CN112296455A - 一种外螺纹清理工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外螺纹清理工装，所述清理工装包括有能够套在外螺纹所在零件外部的刀具架，所述刀具架的周向上排布有多个刀具孔，这些刀具孔内分别穿装有能够延伸至刀具架内的、以对应于零件上的外螺纹结构的刀具体。本发明通过设置一个内径大于外螺纹所在零件直径的刀具架，并在刀具架上穿装多个能够延伸至刀具架内的、抵接外螺纹结构的刀具体，从而利用刀具架的周向旋转使各刀具体沿着外螺纹结构的螺纹轨迹抠、刮外螺纹上所附着的附着层，达到清理外螺纹的效果，清理效果良好，且操作过程高效、安全、灵活，可操作性强，特别适用于油气环境的外螺纹清理。

Description

一种外螺纹清理工装

技术领域

本发明涉及螺纹清理工具，具体是一种外螺纹清理用的作业工装。

背景技术

螺栓作为一种带外螺纹结构的零件，其在设备组成部件的紧固方面、设备的地锚方面等得到了普遍性应用。

螺栓在服役过程中，通常其栓头会有露出连接其上螺母的部分，这些裸露的外螺纹结构随着作业要求或时间延长会被涂漆（主要是保护零件及配套零件免被腐蚀）、或者会被灰尘、油污等附着物污染，即会在裸露的外螺纹结构上形成能够影响其表面光洁度和精度的附着层，这尤其以油气管线上所安装阀门的各种紧固螺栓最为明显。

外螺纹上附着的附着层一方面会影响螺纹锁紧功能的可靠性和稳定性，另一方面会影响外螺纹上的配套零件-例如螺母的旋出（比如设备保养维护作业中需要对各组成部件进行拆卸），这就需要对外螺纹上的附着层进行定期的或需要时的清洁整理。

目前，对外螺纹上的附着层清理主要是采用可旋转刷团打磨实现的，即钢丝刷结构的刷团以可旋转结构装配在操作杆上，操作杆上安装有能够驱动刷团旋转的电机，从而由电机驱动操作杆上的刷团旋转，旋转的刷团对外螺纹上附着的附着层实现打磨擦除。该技术虽然能够有效地清理外螺纹上的附着层，但其作业周期较长、效率低，而且在油气管线环境区域内的外螺纹上作业时存在安全隐患。

除此之外，中国专利文献公开了几种以配套的内螺纹在旋进过程中碾压去除外螺纹上附着层的技术，例如名称为“一种螺纹清理器”（公开号CN 109622455，公开日2019年04月16日）、“一种外螺纹清理器”（公开号CN 203389877，公开日2014年01月15日）等技术。此种以配套的内螺纹在旋进过程中碾压而去除外螺纹上附着层的技术虽有一定的效果，但效果不明显，这主要表现为：

1. 由于外螺纹上的附着层呈非均匀化的，这会影响外螺纹与配套内螺纹之间的吻合匹配，使得内螺纹在外螺纹上的旋紧相当吃力，操作难度大；

2. 旋进的内螺纹在旋进的过程中将外螺纹上的表层附着层会铲除剥落，但基层附着层则会被内螺纹碾压的更加贴紧外螺纹，从而增大后续清理难度；

3. 内螺纹与外螺纹之间具有高度的吻合性，专用性过强，不够通用、灵活，成本高。

综上所述，基于外螺纹的清理需要和现有外螺纹清理工装的技术不足，有必要研发一种对外螺纹上的附着层具有良好清理效果且安全、可操作性强的工装。

发明内容

本发明的技术目的在于：针对上述外螺纹清理作业的需要和现有外螺纹清理工装技术的不足，提供一种对外螺纹上的附着层具有良好清理效果且安全、可操作性强的外螺纹清理工装。

本发明的技术目的通过下述技术方案实现：一种外螺纹清理工装，所述清理工装包括有能够套在外螺纹所在零件外部的刀具架，所述刀具架的周向上排布有多个刀具孔，这些刀具孔内分别穿装有能够延伸至刀具架内的、以对应于零件上的外螺纹结构的刀具体。

