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(kāi)關(guān)閥門(mén)、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(hào)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(zhuān)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(duì)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(chē)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(jiǎn)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(kāi)關(guān)閥門(mén)、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(hào)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(mén)開(kāi)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(wèn)題，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一種氧氣瓶、乙炔瓶專(zhuān)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(lái)同時(shí)完成對(duì)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(kāi)關(guān)乙炔瓶和氧氣瓶的閥門(mén)。

4.設(shè)計(jì)內(nèi)容

一種新型操作氧氣瓶、乙炔瓶的專(zhuān)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(mén)等七種不同型號(hào)的開(kāi)口，有五個(gè)松緊氧氣瓶開(kāi)關(guān)的齒狀孔和一個(gè)垂直焊接在扳手體上用于開(kāi)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(kāi)關(guān)口，乙炔瓶開(kāi)關(guān)套筒扳手（如圖1所示）。

圖1 氧氣瓶、乙炔瓶專(zhuān)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(kāi)口扳，安裝風(fēng)帶和割槍開(kāi)口，14-扳手體。

4.2在扳手體（14）右端有向外開(kāi)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(kāi)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(hào)用于松緊氧氣瓶開(kāi)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(kāi)關(guān)的齒狀孔洞（6）（7）（8）（9）（10）。三個(gè)U型小凹口的的開(kāi)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(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用后，會(huì)出現(xiàn)部分閥門(mén)手輪缺失，職工在使用過(guò)程中只能用扳手進(jìn)行開(kāi)關(guān)，閥門(mén)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(duì)滑扣損壞不規(guī)則的閥門(mén)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(kāi)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?zhuān)@三個(gè)U型開(kāi)口扳的開(kāi)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(kāi)口板順利進(jìn)行開(kāi)關(guān)。

5.創(chuàng)新點(diǎn)

5.1氧氣瓶-乙炔瓶專(zhuān)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(kāi)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(wèn)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(guò)計(jì)算力矩和受力情況，將該一體型多功能扳手的各開(kāi)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(guò)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(jiǎn)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(yǔ)

該氧氣瓶-乙炔瓶專(zhuān)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(jiǎn)單，集氣割、氣焊所用多種型號(hào)扳手于一體，給工作帶來(lái)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(wèn)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(lèi)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(guó)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(jiǎn)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。