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Title:
MULTI-PURPOSE CONVENIENT QUICK-ADJUSTMENT PIPE WRENCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/000416
Kind Code:
A1
Abstract:
A multi-purpose convenient quick-adjustment pipe wrench comprises a fixed wrench body (7) and a movable wrench body (20). The fixed wrench body (7) comprises a wrench handle (8) and a clamp plate (6) connected integrally, the head of the fixed wrench body (7) is connected to a fixed wrench jaw (13), and the movable wrench body (20) comprises a rack (1) and a movable wrench jaw (2). The rack (1) is embedded into a slot (21) between the clamp plate (6), the sidewall of the rack (1) is provided with a sliding slot (10), a limiting screw (5) embedded into the sliding slot (10) is fixed on the clamp plate (6), and the bottom of the slot (21) above the rack (1) protrudes downward, to form a limiting support (9). A pawl (11) is fixed below the rack (1), the pawl (11) is engaged with the rack (1) through a lower spring (12), a connecting line between a supporting point of the limiting support (9) and the center of a pawl shaft (4) and the fixed wrench jaw (13) forms an included angle a2, and the inclination angle of the fixed wrench jaw (13) is a1. The pipe wrench is compact and beautiful in appearance, and convenient in carrying, the wrench jaw is uneasy to crack, the locking force is large, and the adjustment speed is quick.

Inventors:
XUE ZHIBEI (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/000728
Publication Date:
January 03, 2014
Filing Date:
June 24, 2013
Export Citation:
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Assignee:
XUE ZHIBEI (CN)
International Classes:
B25B13/50; B25B13/22
Foreign References:
CN201253819Y2009-06-10
US1406293A1922-02-14
CN2787382Y2006-06-14
CN2442793Y2001-08-15
CN2925764Y2007-07-25
Attorney, Agent or Firm:
BEIJING EASTKING PATENT AGENT FIRM (CN)
北京东正专利代理事务所(普通合伙) (CN)
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Claims:
1、 一种多功能方便速调管钳, 包括固定钳体(7 )和活动钳体(20 ), 固定钳体包括连为一体的钳把 ( 8 )和夹板( 6 ), 固定钳体头部连接固定 钳口 (1 3 ), 活动钳体包括齿条(1 )和活动钳口 (2 ), 齿条嵌插在夹板之 间的插槽(21 ) 内, 齿条侧壁开有滑动槽(10 ), 夹板上固定有嵌插在滑 动槽内的限位螺钉(5 ), 其特征在于, 齿条上方的插槽底部向下凸起, 形 成限位支撑(9 ), 齿条下方固定棘爪(11 ), 棘爪通过下方的弹簧(12 ) 与齿条啮合, 限位支撑的支点与棘爪轴的中心连线同固定钳口形成夹角 a2, 固定钳口倾角为 a

2、 根据权利要求 1所述的多功能方便速调管钳, 其特征在于, 夹板 与钳把上端在同一水平面上, 1外倾 10。 -25。 , a2 为 15° -30° 。

3、 根据权利要求 1所述的多功能方便速调管钳, 其特征在于, 钳体 头部及夹板上端为向上弯曲的弧形结构,倾斜角为 30° -45° , &1外倾 30 ° -45° , a2 为 15。 -30° 。

4、 根据权利要求 1所述的多功能方便速调管钳, 其特征在于, 夹板 与钳把上端在同一水平面上, ai内倾 10。 -25° , a2 为 15。 -30。 。

5、 根据权利要求 1所述的多功能方便速调管钳, 其特征在于, 固定 钳口 a, 外倾 35。 -55。 , a2 为 15。 -30。 。

6、 根据权利要求 1所述的多功能方便速调管钳, 其特征在于, 活动 钳体的齿条部分为直形或弧形齿条, 齿条与活动钳口夹角不大于 82° 。

7、 根据权利要求 1所述的多功能方便速调管钳, 其特征在于, 固定 钳口为直形时, 活动钳口为直形, 固定钳口为弧形时, 活动钳口为直形、 弧形或 V形。

8、 根据权利要求 1所述的多功能方便速调管钳, 其特征在于, 所述 固定钳口横截面为 T形结构, 底部两侧开有齿牙 (18 ), 并嵌插在固定钳 口头部的方孔内, 与方孔内壁相对应的凸台 (15 )卡接。

