氧氣瓶—乙炔瓶專用一體扳手的創(chuàng)新設(shè)計

摘要：利用氧氣、乙炔進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)、鍋爐以及機器零件的制作和修理中。但在使用氧氣乙炔時，松緊氣瓶開關(guān)閥門、裝拆風帶和氧氣表、乙炔表時均需用扳手進行操作，此時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存在的一些弊端。

關(guān)鍵詞：氧氣乙炔；多功能；設(shè)計；實用

1.技術(shù)背景

焊接是處理金屬件連接的一種方法，是指利用可燃氣體與助燃氣體混合燃燒的火焰在兩個金屬件連接處進行加熱熔化或加壓，達到對金屬進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、橋梨、鍋爐以及其它金屬結(jié)構(gòu)、機器零件的制作和修理中。由于常用的可燃氣體主要是乙炔、液化石油氣和氫氣等，常用的助燃氣體為氧氣，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、易于實現(xiàn)機械化與自動化、切割質(zhì)量好，不受工件的形狀與尺寸的限制。并且隨著社會的進一步發(fā)展，工業(yè)化程度進一步提高，使得氣割的生產(chǎn)率與質(zhì)量獲得了飛躍的進步，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，需用扳手松緊氣瓶的開關(guān)閥門、裝拆風帶和氧氣表、乙炔表、連接安裝割炬等，此時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工作時需要攜帶多種扳手，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)計一種在使用氧氣—乙炔時能方便、快捷、準確裝卸氧氣、乙炔表、割炬及閥門開關(guān)等的一體型多功能扳手，以達到省時省力的目的。

3.設(shè)計思路

為了解決現(xiàn)有的操作氧氣瓶、乙炔瓶時存在的問題，創(chuàng)新設(shè)計了一種氧氣瓶、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、風帶接頭、松緊氧氣瓶閥門等七種不同型號的開口，有五個松緊氧氣瓶開關(guān)的齒狀孔和一個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U型小凹口的的開口尺寸分別為10mm，9mm，8mm，五個齒狀孔洞的內(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)過長時間的使用后，會出現(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U型小凹口和齒狀孔洞的尺寸設(shè)計相差僅1mm，可實現(xiàn)對滑扣損壞不規(guī)則的閥門閥芯軸進行操作。

4.4在扳手體（14）左端圓頭設(shè)置有三個不同尺寸的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U型開口扳的開口尺寸相差1mm，作用是當風帶和割槍的接頭出現(xiàn)磨損時，可以選擇不同開口板順利進行開關(guān)。

5.創(chuàng)新點

5.1氧氣瓶-乙炔瓶專用一體型多功能扳手設(shè)計合理，在一個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)有的操作氮氣瓶乙炔瓶方法存在的使用攜帶不方便、不適應(yīng)實際生產(chǎn)要求的問題。電氣焊操作維修時，只需攜帶一件上述扳手即可。

5.2通過計算力矩和受力情況，將該一體型多功能扳手的各開口或套孔均設(shè)計布置在扳手體的中心線上，保證了使用時旋轉(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，重量輕，攜帶方便，使用時選擇快捷，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)計方案獨特、新穎，技術(shù)先進，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)有很大的推廣價值。

參考文獻：

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

[2]濮良貴.機械設(shè)計.高等教育出版社出版，2001.6.

作者簡介：

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