对位啮合,用抱箍13将下回旋支撑盘11与上回旋支撑盘3夹紧;
步骤4)、采用装置顺时针或逆时针转动安全机构,其中顺时针旋转时安全机构螺纹副上间隙变大,安全机构螺纹副下间隙变小,逆时针旋转时安全机构螺纹副上间隙变小,安全机构螺纹副下间隙变大;
步骤5)、测量安全机构螺纹副上间隙与安全机构螺纹副下间隙值,对比间隙值,若∣d1-d2∣≤Δd0,则间隙调整完成,若∣d1-d2∣>Δd0,则重复步骤4),直至∣d1-d2∣≤Δd0,间隙调整完成;
步骤6)、回装安全机构驱动万向联轴器,恢复运行。
进一步地,安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙调整时转动角度为ω1=2ω2,其中ω1为盘车装置转动角度,ω2为旋转螺杆转动角度。
实施例3:
如图5至图7所示,长螺母-短螺杆式安全机构作为升船机的安全保障机构的一种型式,在船厢升降过程中,旋转螺杆随驱动机构的小齿轮同步升降,螺牙与螺母柱螺纹面不接触,安装时二者之间在上、下两个方向均有一定的间隙,即存在安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙。船厢的全平衡状态被破坏,从而造成安全机构螺纹副间隙变小,直至间隙完全消失,船厢的不平衡载荷经螺杆传递到螺母柱上,防止升船机全平衡遭到破坏时导致灾难性事故。
目前公知的安全机构安装方法,主要针对的是安全机构大行程升降的施工,对安全机构小行程盘车与高精度间隙调整考虑不足,不能完全适应安全机构检修拆装及日常高精度间隙调整的要求。在升船机安全机构安装时采用的工装为短螺杆外壁上具有呈上升螺旋线排列的若干个滚轮与螺母柱螺旋轨道面接触,通过安全机构自重下落的方式进行,安全机构下落至接近安装位置约2米—2.5米时需要拆除工装,进行人为手动盘车至安装位置。目前的手动盘车存在工序比较复杂,费时费力,安全性不够的问题。
优选的方案中,所述的升船机安全机构盘车方法,将升船机安全机构间隙调整装置作为盘车装置来使用,包括如下步骤:
步骤1)、船厢停于检修位置,平衡重框架采用检修用钢垫梁支撑;
步骤2)、执行船厢排水流程,连接排水管路,开启阀门,排干船厢水体;
步骤3)、拆除安全机构旋转接头及与其连接的液压管路;
步骤4)、在安全机构支撑杆与旋转螺杆下端内孔之间安装限位装置,使支撑杆固定处于竖直状态;
步骤5)、拆除安全机构支撑杆与船厢安全横梁法兰连接的球铰螺杆,使球铰与安全横梁法兰脱开;
步骤6)、拆除安全机构驱动万向联轴器,将安全机构盘车装置下回旋支撑盘11与上回旋支撑盘3对位啮合,用抱箍13将下回旋支撑盘11与上回旋支撑盘3夹紧;
步骤7)、在安全机构上导向架4吊装孔安装吊环,并将顶部机房检修行车吊钩通过吊装钢丝绳与吊环连接;
步骤8)、确定安全机构需要起升或下降,再调节驱动装置2的驱动方向;拨动安全机构盘车装置中的双向棘轮扳手换向按钮,顺时针盘车为下降,逆时针盘车为上升;
步骤9)、检修行车控制安全机构缓慢升降,同时,通过盘车装置是安全机构同步旋转;
步骤10)、观察并测量安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙,若∣d1-d2∣≥Δd,即安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙差值的绝对值不得小于固定值,则检修行车与盘车装置同时停车;
步骤11)、根据安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙测量值判断顺时针盘车或逆时针盘车,检修行车吊钩固定不动,顺时针或逆时针旋转盘车装置以调整安全机构螺纹副间隙,所述的安全机构螺纹副间隙包括安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙;
步骤12)、安全机构螺纹副间隙调整完成后,重复步骤8)至步骤11),直至安全机构升降至要求位置。