9、 根据权利要求 1所述的多功能方便速调管钳, 其特征在于, 限位 支撑的支撑点与活动钳口的齿面距离为 X2 , 支撑的支点与棘爪啮合点为 XI, 二者比例关系: X2: (X1+X2) > 0.618; XI: ( X1+X2 ) 0.382。

10、 根据权利要求 1所述的多功能方便速调管钳, 其特征在于, 棘爪 通过棘爪轴(4)与夹板(6)铆接, 弹簧采用扭力簧、 压力弹簧和板簧。

Description:
一种多功能方便速调管钳 技术领域

本发明属于管路安装、 以及夹持圓柱形零部件的工具, 具体涉及一种 多功能方便速调管钳。

背景技术

现有管钳主要是美英式管钳, 它属于国际标准型, 是世界通用的。 它 的钳口大小均是靠螺纹的调节来完成的, 调节速度漫, 而且锁紧力差。 英 式管钳其锁紧力较好,但其活动夹板和夹板轴 容易损坏。还有一个共同的 不足就是这两种管钳其横向尺寸厚, 显的笨重。 其次是德式管钳、 匈牙利 或瑞典式管钳均是螺纹调节, 但是其强度单薄, 锁紧力差。 近些年, 市场 上也有一些新型管钳, 如山东文登 88年专利 "三点接触式管钳"; 陝西渭 源机械厂的 "万向管钳"; 以及美国 "邦克公司的快速管钳" 等。 这些管 钳一是: 工作范围有局限性, 它是靠转轴摆角来调节钳口大小, 随着夹持 管件直径的大小其钳口方向是变换的; 二是: 有的结构复杂, 锁紧原理不 对, 并且操作不方便,如万向管钳,都已经淘汰。 其它的也占领不了市场, 仍然是美英式管钳统治着市场。

本方便速调管钳已申请过四代实用新型专利, 其专利号分别为: 90227191. 1; 95212501. 3; 97229027. 3和 200820029972. 3。 每申请一代 都要解决几个技术问题。 但现有的技术仍然存在问题。 一、 其固定钳口镶 块是焊接形式的, 由于钳口镶块是经碳氮共渗处理的,尽管烊接 前磨掉了 两个角。 但焊接后仍存在一定的脆性, 如果装配不吻合, 存在一点缝隙, 工作受力时, 焊接部位就会裂开, 即是装配的非常吻合, 在高负荷长期受 力过程中, 由于金属材料有一定的抗压强度, 在逐渐变形过程中, 其烊接 部位也会开裂。 二、 如改成包式, 采用弹性销钉, 见专利号: 200820029972. 3, 由于钳口是经碳氮共渗过的, 配钻时不易对正, 因而影 响效率和质量。 三、 是 200820029972. 3图 3的设计也不合理, 钳体和钳 把的上平面不在一个水平线上。钳体和钳把的 接合处有台阶, 浇铸时有裂 纹,而且带台阶也不便于抛光。四是,三代以 前的设计在外形上仍不紧凑、 不美观, 包装、 携带不够方便, 要成为换代产品, 民族品牌仍有一定的差 距。 发明内容

为了解决现有管钳调节速度慢, 锁紧力差, 钳口部位容易开裂, 钳体 浇铸容易产生裂纹, 外形不够紧凑, 包装携带不方便等缺陷, 本发明设计 出了一种多功能方便速调管钳。

为达到上述目的, 本发明采用的技术方案为, 一种多功能方便速调管 钳, 包括固定钳体和活动钳体, 固定钳体包括连为一体的钳把和夹板, 固 定钳体头部连接固定钳口, 活动钳体包括齿条和活动钳口, 齿条嵌插在夹 板之间的插槽内, 齿条侧壁开有滑动槽, 夹板上固定有嵌插在滑动槽内的 限位螺钉, 齿条上方的插槽底部向下凸起, 形成限位支撑, 齿条下方固定 棘爪,棘爪通过下方的弹簧与齿条啮合, 限位支撑的支点与棘爪轴的中心 连线同固定钳口形成夹角 a 2 , 固定钳口倾角为 a