作为优选方案之一，所述刀具架周向上所排布的各刀具孔分别以径向方向开设成型。

作为优选方案之一，所述刀具架上的每个刀具孔在上下方向具有可调整对应刀具体高度位置的余量空间，在所述刀具孔内以上下方向可滑动结构装配有调节螺母，由所述调节螺母以螺纹结构装配对应的刀具体。

作为优选方案之一，所述刀具架周向上所排布的刀具孔为均匀排布的三个。

作为优选方案之一，所述刀具架的周向上还开设有多个排污孔，这些排污孔分布在刀具架上的相邻两个刀具孔之间的区域内。进一步的，所述刀具架上的排污孔数量与刀具孔数量一致，每个排污孔处在相邻两个刀具孔之间的区域内。

作为优选方案之一，所述刀具体主要由轴向上的丝锥段、螺纹段和杆头构成，所述丝锥段用作伸入所述刀具架内、并由前端抵接零件上的外螺纹结构，所述螺纹段用作与所述刀具架上的对应刀具孔连接，所述杆头用作外力在刀具体上的附着。进一步的，所述刀具体的丝锥段前端为尖锥形结构。

作为优选方案之一，所述刀具体上设有长度测量结构的位移观察刻度，所述位移观察刻度以刀具体的前端为起点。

作为优选方案之一，所述刀具架上连接有供施力工具连接用的旋转接头。进一步的，所述旋转接头通过底座和多根支撑柱连接在刀具架的轴向上。

本发明的有益技术效果是：

1. 本发明通过设置一个内径大于外螺纹所在零件直径的刀具架，并在刀具架上穿装多个能够延伸至刀具架内的、抵接外螺纹结构的刀具体，从而利用刀具架的周向旋转使各刀具体沿着外螺纹结构的螺纹轨迹抠、刮外螺纹上所附着的附着层，达到清理外螺纹的效果，清理效果良好，且操作过程高效、安全、灵活，可操作性强，特别适用于油气环境的外螺纹清理；

2. 本发明刀具架周向上的各刀具孔以径向方向开设成型，使得经各刀具孔所穿装的对应刀具体在刀具架上呈径向装配，从而能够使刀具体的前端与刀具架内所套住的外螺纹形成全面、稳定地有效接触，以增强清理效果；

3. 本发明刀具架上的各刀具孔在上下方向以可调结构成型，其既能够可靠地保证作业时刀具体在刀具架上的周向和径向的稳定性，又能够在刀具架的上下方向（即轴向方向）上实现微型的、灵活的可调整，从而使同一刀具架上所排布的各刀具体有效的对应于不同外螺纹结构的螺纹轨迹，以保证刀具架上的各刀具体的前端在作业时能够有效地嵌入外螺纹结构的螺纹槽内，当然，刀具体在刀具架上的径向排布结构可以通过刀具体与调节螺母的配合而实现，通用、灵活性好；

4. 本发明刀具架上的刀具孔优选排布结构，使得成型结构简单，作业时具有操作方便、施力匀衡的特点；

5. 本发明刀具架上排污孔结构，能够有效地排出剥落于外螺纹结构上的污物，有利于保障作业进行的连续性和高效性；

6. 本发明的刀具体结构，既能有效适应于在刀具架上的径向可调需求，又能够可靠地配合外螺纹结构的螺纹槽，从而使的清理效果得到可靠保证；

7. 本发明刀具体上的位移观察刻度结构，有利于保障刀具体在刀具架上径向调整的精确控制；

8. 本发明刀具架上所连接的旋转接头，有利于作业过程中通过扳手等操作工具有效、稳定地驱动刀具架产生周向旋转。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图，在图中可以看出，刀具架套在零件的外部，在刀具架上径向穿装有三根刀具体，每根刀具体主要由轴向上的丝锥段、螺纹段和杆头组成，且刀具体上以其前端为起点设置有位移观察刻度，相邻刀具体之间的刀具架上开设有一个排污孔。

