阀门开关工具的制作方法

本实用新型涉及阀门技术领域，特别涉及一种阀门开关工具。

背景技术：

目前，在对油气井进行井口流程倒改、维修、洗井或加药等施工作业时，均需要对油气井井口安装的闸门进行开关作业。然而，由于阀门均处于户外，长时间风吹雨淋后，很容易导致闸阀的手轮和丝杠处发生锈蚀，另外，在油水流经阀门时，很容易在阀门内部的丝杠结垢并发生锈蚀。从而造成单独依靠手轮很难开关阀门。

相关技术中，通常采用F扳手来辅助开关阀门。具体地，将F扳手的头部卡紧在手轮上相邻两个支柱之间的间隙，同时保证F扳手的手柄与手轮所在的平面平行，进而通过F对闸门进行开关。

设计人发现，相关技术至少存在以下技术问题：

在作业人员对F扳手用力时，很容易因F扳手的头部与手轮上的支柱发生滑脱，此时作业人员需要一只手扶住F扳手的头部，另一只手通过F扳手的手柄施加作用力，导致作业人员不便施加作用力。另外，在作业人员对F扳手的手柄施加作用力时，很容易因操作不当造成F扳手扭动脱落，从而对作业人员造成伤害。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种阀门开关工具，可以解决在阀门的开关作业中作业人员不便施加作用力，且可能对作业人员造成伤害的问题。所述技术方案如下：

本实用新型提供了一种阀门开关工具，所述阀门开关工具包括：棘轮扳手机构和套筒机构，所述套筒机构包括卡位套筒和固定套筒；

所述卡位套筒为两端开口且设置有台阶的筒状结构，所述卡位套筒的第一端的外径大于第二端的外径，所述卡位套筒的第一端的端面沿轴向延伸设置有多个第一齿爪，所述卡位套筒的第二端可拆卸的与所述棘轮扳手机构固定连接；

所述固定套筒的第一端的端面沿轴向延伸设置有多个第二齿爪，所述固定套筒的第二端的端面沿径向设置有内翻沿，所述内翻沿的内径小于所述卡位套筒上第一端的外径且大于第二端的外径，所述固定套筒套在所述卡位套筒上，且所述多个第二齿爪用于将手轮上的支柱限位在相邻的两个第一齿爪之间的间隙。

在一种可能的实现方式中，所述卡位套筒的第一端的外壁沿圆周方向设置有第一凹槽，所述固定套筒上与所述第一凹槽的第一端对应的位置沿径向设置有第一通孔，所述第一通孔的侧面设置有螺纹孔；

所述套筒机构还包括设置在所述第一凹槽的第二端的固定销，固定在所述螺纹孔内的固定螺栓，以及两端分别与所述固定销和所述固定螺栓固定连接的拉簧。

可选地，所述套筒机构还包括设置在至少一个第一齿爪的外侧面的第一限位销，所述第一限位销用于阻止所述固定套筒发生自转。

可选地，所述固定套筒上沿径向设置有第二通孔，所述卡位套筒上与所述第二通孔的对应位置设置有限位槽；

所述套筒机构还包括穿过所述第二通孔，且一端位于所述限位槽内的第二限位销。

可选地，所述卡位套筒的第二端的外壁沿圆周方向设置有第二凹槽；

所述套筒机构还包括设置在所述第二凹槽内的第一卡簧，所述第一卡簧用于对所述内翻沿进行限位。

可选地，所述棘轮扳手机构包括：可逆棘轮、棘轮外套、拨动销和手柄；

所述可逆棘轮和所述棘轮外套均为两端开口的筒状结构，所述可逆棘轮可拆卸地套在所述卡位套筒的第二端，所述棘轮外套套在所述可逆棘轮上，所述棘轮外套和所述可逆棘轮能够相对转动，所述棘轮外套上沿径向设置有第三通孔；

