CN115366039A - 一种沟槽钢管装卸用插拔扳手 - Google Patents

Abstract

一种沟槽钢管装卸用插拔扳手，包括：扳手，扳手包括杠杆，杠杆上端为手柄，杠杆下端有半弧形板三，半弧形板三形成弧形开口；连接器卡环，连接器卡环由半圆形弧板一制成，连接器卡环内壁有凸筋；钢管卡环，钢管卡环由半圆形弧板二制成；夹紧件，夹紧件包括夹爪、手动拉手；两连接板，两连接板对称布置于半弧形板三的弧口一和钢管卡环的弧口二两侧；连接器卡环两端与杠杆下端的弧形开口的弧口一两端铰接形成铰接点一，两连接板一端分别与半弧形板三外壁两侧铰接形成铰接点三，两连接板另一端铰接于钢管卡环两端外壁形成铰接点二。本发明操作员可直立进行管道装卸作业、作业效率高、操作方便，可实现沟槽钢管与接头的插入/拔出。

Description

一种沟槽钢管装卸用插拔扳手

技术领域

本发明涉及管道连接工具，具体涉及一种沟槽钢管装卸工具。

背景技术

在现代战争中，战时油料保障的主要途径是靠输油管道输送，保障输油管线及时准确到过指定位置从而保证战时油料畅流，是军事斗争准备中必须做好的一项基础性工作。对于大批量频繁连接和拆卸更换输送场所的管线，管道与连接器之间进行频繁的连接和拆卸作业。一般输油管道由数根沟槽钢管通过接头连接而成，在连接过程中，事先将沟槽钢管沿管线方向一根根平铺在地面上，当沟槽钢管与沟槽钢管连接时，需一根根移动后对接，完成输油作业后，需将输油管道拆卸。以为6m沟槽钢管为例，重量为32kg，装卸过程中费时费力，亟需发明一种沟槽钢管装卸工具。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足，而提供一种沟槽钢管装卸用插拔扳手，操作员可直立进行管道装卸作业、避免连接弯腰、作业效率高、操作方便，集装卸功能为一体，可实现沟槽钢管与接头的插入/拔出。

本发明的技术方案是：包括：

扳手，所述扳手包括杠杆，杠杆上端为手柄，杠杆下端有半弧形板三，半弧形板三形成弧形开口，弧形开口上部为弧底一、弧形开口下部为弧口一；

连接器卡环，所述连接器卡环由半圆形弧板一制成，连接器卡环内壁有与接头外圆中部的环形凹槽相配合的凸筋；

钢管卡环，所述钢管卡环由半圆形弧板二制成，钢管卡环的上部为弧底二，钢管卡环的下部为弧口二；

用于夹紧沟槽钢管外圆的夹紧件，所述夹紧件包括夹爪、用于带动夹爪夹紧或松开钢管外圆的手动拉手；

两连接板，两连接板对称布置于半弧形板三的弧口一和钢管卡环的弧口二两侧；半弧形板三、钢管卡环沿连接板长度方向一左一右设置；

连接器卡环两端与杠杆下端的弧形开口的弧口一两端铰接形成铰接点一，两连接板一端分别与半弧形板三外壁两侧铰接形成铰接点三，铰接点三位于铰接点一上部，两连接板另一端铰接于钢管卡环两端外壁形成铰接点二。

所述夹爪的夹头滑动装于钢管卡环的径向孔内；插装于钢管卡环上部的导槽中的夹爪的夹尾与活动导向连接板活接。

夹爪包括两个爪臂，两个作用杠板形成两个爪臂，作用杠板中部铰接于钢管卡环的两侧的铰接座上形成中部铰点，作用杠板尾端垂直方向设导柱，导槽为弧形导槽，两弧形导槽对称设置于钢管卡环上部固定的支座上，导柱里端插装于弧形导槽里，导柱里端以作用杠板中部铰点摆动过程沿弧形导槽滑动，活动导向连接板置于两作用杠板尾端的导柱外端之间，活动导向连接板两端设有与导柱外端配合的滑动面；

两作用杠板头端形成夹爪的夹头，作用杠板头端与滑块组合体铰接形成作用杠板的头端铰接点，滑块组合体滑动装于钢管卡环径向孔内；作用杠板尾端的导柱轴线到中部铰点的距离H1大于作用杠板的头端铰接点到中部铰点的距离H2。