图2为本发明的外部轮廓结构简图，图中可以看出，刀具架通过多根支撑柱连接有处在上方的底座，底座上连接有旋转接头，该旋转接头与刀具架为轴向对应结构。

图中代号含义：1—刀具架；2—刀具孔；3—调节螺母；4—刀具体；5—螺纹段；6—丝锥段；7—零件；8—支撑柱；9—旋转接头；10—底座；11—杆头；12—排污孔。

具体实施方式

本发明涉及螺纹清理工具，具体是一种外螺纹清理用的作业工装，下面以多个实施例对本发明的主体技术内容进行详细说明。其中，实施例1结合说明书附图-即图1和图2对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释，其它实施例虽未单独绘制附图，但其主体结构仍可参照实施例1的附图。

在此需要特别说明的是，本发明的附图是示意性的，其为了清楚本发明的技术目的已经简化了不必要的细节，以避免模糊了本发明贡献于现有技术的技术方案。

实施例1

参见图1和图2所示，本发明包括一个刀具架1、三把刀具体4和一个旋转接头9。

其中，刀具架1为环形结构，其内径大于所要清理的、外螺纹所在的零件7直径。在刀具架1的周向上均匀排布有三个刀具孔2和三个排污孔12，每个排污孔12分布在刀具架1上的相邻两个刀具孔2之间的区域内，换言之，每个刀具孔2分布在刀具架1上的相邻两个排污孔12之间的区域内。刀具架1周向上所排布的各刀具孔2和各排污孔12分别以径向方向开设成型。此外，由于刀具孔2用作穿装刀具体4，那么为了能够针对不同外螺纹结构的螺纹轨迹而便于调整刀具架1上所穿装的对应刀具体4，则要求刀具架1上的各刀具孔2有其可调性，具体的，刀具架1上的每个刀具孔2在上下方向（即刀具架1的轴向上）具有可调整下述对应刀具体4高度位置的余量空间，即每个刀具孔2为略有可调余量的微型化（指上下方向的可调结构方面）的腰型孔结构，在刀具孔2内的上下方向上设置有滑动结构，该刀具孔2以上下方向上的滑动结构而以上下方向可滑动结构装配有调节螺母3，即调节螺母3以可滑动结构嵌装在刀具孔2内，调节螺母3用于以螺纹结构装配下述对应的刀具体4，调节螺母3的轴向对应了刀具架1的径向。

刀具体4主要由轴向上的丝锥段6、螺纹段5和杆头11构成。丝锥段6作为刀具体4的前段，其用作伸入刀具架1内、并由前端抵接零件7上的外螺纹结构，因而要求丝锥段6的前端为尖锥形结构。螺纹段5作为刀具体4的中后段，其用作与刀具架1上的对应刀具孔2连接。杆头11作为刀具体4的后端（尾端），其用作外力在刀具体4上的附着，即便于手捏或者扳手等工具捏持。三把刀具体4的结构相同，这三把刀具体4分别以各自的丝锥段6为前、通过螺纹段5穿装在刀具架1上的对应刀具孔2内，使刀具体4的螺纹段5与对应刀具孔2内的调节螺母3以螺纹装配在一起，刀具体4的轴向对应了刀具架1的径向，刀具体4在刀具架1上的径向装配深度可以根据对应零件7的大小而适时、灵活调节；当然，为了便于精确调节，在刀具体4上设置有长度测量结构的位移观察刻度，该位移观察刻度以毫米为单位，且该位移观察刻度以刀具体4的前端作为起点而成型在刀具体4上。如此，各把刀具体4通过刀具架1上的对应刀具孔2穿装在刀具架1上、并向刀具架1内延伸，使丝锥段6的前端延伸至刀具架1内、以对应于零件7上的外螺纹结构。