所述拨动销的第一端穿过所述第三通孔，且与所述可逆棘轮的齿槽啮合，所述手柄的一端可拆卸的固定在所述棘轮外套上。

可选地，所述棘轮扳手机构还包括：套管、压簧和盖帽；

所述拨动销的第一端的侧面设置有凸台，所述凸台卡在所述棘轮外套的外壁处，所述拨动销的第二端依次穿过所述套管、所述压簧和所述盖帽；

所述套管的第一端与所述第三通孔固定连通，所述套管的内径大于所述第二通孔的孔径，所述套管的第二端与所述盖帽固定连接。

可选地，所述卡位套筒的第二端的横截面呈多边形，且所述卡位套筒的第二端的外壁沿圆周方向设置有第一卡槽；所述可逆棘轮的内壁形成与所述卡位套筒的第二端相匹配的结构，且沿圆周方向设置有第二卡槽；

所述棘轮扳手机构还包括第二卡簧，所述第二卡簧位于所述第一卡槽和所述第二卡槽形成的圆环槽内。

可选地，所述手柄包括固定杆和伸缩杆；

所述棘轮外套上设置有插孔，所述固定杆的一端伸入所述插孔，所述固定杆的另一端与所述伸缩杆的一端销接。

可选地，每个第二齿爪呈L形或者T形。

本实用新型提供的技术方案的有益效果至少包括：

本实用新型通过将卡位套筒套在阀门的丝杠上，再将固定套筒套在卡位套筒上，并通过多个第二齿爪将手轮上的支柱限位在相邻的两个第一齿爪之间的间隙，从而避免在对阀门开关作业时，卡位套筒从手轮上滑落对作业人员造成的伤害。之后，将棘轮扳手机构固定在卡位套筒的第二端，这样，作业人员可以双手扶着棘轮扳手机构的另一端进行顺时针或者逆时针旋转，进而带动卡位套筒和手轮发生同步转动，以实现对阀门的开关作业，避免了在阀门的开关作业中，作业人员不便施加作用力的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例的一种阀门开关工具的剖面结构示意图；

图2是本实用新型实施例的一种卡位套筒的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的一种固定套筒的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的另一种阀门开关工具的剖面结构示意图；

图5是本实用新型实施例的又一种阀门开关工具的剖面结构示意图。

附图标记：

1：棘轮扳手机构；11：可逆棘轮；12：棘轮外套；13：拨动销；14：手柄； 141：固定杆；142：伸缩杆；15：套管；16：压簧；17：盖帽；

2：卡位套筒；21：第一齿爪；22：第一凹槽；23：第一限位销；24：第二凹槽；

3：固定套筒；31：第二齿爪；32：第一通孔；

4：固定销；5：固定螺栓；6：拉簧；7：第一卡簧。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1示例了本实用新型实施例的一种阀门开关工具的结构示意图，图2示例了本实用新型实施例的一种卡位套筒的结构示意图，图3示例了本实用新型实施例的一种固定套筒的结构示意图。如附图1、附图2和附图3所示，阀门开关工具包括棘轮扳手机构1和套筒机构，套筒机构包括卡位套筒2和固定套筒3；卡位套筒2为两端开口且设置有台阶的筒状结构，卡位套筒2的第一端的外径大于第二端的外径，卡位套筒2的第一端的端面沿轴向延伸设置有多个第一齿爪21，卡位套筒2的第二端可拆卸的与棘轮扳手机构1固定连接；固定套筒3 的第一端的端面沿轴向延伸设置有多个第二齿爪31，固定套筒3的第二端的端面沿径向设置有内翻沿，内翻沿的内径小于卡位套筒2上第一端的外径且大于第二端的外径，固定套筒3套在卡位套筒2上，且多个第二齿爪31用于将手轮上的支柱限位在相邻的两个第一齿爪21之间的间隙。