其优点是: 棘爪通过棘爪轴铆在二夹板的中间, 齿条是装在棘爪和限 位支撑的中间, 由限位螺釘通过滑动槽固定在二夹板之间, 弹簧的一端支 在钳体头部, 另一端紧紧贴在棘爪的下平面上形成力点, 迫使棘爪紧紧的 与齿条的齿部接合。 并制动齿条上移, 使活动钳口咬住管件, 其限位支撑 起到杠杆支点的作用。 在操作时, 齿条迫使棘爪作逆时针方向转动, 使齿 条尾部上移, 通过限位支撑的支点, 形成杠杆力。 迫使活动钳口强力锁紧 管件。 固定钳体顶部凸起, 形成榔头, 当管件锈住时, 可用的锤头部位敲 击, 起到震松的作用。 使用时, 借齿条自身重力快速打开钳口。 取下管钳 时, 压迫活动钳体的头部或尾部, 使活动钳体抬起, 即可取下。

所述的多功能方便速调管钳,夹板与钳把上端 在同一水平面上, ai 外 倾 10° -25。 , a 2 为 15° -30。 。

其优点是: 管钳包括固定钳体、 扭力簧、 棘爪和活动钳体, 夹板、 钳 把是一体构成; 所述扭力簧、 棘爪和齿奈依次联接安装在钳体夹板中; 固 定钳体前端头部安装有固定钳口; 活动钳体前端设计有活动钳口,.固定钳 体夹板内上端为封闭设计, 并且设计有限位支撑。 其支撑的支点与棘爪轴 孔中心点连线, 并在孔中心点再作一条与钳口平面相平行的直 线, 所形成 的 a 2 角为 15。 ~ 30° , 以下几种方案均以钳口斜平面为基准, 简称 a 2 角。 所述限位支撑的上外端设计有锤头。 当管件锈死的时候可用此敲击振松。 固定钳口是安装在钳体夹板头部的方孔中。

钳口前倾 at角为 10° ~ 25。 。 固定钳口为直形的和弧形的。 所述钳 体夹板上安装有限位螺钉, 所述齿条设计有滑动槽, 齿条通过限位螺钉固 定在钳体夹板中, 使齿条不易脱出。 所述扭力簧通过簧销安装在夹板中, 所述棘爪由棘爪轴安装在二夹板中,钳体和钳 把的上平面是设在同一水平 面上。钳体安装的是弧形齿条, 由于齿条是弧形的, 当展开后即形成角度, 再加上摆角, 因而可以解决离墙角墙面近的安装和维修, 当齿条复位后, 全钳结构紧凑、 美观, 也便于携带和保管。

所述的多功能方便速调管钳,钳体头部及夹板 上端为向上弯曲的弧形 结构, 倾斜角为 30° -45。 , a外倾 30。 -45。 , a 2 为 15° -30。 。

其优点是: 一种方便速调管钳, 并且提出另一种新的解决方案。 管钳 包括固定钳体、 扭力簧、 棘爪和活动钳体, 夹板、 钳把是一体构成; 所述 扭力簧、棘爪和齿条依次联接安装在钳体夹板 中; 固定钳体前端头部安装 有固定钳口;齿条前端设计有活动钳口,并且 在钳把尾部作了人性化设计。 活动钳体前端设有活动钳口,所述钳体夹板前 端在与钳把平行线接合处逐 渐向上倾斜 30° ~ 45。 的弧形倾角。 其二是夹板的右端为半封^设计, 在二夹板的内上右端设有限位支撑,其支撑点 与棘爪轴孔中心连线形成的 a 2 角为 15° ~ 30。 。 固定钳口是安装在钳体夹板头部的方孔中,钳 口前倾 角 1 为 30° ~ 45。 , 其固定钳口是直形的和弧形的。 所述钳体夹板上安 装有限位螺钉。 所述齿条设有滑动槽, 齿条通过限位螺钉, 固定在钳体二 夹板中, 所述扭力簧通过簧销安装在夹板上。 所述棘爪通过棘爪轴安装在 钳体二夹板之中。 本设计钳体头部上移, 齿条尾部紧靠钳把, 其设计布局 紧凑, 外形美观, 而且操作转角大, 能更好的解决离墙角、 墙面近的安装 和维修, 还可以当活动搬手用, 可棘拧四方、 六角螺母及活接头。