通过使用此安全机构盘车方法,能够很大程度上降低施工的工作量,节省人力,通过操作安装方法简单,提高了升船机安全机构拆装检修的安全性。通过本方法可实现安全机构小行程提升或下降,完成安全机构大行程升降施工工装安装与拆卸,使安全机构精准安装到位。
进一步地,安全机构盘车过程边界条件为安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙需满足∣d1-d2∣≥Δd,即安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙差值的绝对值不得小于固定值;安全机构螺纹副间隙调整时,根据螺纹副间隙差值顺时针或逆时针盘车一定角度对应双向棘轮扳手上的角度刻度。可精确调整安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙的间隙差值。安全机构螺纹副间隙的测量采用钢板尺或者游标卡尺均可。
本技术方案中,盘车过程中,如图5至图7所示,以三峡升船机安全机构举例说明,旋转螺杆7高度2385mm,螺纹有效高度1800mm,旋转螺杆7上端与上导向架4连结,下端与小齿轮及下导向架5连结,旋转螺杆7的顶部与船厢对接锁定机构联结,内部盲孔装设有推力球面轴承;安全机构旋转螺杆的表面设置有阿基米德螺旋线,其螺旋面当量摩擦角满足自锁条件,在船厢升降过程中,旋转螺杆随驱动机构的小齿轮同步升降,螺牙与螺母柱螺纹面不接触,安装时二者之间在上、下两个方向均有60mm的间隙。要求安全机构在船厢安装位盘车升至一定高度,最终将安全机构从螺母柱拆除,待相关部件修复完毕后将安全机构回落至盘车高度,最后用盘车装置将安全机构安装到位。
盘车装置安装中,拆除与上回旋支撑盘3连接的万向联轴器,打开联轴器1 的抱箍13,将下回旋支撑盘11与上回旋支撑盘3对位啮合,用抱箍13将下回旋支撑盘11与上回旋支撑盘3夹紧,安装加力杆24。
Claims (10)
1.一种升船机安全机构间隙调整装置,包括联轴器(1)和驱动装置(2),其特征在于:联轴器(1)包括下回旋支撑盘(11)、连接轴(12)和抱箍(13),下回旋支撑盘(11)与连接轴(12)同轴连接,抱箍(13)用于将下回旋支撑盘(11)与安全机构驱动轴的上回旋支撑盘(3)连接。
2.根据权利要求1所述的升船机安全机构间隙调整装置,其特征在于:下回旋支撑盘(11)为带花键圆环结构,所述带花键圆环结构用于与上回旋支撑盘(3)花键圆环结构啮合。
3.根据权利要求1所述的升船机安全机构间隙调整装置,其特征在于:抱箍(13)包括两个圆弧形固定槽板(13.1),两个圆弧形固定槽板(13.1)之间可拆卸地连接;两个圆弧形固定槽板(13.1)一端铰接,另一端通过螺栓固定;圆弧形固定槽板(13.1)内壁为凹槽结构。
4.根据权利要求1所述的升船机安全机构间隙调整装置,其特征在于:驱动装置(2)为双向棘轮扳手,双向棘轮扳手用于驱动连接轴(12)转动;双向棘轮扳手包括棘轮(21),棘轮(21)中心设有环形凸齿,连接轴(12)下部设有环形齿槽,环形齿槽与环形凸齿相配合。
5.根据权利要求4所述的升船机安全机构间隙调整装置,其特征在于:双向棘轮扳手上设有刻度环盘(22)和指针(23),刻度环盘(22)与棘轮(21)平行且同轴设置;刻度环盘(22)与棘轮(21)固定连接,指针(23)设置在双向棘轮扳手的外壳上;刻度环盘(22)通过螺丝和垫片与棘轮(21)连接,刻度环盘(22)与双向棘轮扳手的外壳设有间隙;双向棘轮扳手下方设有限位堵头(25),限位堵头(25)用于通过螺丝与连接轴(12)底部连接。
6.根据权利要求4所述的升船机安全机构间隙调整装置,其特征在于:双向棘轮扳手可拆卸地设有加力杆(24)。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的升船机安全机构间隙调整装置的调整方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤1)、断开需要调整船厢姿态驱动点减速器与同步轴的连接,并将船厢姿态调整水平,回装同步轴;