本实用新型实施例中，在需要对阀门进行开关作业时，将卡位套筒2套在阀门的丝杠上，并通过多个第一齿爪21将手轮上的支柱卡在相邻的两个第一齿爪21之间的间隙，再将固定套筒3套在卡位套筒2上，并通过多个第二齿爪31 将手轮上的支柱限位在相邻的两个第一齿爪21之间的间隙，从而避免在对阀门开关作业时，卡位套筒2从手轮上滑落对作业人员造成的伤害。之后，将棘轮扳手机构1固定在卡位套筒2的第二端，这样，作业人员可以双手扶着棘轮扳手机构1的另一端进行顺时针或者逆时针旋转，进而带动卡位套筒2和手轮发生同步转动，以实现对阀门的开关作业，避免了在阀门的开关作业中，作业人员不便施加作用力的情况。

其中，相邻两个第一齿爪21之间的间隙的宽度略大于手轮上的支柱的宽度，以避免卡位套筒2带动手轮旋转时，卡位套筒2与手轮之间发生相对晃动。多个第一齿爪21可以沿卡位套筒2的圆周方向均匀分布。比如，手轮的圆环扶手与中心点之间设置有三根支柱，卡位套筒2的第一端的端面可以延伸设置三个第一齿爪21，三个第一齿爪21沿卡位套筒2的圆周方向均匀分布，三个第一齿爪21共形成三个间隙，每个间隙对应一根支柱。这样，可以将每根支柱卡在对应的间隙中。当然，卡位套筒2的第一端的端面也可以延伸设置五个、六个或七个第一齿爪21，从而方便该阀门开关工具能够适用于手轮上设置有不同数量的支柱的阀门，本实用新型实施例对此不做限定。

其中，卡位套筒2的第二端与棘轮扳手机构1的一端之间可以通过卡扣固定连接，或者通过预设的相互匹配的结构进行固定连接等，只要能够保证在旋转棘轮扳手机构1时，卡位套筒2能够发生同步转动即可，本实用新型实施例对此不做限定。比如，卡位套筒2的第二端呈八棱柱结构，棘轮扳手机构1的一端沿垂于与长度的方向设置有八棱柱通孔，这样可以将棘轮扳手机构1的一端设置的八棱柱通孔套在卡位套筒2的第二端，以实现卡位套筒2的第二端与棘轮扳手机构1的一端的固定连接。

本实用新型实施例中，在通过多个第二齿爪31将手轮上的支柱限位在相邻的两个第一齿爪21之间的间隙时，如附图1所示，每个第二齿爪31可以呈L 形，当然，每个第二齿爪31也可以呈T形，只要每个第二齿爪31上沿圆周方向设置有伸出的部分，且该伸出部分能够对相邻两个第一齿爪21之间的间隙进行闭合即可，本实用新型实施例对此不做限定。

通过多个第二齿爪31对手轮上的支柱进行限位时，在一种可能的实现方式中，固定套筒3上沿径向可以设置有第二通孔，卡位套筒2上与第二通孔的对应位置设置有限位槽，套筒机构还包括穿过第二通孔，且一端位于限位槽内的第二限位销。

其中，卡位套筒2上的限位槽是在第二齿爪31对相邻两个第一齿爪21之间的间隙进行闭合时，与第一通孔32的对应位置设置的，也即是，在第二限位销的一端穿过第一通孔32，且位于限位槽时，多个第二齿爪31能够将手轮上的支柱限位在相邻的两个第一齿爪21之间的间隙。第二限位销可以与第二通孔和限位槽可以间隙接触，当然也可以通过螺纹连接的方式进行连接，从而在拆卸过程中，第二限位销与第二通孔可以连接在一起，避免了因第二限位销体积较小而发生的丢失现象或者第二限位销从第二通孔和限位槽内脱落的现象。

基于上述设置，将相邻的两个第二齿爪31之间的间隙对准手轮上的支柱后，将固定套筒3套在卡位套筒2上，再旋转固定套筒3，以通过多个第二齿爪31 上沿圆周方向的伸出部分对相邻两个第一齿爪21之间的间隙进行闭合，以将手轮上的支柱限位在相邻的两个第一齿爪21之间的间隙，同时通过第二限位销对固定套筒3和卡位套筒2进行固定，从而避免固定套筒3发生自转，导致卡位套筒2从手轮上滑落。