所述的多功能方便速调管钳, 夹板与钳把上端在同一水平面上, a, 内倾 10° —25° , a 2 为 15° -30。 。 其优点是: 管钳包括固定钳体、 扭力簧、 棘爪和活动钳体, 夹板、 钳 把是一体构成; 所述扭力簧、棘爪和齿条依次联接安装在钳体 夹板中; 固 定钳体前端头部安装有固定钳口; 齿条前端设计有活动钳口, 所述夹板是 长方形的, 它的上平面与钳把的上平面是设在同一个平面 上, 所迷钳体夹 板的内上端为封闭设计, 并设计有限位支撑, 其限位支撑的支点与棘爪轴 孔中心连线形成的 a 2 角为 15° - 30° , 在支撑的上外顶点设计有锤头, 在 钳体夹板的前端安装有固定钳口, 它内倾角 & 1 为 10° ~ 25 Q

所述的多功能方便速调管钳, 固定钳口 a, 外倾 35° -55° , a 2 为 15 。 -30° 。

其优点是: 所述方便速调管钳包括固定钳体、 扭力簧、 棘爪和活动钳 体, 夹板、 钳把是一体构成; 所述固定钳体是由夹板和钳把构成, 所述扭 力簧、棘爪和齿条依次安装在钳体夹板中。 所述钳体夹板前端头部安装有 固定钳口。 所述齿条头部设置有活动钳口。 所述钳体夹板中靠近钳把位置 设置有凸起的限位支撑,钳体夹板外形为半圓 弧线形, P艮位支撑的支点与 棘爪轴孔中心连线并与钳口相平行的斜线构成 的 a2 角为 15° - 30。 。所 述固定钳口的斜度与钳把的平行线构成的 al角为 35° - 55° 。 所述钳体 夹板上安装有限位螺钉, 所述齿条上开有滑动槽, 齿条通过限位螺钉固定 在钳体夹板中。 所述扭力簧是通过簧销安装在钳体夹板中,棘 爪是通过棘 爪轴安装在夹板中。 固定钳口为直形的和弧形的。 活动钳口为直形的、 弧 形的和 V型的。 齿条为直形的和弧形的。 钳体和钳把是一体铸造的。 固定 钳口是镶块式的。

所述的多功能方便速调管钳, 其特征在于, 活动钳体的齿条部分为直 形或弧形齿条, 齿条与活动钳口夹角不大于 82。 。

所述的多功能方便速调管钳, 固定钳口为直形时, 活动钳口为直形, 固定钳口为弧形时, 活动钳口为直形、 弧形或 V形。

所述的多功能方便速调管钳,所述固定钳口横 截面为 T形结构,底部 两側开有齿牙, 并嵌插在固定钳口头部的方孔内, 与方孔内壁相对应的凸 台卡接。

其优点是: 固定钳口经碳氮共渗后, 齿部硬度很高, 其钳把是经高温 退火处理, 装配时, 用液压装置将固定钳口的插入部位压入方孔中 , 用冲 铆机上下一镦, 其固定钳口齿部即切入的凸台中, 起到了固定的作用, 这 样既快又好, 彻底解决了固定钳口的联接紧固问题。