本发明对外螺纹上的附着层清理是以刀具架1的周向旋转而实现的，那么为了方便刀具架1的轻松、稳定周向旋转，在刀具架1的一端连接有供施力工具（通常为扳手工具等）连接用的旋转接头9（多边形轮廓结构），具体的，基于刀具架1的环形结构，则在刀具架1的一端以轴向延伸方式连接有多根支撑柱8，这些支撑柱8的存在能够消除旋转接头9对刀具架1配合零件7的影响，这些支撑柱8的一端共同连接有一块底座10，底座10的中心区域连接有向外凸起的旋转接头9，旋转接头9相对于刀具架1以轴向排布成型。

本发明的使用过程大致如下：

-通过刀具架1套装在对应零件7的外螺纹区域；

-通过调节螺母3调节各对应的刀具体4，使各刀具体4的前端抵接外螺纹的螺纹槽，过程中可以通过调节螺母3的位移而实现刀具体4与螺纹槽对配合调整；

-通过扳手等工具周向驱动旋转接头9进行旋转，旋转接头9带动了刀具架1周向旋转，周向旋转的刀具架1带动了各刀具体4相对零件7、并在外螺纹上沿着螺纹轨迹的周向旋转，从而抠、刮外螺纹上附着的附着层，达到良好的清理效果。

实施例2

本发明包括一个刀具架、三把刀具体和一个旋转接头。

其中，刀具架为环形结构，其内径大于所要清理的、外螺纹所在的零件直径。在刀具架的周向上均匀排布有三个刀具孔和三个排污孔，每个排污孔分布在刀具架上的相邻两个刀具孔之间的区域内，换言之，每个刀具孔分布在刀具架上的相邻两个排污孔之间的区域内。刀具架周向上所排布的各刀具孔和各排污孔分别以径向方向开设成型。此外，由于刀具孔用作穿装刀具体，那么为了能够使刀具架上所穿装的各刀具体对应于特定外螺纹结构的螺纹轨迹，将刀具架上的各刀具孔的开设位置沿着特定外螺纹结构的螺纹周向轨迹而开设，从而使得各刀具孔在刀具架上略有一定的高低差、不在同一高度上；每个刀具孔内设置有螺纹结构，每个刀具孔内的螺纹结构匹配于下述对应刀具体上的螺纹结构，当然，刀具孔内的螺纹结构还可以采用嵌入其中的螺母代替，刀具孔以其内部的螺纹结构装配下述对应的刀具体。

刀具体主要由轴向上的丝锥段、螺纹段和杆头构成。丝锥段作为刀具体的前段，其用作伸入刀具架内、并由前端抵接零件上的外螺纹结构，因而要求丝锥段的前端为尖锥形结构。螺纹段作为刀具体的中后段，其用作与刀具架上的对应刀具孔连接。杆头作为刀具体的后端（尾端），其用作外力在刀具体上的附着，即便于手捏或者扳手等工具捏持。三把刀具体的结构相同，这三把刀具体分别以各自的丝锥段为前、通过螺纹段穿装在刀具架上的对应刀具孔内，使刀具体的螺纹段与对应刀具孔内的螺纹装配在一起，刀具体的轴向对应了刀具架的径向，刀具体在刀具架上的径向装配深度可以根据对应零件的大小而适时、灵活调节；当然，为了便于精确调节，在刀具体上设置有长度测量结构的位移观察刻度，该位移观察刻度以毫米为单位，且该位移观察刻度以刀具体的前端作为起点而成型在刀具体上。如此，各把刀具体通过刀具架上的对应刀具孔穿装在刀具架上、并向刀具架内延伸，使丝锥段的前端延伸至刀具架内、以对应于零件上的外螺纹结构。

本发明对外螺纹上的附着层清理是以刀具架的周向旋转而实现的，那么为了方便刀具架的轻松、稳定周向旋转，在刀具架的一端连接有供施力工具（通常为扳手工具等）连接用的旋转接头（多边形轮廓结构），具体的，基于刀具架的环形结构，则在刀具架的一端以轴向延伸方式连接有多根支撑柱，这些支撑柱的存在能够消除旋转接头对刀具架配合零件的影响，这些支撑柱的一端共同连接有一块底座，底座的中心区域连接有向外凸起的旋转接头，旋转接头相对于刀具架以轴向排布成型。