所述滑动面由导柱停留弧面、连于导柱停留弧面下部的导向斜面组成，活动导向连接板两端的两导向斜面的夹角为130°～150°。

所述手动拉手经绳与活动导向连接板的软绳连接孔连接；所述手动拉手装于靠近手柄处的杠杆上部，靠近手动拉手处的杠杆上装有固定板一，支座上装有固定板二，固定板一、固定板二上均设有导向孔，绳中部穿过固定板一、固定板二上的导向孔，绳上端与手动拉手连接，绳下端与活动导向连接板连接，活动导向连接板上端中部设有软绳连接孔。

所述滑块组合体包括尼龙块、装于尼龙块尾部的球头螺栓，作用杠板铰接于装于球头螺栓头部的作用杠板板转动固定轴处。

半弧形板三的两端有旋转销轴三，钢管卡环两端有旋转销轴二，两连接板一端套装在旋转销轴三上形成铰接点三，两连接板另一端套装旋转销轴二端头外圆上形成铰接点二；连接器卡环固定套固定于连接器卡环两侧，旋转销轴一套装在连接器卡环固定套内形成铰接点一；

旋转销轴二上设有让位空间，夹爪的夹头经让位空间滑动装于钢管卡环径向孔内。

使用时：连接器卡环相对接头位置固定，当扳手沿铰接点一摆动时，钢管卡环通过连接板的带动相对连接器卡环前后移动，连接器卡环位于半弧形板三内壁的运动轨迹内。扳手摆动到最大极限位置时，其半弧形板三内壁不与连接器卡环外部干涉。

所述铰接点一为两个，两铰接点一连线L1位于连接器卡环纵截面所在圆的圆心的下部；所述铰接点二为两个，两铰接点二连线L2位于钢管卡环纵截面所在圆的圆心的下部，铰接点二连线L2与夹爪的夹头中间位置相对应，便于夹头夹紧钢管；铰接点三为两个，两铰接点三连线L3位于两铰接点一连线L1上部；在工作过程中，钢管卡环在工作时始终骑在钢管外圆上，不易发生翻转。

使用过程中，铰接点一始终低于铰接点二，随着铰接点三绕铰接点一左右摆动，铰接点二沿水平来回移动。

所述凸筋位于连接器卡环内壁中间位置，凸筋两侧的连接器卡环内壁与接头中部环形凹槽两侧的接头的外圆贴合；所述连接器卡环固定套固定于连接器卡环两侧，旋转销轴一套装在连接器卡环固定套内形成铰接点一。

本发明中手动拉手设置于靠近手柄位置，作业时，手握扳手的手柄过程中可随手操作手动拉手，通过扳动手动拉手实现夹紧/松开钢管，使用方便、作业效率高。

凸筋卡住接头的环形凹槽，可不受野外风砂影响受力。钢管卡环依靠非金属固定块、辅助固定块和可伸缩滑块夹持钢管外圆，与钢管外圆外表面有一定间隙，钢管卡环骑在钢管外圆上。在荒山野岭里，受风吹日晒，天晴下雨、泥土、杂草等野外环境下，本发明可正常使用。

本发明结合沟槽钢管（简称钢管）和接头特性进行设计，沟槽钢管和接头连接插入/拔出过程中，斜拉推/拉钢管卡环越推/拉越紧，使钢管卡环紧贴钢管不至于在连接插入过程中钢管卡环与钢管脱开，提高工作效率及作业的安全性。使用时，手动扳扳手，旋转销轴一沿杠杆扳手主夹紧器的连接器卡环固定套内孔旋转，由旋转销轴三带动两连接板推和拉动从夹紧器移动，实现沟槽钢管和接头连接插入/拔出。在没有沟槽钢管插入工具的情况下，本发明可完成装卸沟槽钢管作业，避免沟槽钢管装卸过程中更换作业工具，作业效率高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的局部放大图；

图3是图1的局部剖视图；

图4是图1的局部剖视图；

图5是图1的局部剖视图；

图6是图4的局部放大图；

图7是活动导向连接板的结构示意图；

图8是本发明的使用状态图；

图9是图8的剖视图；

图10是钢管拆卸过程之一；

图11是钢管拆卸过程之二；

图12是套筒的结构示意图；

图13是套筒的两半弧板张开示意图；

图14是套筒的俯视图；

图15是支座的示意图。

具体实施方式

图1-7中， 本发明用于装卸沟槽钢管，沟槽钢管简称钢管。借助套筒，将接头钢质锁止环涨开，然后扳动手动拉手31夹紧钢管，最后拔出钢管。本发明包括连接器卡环101，手动拉手31，刹车软绳32，支座33，连接板34，钢管卡环35，活动导向连接板301，作用杠板302，作用杠板板转动固定轴一303，作用杠板板转动固定轴二304，球头螺栓305，滑块组合体306，扳手110。连接器卡环101的截面为T字形。旋转销轴一103被套装在连接器卡环固定套内。旋转销轴三106套连接板104。支座33上对称设两弧形导槽3301，即长圆形孔。