所述的多功能方便速调管钳,限位支撑的支撑 点与活动钳口的齿面距 离为 X2, 支撑的支点与棘爪啮合点为 XI, 二者比例关系: X2: ( X1+X2 ) > 0. 618; XI: ( X1+X2 ) 0. 382。 其优点是: 本发明由钳口的夹持点、 限 位支撑的支点和棘爪的制动点构成了杠杆的制 动原理。当齿条钳口在受力 过程中,齿条要前移, 因而牵动棘爪作逆时针方向旋转。使棘爪齿部 上行, 通过限位支撑的支点形成杠杆力, 迫使活动钳口锁紧管件。 受力越大, 其 制动锁紧力就越大。 决定制动力大小还有一个因素, 那就是其支点离棘爪 制动距离越大, 其制动力就越大, 离的越近其制动力就越小, 因而, 需要 设计在一定合理的位置上。 本结构它不单纯是杠杆制动锁紧力的关系, 它 还有另一层关系, 当限位支撑前置, 离棘爪距离远的状态下, 齿条钳口在 摆开转角时, 影响到管钳口部 A段和 B段的动作变化关系, A段为倾斜抬 头部位或钳口打开的摆角部位, B段为活动钳口倾斜后移段, 活动钳体在 摆开转角时,头部摆角尺寸小,而齿条迫使棘 爪作顺时针方向旋转过程中, 牵动齿条后移量大。 使活动钳口部倾斜抬头, 后部倾斜后移, 因而, 当管 件夹在活动钳口后部时, 齿条即摆不开转角。 棘爪闭锁也打不开, 形成卡 死现象, 因此, 在设计本结构时, 应采用华罗庚的优选系数, 要在动态过 程中的最大摆角, 限位支撑的支撑点与活动钳口的齿面距离为 X2 , 支撑 的支点与棘爪啮合点为 XI, 二者比例关系: X2: ( X1+X2 ) > 0. 618; XI: ( X1+X2 ) < 0. 382。这样,管件不管夹在钳口的任何部位,都 能轻松取下。 但在设计 36寸、 48寸大规格管钳时, 其支点前置,这样作可提高锁紧力, 因为大直径管件不可能夹在钳口里边部位,因 此,可采取随着规格的增大, 阶梯式的递进。 这样处理比较实用。

所述的多功能方便速调管钳, 其特征在于, 棘爪通过棘爪轴与夹板铆 接, 弹簧采用扭力簧、 压力弹簧和板簧。 本发明具有快速打开、 快速到位、 自动^ t调、 杠杆式制动锁紧和超对 称度自动锁紧的双重功能,而且还可以解决离 墙角、墙面近的安装和维修, 并且具备锤头的功能和活动搬手的功能。 它可以棘拧四方六角螺母, 其钳 口是经过碳氮共渗, 钳口硬度在 HRC58至 62度, 耐用度是一流的。

采用本发明, 可以减轻劳动强度, 提高工作效率, 缩短工程施工期, 它是现代安装和维修的理想工具。 本发明经历了二十多年的研制、'改进和 创新, 已形成多品种、 多规格、 多功能的系列产品, 并已达到国际领先地 位, 是我国自行设计创新的民族品牌。 附图说明