步骤2)、分别测量安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙值,确定间隙调整方向;
步骤3)、拆除安全机构驱动万向联轴器,将安全机构盘车装置下回旋支撑盘(11)与上回旋支撑盘(3)对位啮合,用抱箍(13)将下回旋支撑盘(11)与上回旋支撑盘(3)夹紧;
步骤4)、采用装置顺时针或逆时针转动安全机构,其中顺时针旋转时安全机构螺纹副上间隙变大,安全机构螺纹副下间隙变小,逆时针旋转时安全机构螺纹副上间隙变小,安全机构螺纹副下间隙变大;
步骤5)、测量安全机构螺纹副上间隙与安全机构螺纹副下间隙值,对比间隙值,若∣d1-d2∣≤Δd0,则间隙调整完成,若∣d1-d2∣>Δd0,则重复步骤4),直至∣d1-d2∣≤Δd0,间隙调整完成;
步骤6)、回装安全机构驱动万向联轴器,恢复运行。
8.根据权利要求7所述的升船机安全机构间隙调整装置的调整方法,其特征在于:安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙调整时转动角度为ω1=2ω2,其中ω1为盘车装置转动角度,ω2为旋转螺杆转动角度。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的升船机安全机构盘车方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤1)、船厢停于检修位置,平衡重框架采用检修用钢垫梁支撑;
步骤2)、执行船厢排水流程,连接排水管路,开启阀门,排干船厢水体;
步骤3)、拆除安全机构旋转接头及与其连接的液压管路;
步骤4)、在安全机构支撑杆与旋转螺杆下端内孔之间安装限位装置,使支撑杆固定处于竖直状态;
步骤5)、拆除安全机构支撑杆与船厢安全横梁法兰连接的球铰螺杆,使球铰与安全横梁法兰脱开;
步骤6)、拆除安全机构驱动万向联轴器,将安全机构盘车装置下回旋支撑盘(11)与上回旋支撑盘(3)对位啮合,用抱箍(13)将下回旋支撑盘(11)与上回旋支撑盘(3)夹紧;
步骤7)、在安全机构上导向架(4)吊装孔安装吊环,并将顶部机房检修行车吊钩通过吊装钢丝绳与吊环连接;
步骤8)、确定安全机构需要起升或下降,再调节驱动装置(2)的驱动方向;
步骤9)、检修行车控制安全机构缓慢升降,同时,通过盘车装置是安全机构同步旋转;
步骤10)、观察并测量安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙,若∣d1-d2∣≥Δd,即安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙差值的绝对值不得小于固定值,则检修行车与盘车装置同时停车;
步骤11)、根据安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙测量值判断顺时针盘车或逆时针盘车,检修行车吊钩固定不动,顺时针或逆时针旋转盘车装置以调整安全机构螺纹副间隙,所述的安全机构螺纹副间隙包括安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙;
步骤12)、安全机构螺纹副间隙调整完成后,重复步骤8)至步骤11),直至安全机构升降至要求位置。
10.根据权利要求9所述的升船机安全机构盘车方法,其特征在于:安全机构盘车过程边界条件为安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙需满足∣d1-d2∣≥Δd,即安全机构螺纹副上间隙和安全机构螺纹副下间隙差值的绝对值不得小于固定值;安全机构螺纹副间隙调整时,根据螺纹副间隙差值顺时针或逆时针盘车一定角度对应双向棘轮扳手上的角度刻度。
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