扳手110包括杠杆，杠杆上端为手柄1101，杠杆下端经加强板1102与半弧形板三连接，半弧形板三形成弧形开口，弧形开口上部为弧底一、弧形开口下部为弧口一。

连接器卡环101和连接器卡环101两侧固定一体的连接器卡环固定套组成主夹紧器。扳手110下部的半弧形板三开口两端部固定旋转销轴一103。两旋转销轴一103的轴线重合，旋转销轴一103套装在连接器卡环固定套内孔里，可沿连接器卡环固定套内孔旋转。距扳手110下部的弧形开口两端部一段距离的半弧形板三两侧分别固定焊接一旋转销轴三106，两旋转销轴三106的轴线重合。扳手110沿旋转销轴一103和连接器卡环固定套中心摆动，连接器卡环固定套位置固定，旋转销轴一103相对转动，在连接器卡环固定套作用下，限制了扳手110和旋转销轴一103在摆过程中只能沿固定套中心摆动。

钢管卡环35和作用杠板302组成从夹紧器。两作用杠板302形成夹爪的两爪臂，作用杠板302中部经作用杠板板转动固定轴一303铰接于钢管卡环35的两侧的铰接座上形成中部铰点。两作用杠板302头端形成夹爪的夹头，作用杠板302头端与滑块组合体铰接形成作用杠板的头端铰接点，滑块组合体306滑动装于钢管卡环35径向孔内。滑块组合体306包括尼龙块、装于尼龙块尾部的球头螺栓305，作用杠板302铰接于装于球头螺栓305头部的作用杠板板转动固定轴304处。

钢管卡环35两端有旋转销轴二109，两连接板104一端套装在旋转销轴三106上形成铰接点三，两连接板104另一端套装旋转销轴二109端头外圆上形成铰接点二，连接器卡环固定套固定于连接器卡环101两侧，旋转销轴一103套装在连接器卡环固定套内形成铰接点一。旋转销轴二109上设有让位空间，夹爪的夹头经让位空间滑动装于钢管卡环35径向孔内。

手动拉手31经绳32与活动导向连接板301的软绳连接孔3011连接。手动拉手31装于靠近手柄1101处的杠杆上部，靠近手动拉手31处的杠杆上装有固定板一，支座33上装有固定板二，固定板一、固定板二上均设有导向孔，绳32中部穿过固定板一、固定板二上的导向孔，绳32上端与手动拉手31连接，绳32下端与活动导向连接板301连接，活动导向连接板301上端中部设有软绳连接孔3011。

两连接板104一端套装在旋转销轴三106端部，两连接板104另一端套装旋转销轴二109端头外圆上。

图8、9中，作业时，连接器卡环101的凸筋1011与接头2外圆中部的环形凹槽22相配合，钢管卡环35骑于沟槽钢管1外圆上。手动扳扳手110，旋转销轴一103沿杠杆扳手主夹紧器的连接器卡环固定套内孔旋转，由旋转销轴三106带动两连接板104 推和拉动从夹紧器移动。

夹紧、松开钢管操作时，手握扳手上手柄1101操作工具，手扳手动拉手31，手动拉手31下面连接的刹车软绳（简称绳）32拉动活动导向连接板301往上提（手松开手动拉手，活动导向连接板301往下恢复原状态），作用杠板302尾端垂直方向导柱外端，离开活动导向连接板301的导柱停留弧面3012，沿导向斜面3013往外摆动，作用杠板302以中部铰点转动，作用杠板头端往内，也就是说夹爪的两爪臂处于收紧过程，作用杠板302尾端垂直方向导柱里端限制弧形导槽滑动，作用杠板302尾端导柱外端与活动导向连接板301活接，作用杠板302头端铰接滑块组合体中的尼龙块，随着往作用杠板头端收紧过程由装于尼龙块尾部的球头螺栓收缩，滑动装于钢管卡环径向孔，从而达到夹紧钢管的目的。作用杠板302尾端的导柱307轴线到中部铰点的距离H1大于作用杠板的头端铰接点到中部铰点的距离H2，以H1/ H2=2.5为例，当夹尾处的导柱307有1kg向外搬力，夹尾处有2.5倍向内收紧力。

