氧氣瓶—乙炔瓶專用一體扳手的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

摘要：利用氧氣、乙炔進(jìn)行氣割氣焊是處理金屬件連接的一種常用方法，廣泛用于煤礦、化工、建筑結(jié)構(gòu)、鍋爐以及機(jī)器零件的制作和修理中。但在使用氧氣乙炔時(shí)，松緊氣瓶開關(guān)閥門、裝拆風(fēng)帶和氧氣表、乙炔表時(shí)均需用扳手進(jìn)行操作，此時(shí)需要使用多種不同型號的扳手，使用攜帶不方便，工效低。設(shè)計(jì)一種氧氣瓶、乙炔瓶專用一體型多功能扳手，集氣割、氣焊所用扳手于一體，可有效解決現(xiàn)有的操作氧氣瓶乙炔瓶時(shí)存在的一些弊端。

關(guān)鍵詞：氧氣乙炔；多功能；設(shè)計(jì)；實(shí)用

1.技術(shù)背景

焊接是處理金屬件連接的一種方法，是指利用可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w混合燃燒的火焰在兩個(gè)金屬件連接處進(jìn)行加熱熔化或加壓，達(dá)到對金屬進(jìn)行焊接和切割的目的。廣泛用于煤礦、化工、建筑結(jié)構(gòu)、船舶、車輛、飛機(jī)、橋梨、鍋爐以及其它金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)器零件的制作和修理中。由于常用的可燃?xì)怏w主要是乙炔、液化石油氣和氫氣等，常用的助燃?xì)怏w為氧氣，因此氧—乙炔切割是焊接結(jié)構(gòu)制造中應(yīng)用最廣泛的下料方法之一，它設(shè)備簡單、成本低、生產(chǎn)率高、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化、切割質(zhì)量好，不受工件的形狀與尺寸的限制。并且隨著社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，工業(yè)化程度進(jìn)一步提高，使得氣割的生產(chǎn)率與質(zhì)量獲得了飛躍的進(jìn)步，也使氣割方法得到更廣泛的的應(yīng)用。

但在使用氧氣—乙炔切割時(shí)，需用扳手松緊氣瓶的開關(guān)閥門、裝拆風(fēng)帶和氧氣表、乙炔表、連接安裝割炬等，此時(shí)需要使用多種不同型號的扳手，使用攜帶不方便，造成工作效率低。

2.設(shè)計(jì)目的

克服頻繁操作氧氣瓶和乙炔氣瓶松緊多種螺栓螺母的流動(dòng)工作時(shí)需要攜帶多種扳手，存在重量大、工效低、使用不方便等不足之處。 因此，有必要設(shè)計(jì)一種在使用氧氣—乙炔時(shí)能方便、快捷、準(zhǔn)確裝卸氧氣、乙炔表、割炬及閥門開關(guān)等的一體型多功能扳手，以達(dá)到省時(shí)省力的目的。

3.設(shè)計(jì)思路

為了解決現(xiàn)有的操作氧氣瓶、乙炔瓶時(shí)存在的問題，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一種氧氣瓶、乙炔瓶專用一體型多功能扳手。該一體型多功能扳手可集呆扳手、梅花扳手、套筒扳手、內(nèi)四方扳手等于一體，作為一件工具來同時(shí)完成對氧氣表、乙炔表的拆卸，松緊割炬上的連接螺母，松緊割炬嘴的外殼，松緊割炬嘴里的芯子和開關(guān)乙炔瓶和氧氣瓶的閥門。

4.設(shè)計(jì)內(nèi)容

一種新型操作氧氣瓶、乙炔瓶的專用一體型多功能扳手。該扳手是一種形為兩端圓頭、中間窄條把手的扳手，其上有裝拆氧氣表、風(fēng)帶接頭、松緊氧氣瓶閥門等七種不同型號的開口，有五個(gè)松緊氧氣瓶開關(guān)的齒狀孔和一個(gè)垂直焊接在扳手體上用于開關(guān)乙炔氣瓶、裝拆乙炔表的四方套管。

4.1該一體多功能扳手，包括扳手體，氧氣表、氧氣帶和乙炔帶活節(jié)裝卸口，氧氣瓶開關(guān)口，乙炔瓶開關(guān)套筒扳手（如圖1所示）。

圖1 氧氣瓶、乙炔瓶專用一體型多功能扳手示意圖

圖中，1-氧氣表安裝口，2、3、4-U型小凹口，5-內(nèi)四方套管板，6、7、8、9、10-齒狀孔洞，11、12、13- U型開口扳，安裝風(fēng)帶和割槍開口，14-扳手體。