本发明的使用过程大致如下：

-通过刀具架套装在对应零件的外螺纹区域；

-通过刀具孔内的螺纹结构装配各对应的刀具体，使各刀具体的前端抵接外螺纹的螺纹槽；

-通过扳手等工具周向驱动旋转接头进行旋转，旋转接头带动了刀具架周向旋转，周向旋转的刀具架带动了各刀具体相对零件、并在外螺纹上沿着螺纹轨迹的周向旋转，从而抠、刮外螺纹上附着的附着层，达到良好的清理效果。

实施例3

本实施例的其它内容与实施例1或2相同，不同之处在于：旋转接头所连接的底座直接固定在刀具架的一端端部，取消支撑柱结构。

这样的话，需要刀具架的轴向长度较长，预留一定的操作空间。

实施例4

本实施例的其它内容与实施例1或2相同，不同之处在于：刀具架为多边形结构，例如三变形、六边形等，只要其能够套住所要清理的零件即可。

以上各实施例仅用以说明本发明，而非对其限制。尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换（例如去除刀具体上的位移观察刻度；又例如，刀具架上的刀具孔为四个或六个等，与之对应的，刀具体为四把或六把等；还例如刀具架上的排污孔为四个或六个等）；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种外螺纹清理工装，其特征在于：所述清理工装包括有能够套在外螺纹所在零件（7）外部的刀具架（1），所述刀具架（1）的周向上排布有多个刀具孔（2），这些刀具孔（2）内分别穿装有能够延伸至刀具架（1）内的、以对应于零件（7）上的外螺纹结构的刀具体（4）。

2.根据权利要求1所述外螺纹清理工装，其特征在于：所述刀具架（1）周向上所排布的各刀具孔（2）分别以径向方向开设成型。

3.根据权利要求1或2所述外螺纹清理工装，其特征在于：所述刀具架（1）上的每个刀具孔（2）在上下方向具有可调整对应刀具体（4）高度位置的余量空间，在所述刀具孔（2）内以上下方向可滑动结构装配有调节螺母（3），由所述调节螺母（3）以螺纹结构装配对应的刀具体（4）。

4.根据权利要求1或2所述外螺纹清理工装，其特征在于：所述刀具架（1）周向上所排布的刀具孔（2）为均匀排布的三个。

5.根据权利要求1或2所述外螺纹清理工装，其特征在于：所述刀具架（1）的周向上还开设有多个排污孔（12），这些排污孔（12）分布在刀具架（1）上的相邻两个刀具孔（2）之间的区域内。

6.根据权利要求1所述外螺纹清理工装，其特征在于：所述刀具体（4）主要由轴向上的丝锥段（6）、螺纹段（5）和杆头（11）构成，所述丝锥段（6）用作伸入所述刀具架（1）内、并由前端抵接零件（7）上的外螺纹结构，所述螺纹段（5）用作与所述刀具架（1）上的对应刀具孔（2）连接，所述杆头（11）用作外力在刀具体（4）上的附着。

7.根据权利要求6所述外螺纹清理工装，其特征在于：所述刀具体（4）的丝锥段（6）前端为尖锥形结构。

8.根据权利要求1或6所述外螺纹清理工装，其特征在于：所述刀具体（4）上设有长度测量结构的位移观察刻度，所述位移观察刻度以刀具体（4）的前端为起点。

9.根据权利要求1所述外螺纹清理工装，其特征在于：所述刀具架（1）上连接有供施力工具连接用的旋转接头（9）。

10.根据权利要求9所述外螺纹清理工装，其特征在于：所述旋转接头（9）通过底座（10）和多根支撑柱（8）连接在刀具架（1）的轴向上。

Images