本发明在使用过程中大致分为插和拔。先将套筒6前端锥面伸入接头2安装孔与沟槽钢管1槽头11外径之间环形间隙，通过本发明将套筒插入环形间隙过程中，当扳动杠杆时将套筒插入过程中，主要受力面为连接器卡环的凸筋1011右边靠住环形凹槽22右侧槽壁的贴合面，承受插入过程的中链条拉力的反作用力；连接器卡环内壁右侧紧贴接头2右侧外圆，承受在插入过程中旋转扭矩。套筒在插入到位后使钢质锁止环内径涨大，解除对钢管1的锁定后，用通用工具旋转螺母通过伸缩滑块钢管卡紧，然后使用拔出工具拨出钢管1。在拔出过程中的受力状态，主要受力面为凸筋1011左边环形凹槽22左侧槽壁。

图10、11中，套筒6由两个半圆环弧板606组成的筒状结构，套筒6前端有作业头。套筒6的两个半弧板骑在钢管1外圆上，合为一个整圆，套筒6前端作业头伸入接头2安装孔与沟槽钢管1槽头11外径之间环形间隙，左沟槽钢管组合体往右移至槽头端面对住接头2台肩26，左沟槽钢管组合体由沟槽钢管1、套于沟槽钢管1槽头11中槽头卡环23组成。本发明的扳手110向左扳动，从夹紧器推动套筒6继续右移至钢质锁止环21内径涨大至槽头卡环23外圆，继续用力扳手110的手柄，扳到最大极限，转动六方螺母105，使滑块体112夹紧钢管1，扳手110的手柄向右用力扳动，左沟槽钢管组合体左移，钢质锁止环21内径翻过槽头卡环23外圆，然后扳手110的手柄继续向右扳动带动左沟槽钢管组合体往左移动，钢质锁止环21内径在弹性作用下沿槽头卡环23的外圆斜面收拢，密封胶圈内唇边303尖部内唇302开始脱离沟槽钢管外圆，继续左移至密封胶圈内径的内凸圆台301接触组合体的槽头端面，再往左移（如图11）密封胶圈内唇边303尖部内唇302彻底脱离沟槽钢管外圆，钢质锁止环21内径在弹性作用下从外圆斜面收拢至沟槽钢管外圆，然后继续左移，左沟槽钢管组合体彻底脱离接头2。

图12、13、14中，套筒前端外侧有倒斜角部6061，套筒前端内侧有倒圆角部6062，倒斜角部6061、倒圆角部6062形成一圈作业头，倒斜角部倾角是37°左右。套筒外壁为圆柱面，套筒内壁为前部薄后部厚的阶梯形，所述套筒由两半圆环弧板606对接组成，两半圆环弧板606上部经套筒连接组件连接，两半圆环弧板6下部设有相互啮合的齿部、齿槽，两半圆环弧板606侧壁过中心偏下部开有铰接孔。提手601为半圆弧形杆状结构，由两半弧杆604对接组成，两半弧杆604上部经套筒销602铰接，两半弧杆604下部与连杆607外端铰接，连杆607内端铰接于铰接孔中部。两半圆环弧板606上端中部均设有凹槽；连接组件包括连接块603、套筒销轴605，连接块603一端置于一半圆环弧板606的凹槽内，连接块603另一端置于另一半圆环弧板606的凹槽内。使用时，提起提手601，两个半圆环弧板606张开。

图15中，在支座33两侧呈对称分布设置弧形导槽3301，形状如走马孔形式，其分布位置是作用杠板302尾端导柱307以作用杠板302的中部铰点摆动过程形成弧形轨迹。

Claims (10)

1.一种沟槽钢管装卸用插拔扳手，其特征在于：包括：

扳手（110），所述扳手（110）包括杠杆，杠杆上端为手柄（1101），杠杆下端有半弧形板三，半弧形板三形成弧形开口，弧形开口上部为弧底一、弧形开口下部为弧口一；

连接器卡环（101），所述连接器卡环（101）由半圆形弧板一制成，连接器卡环（101）内壁有与接头（2）外圆中部的环形凹槽（22）相配合的凸筋（1011）；

钢管卡环（35），所述钢管卡环（35）由半圆形弧板二制成，钢管卡环（35）的上部为弧底二，钢管卡环（107）的下部为弧口二；

用于夹紧沟槽钢管外圆的夹紧件，所述夹紧件包括夹爪、用于带动夹爪夹紧或松开钢管（1）外圆的手动拉手（31）；

两连接板（34），两连接板（34）对称布置于半弧形板三的弧口一和钢管卡环（35）的弧口二两侧；半弧形板三、钢管卡环（35）沿连接板（104）长度方向一左一右设置；

连接器卡环（101）两端与杠杆下端的弧形开口的弧口一两端铰接形成铰接点一，两连接板（104）一端分别与半弧形板三外壁两侧铰接形成铰接点三，铰接点三位于铰接点一上部，两连接板（104）另一端铰接于钢管卡环（35）两端外壁形成铰接点二。