4.2在扳手體（14）右端有向外開口、與氧氣表螺帽外形相匹配用于拆裝氧氣表的氧氣表安裝口（1）；氧氣表安裝口的左邊是一個(gè)凸起的內(nèi)四方套管扳（5）（垂直焊接在扳手體上），用于開關(guān)乙炔氣瓶、裝拆乙炔表。

4.3氧氣表安裝口上下共有三個(gè)不同型號用于松緊氧氣瓶開關(guān)和緊固割槍螺栓的U型小凹口（2）（3）（4），內(nèi)四方套管扳的左邊為五個(gè)不同大小的松緊氧氣瓶和乙炔瓶開關(guān)的齒狀孔洞（6）（7）（8）（9）（10）。三個(gè)U型小凹口的的開口尺寸分別為10mm，9mm，8mm，五個(gè)齒狀孔洞的內(nèi)徑尺寸尺寸分別為10mm、9mm、8mm、7mm、6mm。設(shè)置這樣尺寸的原因和用途是由于氧氣瓶、乙炔瓶經(jīng)過長時(shí)間的使用后，會(huì)出現(xiàn)部分閥門手輪缺失，職工在使用過程中只能用扳手進(jìn)行開關(guān)，閥門經(jīng)多次使用后閥芯軸端出現(xiàn)不同程度的磨損，以至于閥芯軸端由四方形變?yōu)閳A柱狀，將幾個(gè)U型小凹口和齒狀孔洞的尺寸設(shè)計(jì)相差僅1mm，可實(shí)現(xiàn)對滑扣損壞不規(guī)則的閥門閥芯軸進(jìn)行操作。

4.4在扳手體（14）左端圓頭設(shè)置有三個(gè)不同尺寸的U型開口扳（11）（12）（13），用于拆裝氧氣帶、乙炔帶接頭，以及安裝緊固割槍，這三個(gè)U型開口扳的開口尺寸相差1mm，作用是當(dāng)風(fēng)帶和割槍的接頭出現(xiàn)磨損時(shí)，可以選擇不同開口板順利進(jìn)行開關(guān)。

5.創(chuàng)新點(diǎn)

5.1氧氣瓶-乙炔瓶專用一體型多功能扳手設(shè)計(jì)合理，在一個(gè)扳手體上帶有多種能操作所有氧氣瓶和乙炔氣瓶上螺栓螺母的開口和孔洞，集氣割、氣焊所用扳手于一體，功能齊全，有效解決了現(xiàn)有的操作氮?dú)馄恳胰财糠椒ù嬖诘氖褂脭y帶不方便、不適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)要求的問題。電氣焊操作維修時(shí)，只需攜帶一件上述扳手即可。

5.2通過計(jì)算力矩和受力情況，將該一體型多功能扳手的各開口或套孔均設(shè)計(jì)布置在扳手體的中心線上，保證了使用時(shí)旋轉(zhuǎn)方向在扳手體上的受力均勻，避免出現(xiàn)過力現(xiàn)象，防止扳手損壞。

5.3該一體型多功能扳手具有結(jié)構(gòu)簡單、小巧玲瓏、一具多用等特點(diǎn)，重量輕，攜帶方便，使用時(shí)選擇快捷，工作效率高。

6.結(jié)語

該氧氣瓶-乙炔瓶專用一體型多功能扳手設(shè)計(jì)方案獨(dú)特、新穎，技術(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)簡單，集氣割、氣焊所用多種型號扳手于一體，給工作帶來了方便。氣焊時(shí)只需攜帶一件該扳手，即可解決氧氣瓶和乙炔瓶在各道工序使用中的所有問題，使用效果良好，同時(shí)也節(jié)約了成本，目前在成莊礦已廣泛推廣使用，在同類行業(yè)有很大的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘英.通用機(jī)械設(shè)計(jì).徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2003.6

[2]濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì).高等教育出版社出版，2001.6.

作者簡介：

牛小燕（1974.9-），女，機(jī)械工程師，2004年畢業(yè)于太原理工大學(xué)，現(xiàn)在山西省晉煤集團(tuán)通信分公司從事機(jī)務(wù)工作。