用于开关阀门的扳手的制作方法

本申请涉及阀门维修技术领域，特别涉及一种用于开关阀门的扳手。

背景技术：

在石油生产、运输和使用过程中，应用了大量管道、储罐等设备，在这些设备上，通常设置有各式阀门，从而可以通过阀门的开关，对上述设备进行开关。

其中，由于施工压力较大或阀门生锈等原因，很多阀门上的转盘难以转动，导致阀门难以打开或关闭。

目前现场的石油工人通常是通过人力转动阀门的转盘，在此过程中会消耗大量的人力和时间。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种用于开关阀门的扳手，可以节省人力，也节省工人的操作时间，提高开关阀门过程的效率。该技术方案如下：

提供了一种用于开关阀门的扳手，该扳手包括：卡头和动力件；

该卡头用于卡装在该阀门的转盘上，该卡头包括阻力件、支撑件和连接件，该阻力件和该支撑件相互平行，该连接件与该阻力件的第一端、该支撑件的第一端分别连接；

该动力件的第一端与该支撑件的第一端连接，该动力件与该连接件同轴，且该动力件的长度大于该连接件的长度。

在一种可能设计中，该阻力件的侧壁上具有多个与该转盘的内壁适配的第一凹槽。

在一种可能设计中，该支撑件的侧壁上具有多个与该转盘的外壁适配的第二凹槽。

在一种可能设计中，该动力件包括第一固定件和第一伸缩件，该第一固定件的第一端与该支撑件的第一端连接，该第一固定件的第二端和该第一伸缩件的第一端之间可伸缩地连接。

在一种可能设计中，该第一固定件的第二端具有内螺纹；

该第一伸缩件的第一端具有与该内螺纹适配的外螺纹。

在一种可能设计中，该阻力件包括第二固定件和第二伸缩件，该第二固定件和该第二伸缩件之间可伸缩地连接。

在一种可能设计中，该支撑件包括第三固定件和第三伸缩件，该第三固定件和该第三伸缩件之间可伸缩地连接。

在一种可能设计中，该动力件的第二端具有防滑手柄。

在一种可能设计中，该阻力件和该支撑件的壁上均具有防滑纹。

在一种可能设计中，该动力件的长度为该连接件的长度的2-8倍。

本申请实施例提供的扳手包括卡头和动力件，卡头用于卡装在阀门的转盘上，动力件能够提供开关阀门的动力，由于动力件的长度大于卡头中的连接件的长度，因此，通过卡头作用在转盘上的力大于施加在动力件上的力，从而可以节省人力，也节省了工人的操作时间，提高了开关阀门过程的效率，同时降低了现场施工的安全风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种用于开关阀门的扳手的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种用于开关阀门的扳手的工作原理示意图；

图3是本申请实施例提供的一种用于开关阀门的扳手的工作原理示意图；

图4是本申请实施例提供的一种用于开关阀门的扳手的结构示意图。

附图中的各个标号说明如下：

1-卡头；

11-阻力件；

111-第二固定件，112-第二伸缩件；

12-支撑件；

121-第三固定件，122-第三伸缩件；

13-连接件；

2-动力件；

21-第一固定件，22-第一伸缩件；

3-转盘。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

图1是本申请实施例提供的一种用于开关阀门的扳手的结构示意图，请参见图1，该扳手包括：卡头1和动力件2；该卡头1用于卡装在该阀门的转盘3上，该卡头1包括阻力件11、支撑件12和连接件13，该阻力件11和该支撑件12相互平行，该连接件13与该阻力件11的第一端、该支撑件12的第一端分别连接；该动力件2的第一端与该支撑件12的第一端连接，该动力件2与该连接件13同轴，且该动力件2的长度大于该连接件13的长度。

下面对该扳手的工作原理进行介绍：

图2是本申请实施例提供的一种用于开关阀门的扳手的工作原理示意图，图3是本申请实施例提供的一种用于开关阀门的扳手的工作原理示意图，请参见图2和图3，阀体的转盘3包括中心轴、加强筋和外圆环，上述多条加强筋呈辐射状，连接于转盘3的中心轴和外圆环之间。使用该扳手打开或关闭阀门，也就是工人需要借助该扳手逆时针或顺时针转动阀门的转盘3。

本申请实施例提供的该扳手包括卡头1和动力件2，卡头1用于卡装在阀门的转盘3上，动力件2能够提供开关阀门的动力，由于动力件2的长度大于卡头1中的连接件13的长度，因此，通过卡头1作用在转盘3上的力大于施加在动力件2上的力，从而可以节省人力，也节省了工人的操作时间，提高了开关阀门过程的效率，同时降低了现场施工的安全风险。

下面对该扳手各部分的结构和工作原理进行介绍：

卡头1：

请参见图2，卡头1部分包括两个卡点a和b，当卡头1卡住阀门转盘3时，通过对杠杆c作用点施加作用力f3，根据力的相互作用原理，两个卡点a和b产生f1与f2两个反作用力。

根据杠杆原理，即动力×动力臂＝阻力×阻力臂。若以b作为支点，则l3与l2-l3分别为阻力臂与动力臂。

通过公式1：

f3×l2-l3＝f1×l3公式1

得出公式2：

若所设定卡头1与阀门转盘3之间的摩擦系数为μ，则得到卡点a所产生的最大摩擦力为μf1，即为公式3：

若以a作为支点，则l2与l3分别为阻力臂与动力臂。

通过公式4：

f3×l2＝f2×l3公式4

得出公式5：

若所设定卡头1与阀门转盘3之间的摩擦系数为μ，则得到卡点b所产生的最大摩擦力为μf2，即为公式6：

由于在作用过程中，a和b作用点所产生的最大摩擦力为同一方向，则对阀门转盘3的最大摩擦力之和为μf1+f2，即

由于l3、l2、μ均为固定数值，当f3越大，所产生的反作用力越大，则最大摩擦力之和越大。最大摩擦力之和越大，卡头1对阀门转盘3发挥的作用越大，越能卡住阀门转盘3，能够有效防止在施工中出现打滑现象。