2.根据权利要求1所述的沟槽钢管装卸用插拔扳手，其特征在于：所述夹爪的夹头滑动装于钢管卡环（35）的径向孔内；插装于钢管卡环（35）上部的导槽中的夹爪的夹尾与活动导向连接板（301）活接。

3.根据权利要求2所述的沟槽钢管装卸用插拔扳手，其特征在于：夹爪包括两个爪臂，两个作用杠板（302）形成两个爪臂，作用杠板（302）中部铰接于钢管卡环（35）的两侧的铰接座上形成中部铰点，作用杠板（302）尾端垂直方向设导柱（307），导槽为弧形导槽（3301），两弧形导槽（3301）对称设置于钢管卡环（35）上部固定的支座（33）上，导柱（307）里端插装于弧形导槽（3301）里，活动导向连接板（301）置于两作用杠板（302）尾端的导柱外端之间，活动导向连接板（301）两端设有与导柱外端配合的滑动面；

两作用杠板（302）头端形成夹爪的夹头，作用杠板（302）头端与滑块组合体铰接形成作用杠板的头端铰接点，滑块组合体（306）滑动装于钢管卡环（35）径向孔内；作用杠板（302）尾端的导柱（307）轴线到中部铰点的距离H1大于作用杠板的头端铰接点到中部铰点的距离H2。

4.根据权利要求3所述的沟槽钢管装卸用插拔扳手，其特征在于：所述滑动面由导柱停留弧面（3012）、连于导柱停留弧面（3012）下部的导向斜面（3013）组成，活动导向连接板（301）两端的两导向斜面（3013）的夹角为130°～150°。

5.根据权利要求3所述的沟槽钢管装卸用插拔扳手，其特征在于：所述手动拉手（31）经绳（32）与活动导向连接板（301）的软绳连接孔（3011）连接；所述手动拉手（31）装于靠近手柄（1101）处的杠杆上部，靠近手动拉手（31）处的杠杆上装有固定板一，支座（33）上装有固定板二，固定板一、固定板二上均设有导向孔，绳（32）中部穿过固定板一、固定板二上的导向孔，绳（32）上端与手动拉手（31）连接，绳（32）下端与活动导向连接板（301）连接，活动导向连接板（301）上端中部设有软绳连接孔（3011）。

6.根据权利要求3所述的沟槽钢管装卸用插拔扳手，其特征在于：所述滑块组合体（306）包括尼龙块、装于尼龙块尾部的球头螺栓（305），作用杠板（302）铰接于装于球头螺栓（305）头部的作用杠板板转动固定轴（304）处。

7.根据权利要求2所述的沟槽钢管装卸用插拔扳手，其特征在于：半弧形板三的两端有旋转销轴三（106），钢管卡环（35）两端有旋转销轴二（109），两连接板（104）一端套装在旋转销轴三（106）上形成铰接点三，两连接板（104）另一端套装旋转销轴二（109）端头外圆上形成铰接点二；连接器卡环固定套固定于连接器卡环（101）两侧，旋转销轴一（103）套装在连接器卡环固定套（108）内形成铰接点一；

旋转销轴二（109）上设有让位空间，夹爪的夹头经让位空间滑动装于钢管卡环（35）径向孔内。

8.根据权利要求1所述的沟槽钢管装卸用插拔扳手，其特征在于：使用时：连接器卡环相对接头（2）位置固定，当扳手（110）沿铰接点一摆动时，钢管卡环（35）通过连接板（34）的带动相对连接器卡环（101）前后移动，连接器卡环（101）位于半弧形板三内壁的运动轨迹内。

9.根据权利要求1所述的沟槽钢管装卸用插拔扳手，其特征在于：所述铰接点一为两个，两铰接点一连线L1位于连接器卡环（101）纵截面所在圆的圆心（4）的下部；所述铰接点二为两个，两铰接点二连线L2位于钢管卡环（35）纵截面所在圆的圆心的下部，铰接点二连线L2与夹爪的夹头中间位置相对应；铰接点三为两个，两铰接点三连线L3位于两铰接点一连线L1上部；使用过程中，铰接点一始终低于铰接点二。

10.根据权利要求1所述的沟槽钢管装卸用插拔扳手，其特征在于：所述凸筋（1011）位于连接器卡环（101）内壁中间位置，凸筋（2011）两侧的连接器卡环（201）内壁与接头（2）中部环形凹槽（22）两侧的接头的外圆贴合；所述连接器卡环固定套固定于连接器卡环两侧，旋转销轴一（103）套装在连接器卡环固定套内形成铰接点一。

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