图 1 为本发明的第一种具体实施方式的结构示意图 。

图 2 为图 1的 A- A剖视图。

图 3 为本发明的第二种具体实施方式的结构示意图 。

图 4 为图 3的 A-A剖视图。

图 5 为本发明的第三种具体实施方式的结构示意图 。

图 6 为图 5的 A- A剖视图。

图 7 为本发明的第四种具体实施方式的结构示意图 。

图 8 为图 7的 A-A剖视图。

图 9 为本发明的第五种具体实施方式的结构示意图 。

图 10 为图 9的 A-A剖视图。

图 1 1 为本发明的钳体头部装固定钳口方孔内型形状 示意图 图 12 为图 11的 A-A剖视图。

图 1 3 为本发明固定钳口装配后的结构示意图。

图 14 为图 1 3的 B- B剖视图。

图 1 5 为本发明棘爪组合铸造工艺结构示意图。

图 16 为图 15的左视图。

图 17 为本发明固定钳口组合铸造的工艺结构示意图 。

图 18 为图 17的俯视图。

图 19 为> 90° 直角齿条示意图。

图 20 为 < 82。 齿条超对称锁紧原理示意图。 图 21 为本发明弧形齿条超对称锁紧原理示意图。

图 22 为本发明的采用弧形直口齿条示意图。

图 23 为本发明的采用弧形齿条弧形钳口示意图。

图 24 为本发明的采用超对称锁紧齿条示意图。

图 25 为本发明采用的杠杆制动锁紧设计原理示意图 。

图 26 为本发明小规格杠杆制动锁紧原理示意图。

图 27 为本发明超强力制动锁紧夹持小管件合理位置 示意图。

图 28 为本发明超强力制动锁紧管件错误夹持位置示 意图。

图 29 为本发明采用板式弹簧结构示意图。

图 30 为本发明采用压力簧结构示意图。

图中, 1、 齿条; 2、 活动钳口; 3、 簧销; 4、 棘爪轴; 5、 限位螺钉; 6、 夹板; 7、 固定钳体; 8、 钳把; 9、 限位支撑; 10、 滑动槽; 1 1、 棘爪; 12、 弹簧; 1 3、 固定钳口; 14、 锤头; 15、 凸台; 16、 方孔; 17-切断口; 18-齿牙; 19-内浇口; 20、 活动钳体; 21、 插槽。 具体实施方式

下面结合附图对本发明内容做进一步说明, 如图 1 , 一种多功能方便 速调管钳, 包括固定钳体 7和活动钳体 20, 固定钳体包括连为一体的钳 把 8和夹板 6, 固定钳体头部连接固定钳口 1 3, 活动钳体包括齿条 1和活 动钳口 2 , 齿条嵌插在夹板之间的插槽 21内, 齿条侧壁开有滑动槽 10, 夹板上固定有嵌插在滑动槽内的限位螺钉 5, 齿条上方的插槽底部向下凸 起, 形成限位支撑 9, 齿条下方固定棘爪 11, 棘爪通过下方的弹簧 12与 齿条啮合, 限位支撑的支点与棘爪轴的中心连线同固定钳 口形成夹角 a 2 , 固定钳口倾角为 a 第一种实施方式, 如图 1、 图 2, 夹板与钳把上端在 同一水平面上, ai 外倾 10° -25。 , a 2 为 15° -30。 。 钳体头部及夹板 上端为向上弯曲的弧形结构, 第二种实施方式, 如图 3、 图 4, 倾斜角为 30° -45。 , &1 外倾 30° -45。 , a 2 为 15。 -30。 , 夹板的右端为半封闭 设计, 在二夹板的内上右端设有限位支撑。 第三种实施方式, 如图 5、 图 6 , 夹板与钳把上端在同一水平面上, ai 内倾 10° -25。 , a 2 为 15° -30 ° , 夹板为长方形, 夹板的内上端为封闭设计, 并设计有限位支撑。 本方 案只能配装图 24超对称直型齿条, 主要用于制造 36吋、 48吋大规格管 钳。 第四种实施方式, 如图 7、 图 8 , 固定钳口 a 外倾 35。 -55。 , a 2 为 15。 -30。 。 活动钳体的齿条部分为直形或弧形齿条, 齿条与活动钳口夹 角不大于 82° 。 固定钳口为直形时, 活动钳口为直形, 固定钳口为弧形 时, 活动钳口为直形、 弧形或 V形。 如图 17 , 所述固定钳口横截面为 T 形结构, 底部两側开有齿牙 18, 并嵌插在固定钳口头部的方孔内, 如图 11、 图 12 , 与方孔内壁相对应的凸台 15卡接, 如图 13、 图 14。. P艮位支 撑的支撑点与活动钳口的齿面距离为 X2 ,支撑的支点与棘爪啮合点为 XI, 二者比例关系: X2: ( X1+X2 ) > 0. 618; XI: ( X1+X2 ) 0. 382。 如图 25、 图 26。 棘爪通过棘爪轴 4与夹板 6铆接, 弹簧采用扭力簧、 压力弹簧和 板簧。 如图 29、 图 30。 固定钳体顶部凸起, 形成榔头, 当管件锈住时, 可用的锤头部位敲击, 起到震松的作用, 如图 1、 图 5。