通过f型的卡头1设计，能够有效的卡住阀门转盘3，提高了整个杠杆施工效率，同时也降低了由于打滑所造成的施工风险。

在一种可能设计中，该阻力件11的侧壁上具有多个与该转盘3的内壁适配的第一凹槽，从而便于将该阻力件11卡装在转盘3的内壁上，进一步防滑。

在一种可能设计中，该支撑件12的侧壁上具有多个与该转盘3的外壁适配的第二凹槽，从而便于将该支撑件12卡装在转盘3的外壁上，进一步防滑。

图4是本申请实施例提供的一种用于开关阀门的扳手的结构示意图，请参见图4，在一种可能设计中，该阻力件11包括第二固定件111和第二伸缩件112，该第二固定件111和该第二伸缩件112之间可伸缩地连接，从而可以根据实际需要调节阻力件11的长度，从而适应不同厚度的转盘3，以及在转盘3上下方向空间不足时，通过调节阻力件11的长度使该扳手在上下方向上的长度减小，从而便于该扳手的使用。

在一种可能设计中，该支撑件12包括第三固定件121和第三伸缩件122，该第三固定件121和该第三伸缩件122之间可伸缩地连接从而可以根据实际需要调节支撑件12的长度，从而适应不同厚度的转盘3，以及在转盘3上下方向空间不足时，通过调节支撑件12的长度使该扳手在上下方向上的长度减小，从而便于该扳手的使用。

在一种可能设计中，该阻力件11和该支撑件12的壁上均具有防滑纹，从而防止该阻力件11与转盘3之间，或者支撑件12与外壁之间出现打滑，也就提高了使用该扳手过程中的安全性。

动力件2：

如图3所示，通过动力件2、阻力件11和支撑件12的杠杆作用，延长了作用于阀门转盘3的动力臂，提高了作用于转盘3的作用力矩。具体分析如下：

若f3直接作用于阀门转盘3，根据杠杆原理，其所产生的力矩为f3×r。

若f3通过本扳手作用于阀门转盘3，则其动力臂为l1。该杠杆作用于阀门转盘3时，该杠杆类似于内切于阀门转盘3，则根据线内切于圆的原理，得到公式7：

杠杆作用于阀门转盘3时，f3作用力方向垂直于l2，而不垂直于l1。通过力的分解原理，如图3，可将作用力f3分解为垂直于l1的作用力f4及平行于l1的作用力f5，则f4为作用于l1的力臂。通过相似三角形原理，f3、f4、f5所组成的三角形与l1、l2、r所组成的三角形相似，得出公式8：

则f3作用力对于阀门转盘3所产生的力矩为f4×l1，即本申请实施例所产生的力矩为f3×l2。

直接作用于阀门转盘3的力f与作用在本申请实施例提供的扳手上的力f3相同，通过力矩对比，只需本申请实施例杠杆长度l2大于阀门转盘3半径r，即可达到省力的目的。

请继续参见图4，在一种可能设计中，该动力件2包括第一固定件21和第一伸缩件22，该第一固定件21的第一端与该支撑件12的第一端连接，该第一固定件21的第二端和该第一伸缩件22的第一端之间可伸缩地连接，从而便于调节动力件2的长度，也即是调节了动力臂的长度，以便根据待转动的转盘3周围的空间以及工人的不同，调节施加的力f3的大小。

在一种可能设计中，该第一固定件21的第二端具有内螺纹；该第一伸缩件22的第一端具有与该内螺纹适配的外螺纹，该第一伸缩件22的第一端旋入第一固定件21的第二端内部，通过向外旋转该第一伸缩件22，使该动力件2的长度变长；通过向内旋转该第一伸缩件22，使该动力件2的长度变短。

在一种可能设计中，该动力件2的第二端具有防滑手柄，从而使工人在操作使手不易与该动力件2脱离，提高安全性。

在一种可能设计中，该动力件2的长度为该连接件13的长度的2-8倍，从而在使用相同作用力的情况下，能够达到平常作用力的多功效，达到节省人力的目的。例如，连接件13的长度可以是15cm，动力件2的长度可以为85cm。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本申请实施例的可选实施例，在此不再一一赘述。

本申请实施例提供的技术方案，通过设置卡头1和动力件2，使该动力件2可以用于提供施力点，该卡头1中的支撑件12可以用于提供支点，该卡头1中的阻力件11可以用于带动其他装置转动。在使用该扳手开关阀门的过程中，可以通过将阻力件11插装在阀门的转盘3内，使其与内壁相抵，将支撑件12插装在阀门外，使其与外壁相抵，通过对动力件2施加与动力件2垂直方向的力，使支撑件12与转盘3之间的接触点成为支点，从而使阻力件11通过撬动内壁，带动转盘3转动。由于动力件2的长度大于连接件13的长度，因此动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，也就是说作用在转盘3上的力大于工人在动力件2上施加的力，从而容易转动转盘3的同时可以节省人力，该扳手安装、使用和拆卸都十分方便，因此也节省了工人的操作时间，提高了开关阀门过程的效率，同时降低了现场施工的安全风险。

上述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。