管钳包括固定钳体、 活动钳体、 限位螺钉, 棘爪, 棘爪轴, 扭力簧, 簧销等零件组成。 其中: 钳把、 固定钳口, 齿条, 棘爪这四个零件均是精 铸而成; 限位螺钉, 棘爪轴, 簧销这三个零件是采用的标准件; 扭力簧是 手工和自动卷簧机加工而成。钳把、夹板、 P艮位支撑、锤头是一体铸成的; 活动钳体包括活动钳口和齿条, 是一体铸成。 尽管有五种设计方案, 但其 联接形式和设计原理是一样的, 只是由于外形的改变, 其使用性能也相应 改变。 其外形的改变实现了它的紧凑性和美观及适应 性。

下面分别讲述它的实施方式和设计原理。

一种方便速调管钳, 它的扭力簧是通过簧销装在夹板的中间,棘爪 通 过棘爪轴铆在二夹板的中间, 齿条是装在棘爪和限位支撑的中间, 由限位 螺钉通过滑动槽固定在二夹板之间,扭力簧的 一端支在钳体头部,.另一端 紧紧贴在棘爪的下平面上形成力点, 迫使棘爪紧紧的与齿奈的齿部啮合。 并制动齿条上移,使活动钳口咬住管件,其限 位支撑起到杠杆支点的作用。 在操作时, 齿奈迫使棘爪作逆时针方向转动, 使齿条尾部上移, 通过限位 支撑的支点, 形成杠杆力。 迫使活动钳口强力锁紧管件。 当管件锈住时, 可用锤头部位敲击, 起到震松的作用。

下面具体谈谈棘爪和固定钳口的实施方式 棘爪最早是铸成带齿的长条, 然后卧铣一件件切下, 再钻孔, 效率很 低, 后来改成单件铸成, 尽管不需要切片和钻孔, 但影响铸造效益, 现在 设计成组合模, 一模出 5-6件, 铸造厂只割一个浇口, 加工时, 用砂轮切 割机对着切口切开就是成品, 即快又保证了盾量, 见图 15。 图 16为图 15 的左视图。

其固定钳口, 过去也是单件铸造, 后来改成组合模, 如图 17、 图 18, 但仍然是焊接结构。 现在改成其插入部位代齿, 经碳氮共渗后, 齿部硬度 很高, 其钳把是经高温退火处理, 装配时, 用液压装置将固定钳口的插入 部位压入的方孔中,用冲铆机上下一镦,其固 定钳口齿部即切入的凸台中, 起到了固定的作用,这样即快又好,彻底解决 了固定钳口的联接紧固问题。

下面分别解析各零部件的设计原理:

A: 齿条的设计原理

传统管钳齿条一般都是采用 90° 的直角齿条。 有的厂家甚至大于 90 。 , 一个 90° 或大于 90。 的直角齿条, 如图 19 , 它的夹持点和制动点形 成的夹角越大, 受力就越不对称, 因此锁紧力就越差, 越小就越对称。 因 此, 美式管钳在操作时, 其管件尽量在钳口的里端来夹持, 因为钳口里端 受力较对称,这样锁紧力就好。美式管钳在操 作时往往需要一手压住齿条, 另一手进行操作。 当一个大于 90° 角的活动钳体在受力时, 会向上抬头, 如图 19所示, 一个小于 90° 角的活动钳体在受力时会倾向工件。 因此, 本发明活动钳体的角度是采用 82度的角, 如图 20。 其活动钳口, 有的设 计成弧形, 有的设计成 V型, 都是为了改变它的受力方向, 都是为了提高 钳口外部(口部)的锁紧力。 其弧形齿条也是同理, 如图 21, 活动钳口 的夹持点和棘爪的制动点的连线与活动钳口齿 面所构成 B角,活动钳口的 夹持点和棘爪的制动点的连线与活动钳体构成 的拐角弧的切线构成 A角, 活动钳体头部的角度仍然是 82度, 不管齿条后段的弧大弧小, B角减去 受力的平衡 A角都小于 90度。 因此, 仍然是超对称的, 它就象一台天平 一样, 在平衡状态下, 不管你向哪一边加一点重, 它都会倾向哪一边。

弧形齿条的另一个优点是: 把齿条的抗弯强度转变成了抗拉强度, 由 于受力方向的改变, 有力的提高了产品的使用强度。 在作扭矩检验时, 它 的良品率几呼是 100%。

弧形齿条还有一个特点: 由于它是弧形的, 在受力过程中, 加大了齿 条背部与限位支撑摩擦力和阻力,同时减小了 齿条齿和棘爪齿的抗拉负荷 力, 因此, 可以把齿奈和棘爪的粗齿转变成细齿, 由齿距 6瞧逐渐变成齿 距 3mm, 这样就更加有力的提高了产品的使用效果。

B: 杠杆制动锁紧的原理

本发明由钳口的夹持点、限位支撑的支点和棘 爪的制动点构成了杠杆 的制动原理。 当活动钳口在受力过程中, 齿条要前移, 因而牵动棘爪作逆 时针方向旋转。 使棘爪齿部上行, 通过限位支撑的支点形成杠杆力, 迫使 活动钳口锁紧管件。 受力越大, 其制动锁紧力就越大。 决定制动力大小还 有一个因素, 那就是其支点离棘爪制动距离越大, 其制动力就越大, 离的 越近其制动力就越小, 因而, 需要设计在一定合理的位置上。 本结构它不 单纯是杠杆制动锁紧力的关系, 它还有另一层关系, 当限位支撑前置, 离 棘爪距离远的状态下, 活动钳口在摆开转角时, 影响到管钳口部 A段和 B 段的动作变化关系。 如图 27、 图 28, 活动钳体在摆开转角时, 头部摆角 尺寸小, 而齿条迫使棘爪作顺时针方向旋转过程中, 牵动齿条后移量大。 使钳口部 A段倾斜抬头, B段倾斜后移, A段为倾斜抬头部位或钳口打开 的摆角部位, B段为活动钳口倾斜后移段, 因而, 当管件夹在 B段时, 活 动钳体即摆不开转角。 棘爪闭锁也打不开, 形成卡死现象, 因此, 在设计 本结构时, 应采用华罗庚的优选系数, 如图 25、 图 26那样, 要在动态过 程中的最大摆角, 限位支撑的支撑点与活动钳口的齿面距离为 X2 , 支撑 的支点与棘爪啮合点距离为 XI, X2段比例始终 > 0. 618; XI段比例始终 0. 382。 这样, 管件不管夹在钳口的任何部位, 都能轻松取下。 但在设 计 36寸、 48寸大规格管钳时, 其支点前置, 这样作可提高锁紧力, 因为 大直径管件不可能夹在钳口里边部位, 因此, 可采取随着规格的增大, 阶 梯式的递进。 这样处理比较实用。

C: 棘爪的设计原理

棘爪是本发明的一个重要部件。 它在受力过程中, 即不能脱开齿条, 又要有向上制动的顶力, 还要有足够的牵引制动力, 它的受力接合面设有 20度的压力角, 以增强齿的强度, 当钳口夹持工件时, 在制动锁紧过程 中由于活动钳口夹住管件齿条是不能后移的, 棘爪的最后一个齿与齿条齿 的接合面保留了〉 1蘭的旋转过盈量, 由此形成闭锁, 使棘爪齿无法脱开 齿条齿。 另一个原理是棘爪的四个齿是凸起的弧形分布 ,在齿合时能够象 齿轮形态的微调节, 不管是前齿合, 中齿合或后齿合, 都相对吻合, 有力 的保证了棘爪和齿条的使用寿命。

操作方法: 右手握住钳把, 使钳体向下倾斜 30° 以上, 左手母指扳 动棘爪, 使其棘爪与齿条分离, 借齿条自身重力快速打开钳口。 左手握住 活动钳体的头部,使之仰起头来,形成头部摆 开转角,在钳子的口部到位, 即可操作。取下管钳时应使管钳在松开的状态 下, 左手迫使活动钳体的头 部或尾部, 使活动钳体抬起头来, 即可取下。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选 技术方案, 本技术 领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的 一些变动均体现了本发 明的原理, 属于本发明的保护范围之内。