当然，在另一种可能的实现方式中，如附图2和附图3所示，卡位套筒2 的第一端的外壁沿圆周方向设置有第一凹槽22，固定套筒3上与第一凹槽22的第一端对应的位置沿径向设置有第一通孔32，第一通孔32的侧面设置有螺纹孔。如附图4所示，套筒机构还包括设置在第一凹槽22的第二端的固定销4，固定在螺纹孔内的固定螺栓5，以及两端分别与固定销4和固定螺栓5固定连接的拉簧6。

其中，由于第一通孔32的截面积较小，为了便于将固定螺栓5安装在螺纹孔内，该螺纹孔可以沿固定套筒3的第二端的端面贯穿至第一通孔32的第一侧面，进而可以沿固定套筒3的第二端的端面安装固定螺栓5。当然，该螺纹孔还可以贯穿至与第一侧面相对的第二侧面，以便于将固定螺栓5旋进在第二侧面上，从而避免连接在固定螺栓5上的拉簧6滑落。固定销4的高度可以等于第一凹槽22的深度，从而避免拉簧6从固定销4上滑落，或者因固定销4伸出第一凹槽22，导致固定套筒3难以套在卡位套筒2上。

基于上述设置，由于卡位套筒2和固定套筒3之间通过拉簧6连接，且拉簧6沿圆周方向设置，这样卡位套筒2和固定套筒3作为一个整体，且只能沿圆周方向发生转动。此时，手动旋转固定套筒3，以使拉簧6处于拉伸状态或者压缩状态，在相邻两个第二齿爪31之间的间隙与相邻两个第一齿爪21之间的间隙重合，也即是相邻两个第一齿爪21之间的间隙打开时，将固定套筒3套和卡位套筒2套在阀门的丝杠上，并使手轮上的支柱卡在相邻两个第一齿爪21之间的间隙。在松开固定套筒3后，固定套筒3能够在拉簧6的弹性作用力下发生转动，从而通过多个第二齿爪31上沿圆周方向的伸出部分对相邻两个第一齿爪21之间的间隙进行闭合，以将手轮上的支柱限位在相邻的两个第一齿爪21 之间的间隙。在多个第二齿爪31上沿圆周方向的伸出部分对相邻两个第一齿爪 21之间的间隙进行闭合后，为了保证固定套筒3不会在发生转动，拉簧6可以处于拉伸状态或者压缩，且第二齿爪31上与固定套筒3连接的部分通过手轮上的支柱进行限位，从而在拉簧6和支柱的共同作用下对固定套筒3进行限位。

需要说明的是，除了上述中描述的通过拉簧6和支柱对固定套筒3进行限位，还可以通过其他方式对固定套筒3进行限位。如附图2所示，套筒机构还可以包括设置在至少一个第一齿爪21的外侧面的第一限位销23，第一限位销 23用于阻止固定套筒3发生自转。其中，第一限位销23可以和第一齿爪21的外侧面螺纹连接，当然也可以通过其他方式实现连接，本实用新型实施例对此不做限定。

在使用设置有第一限位销23的套筒机构时，具体的使用方向和不设置第一限位销23的使用方法可以相同或相似，此处不再赘述。在不使用套筒机构时，由于可以通过第一限位销23促使拉簧6处于拉伸状态或者压缩状态，从而可以避免固定套筒3和卡位套筒2之间发生相对晃动，导致固定套筒3和卡位套筒2 上的零部件发生松动掉落的现象。

本实用新型实施例中，如附图4所示，卡位套筒2的第二端的外壁沿圆周方向设置有第二凹槽24；套筒机构还包括设置在第二凹槽24内的第一卡簧7，第一卡簧7用于对内翻沿进行限位。

基于上述设置，由于固定套筒3的第二端设置的内翻沿的一侧与卡位套筒2 的台阶面接触，另一侧与第一卡簧7接触，从而通过卡位套筒2的台阶面和第一卡簧7实现对内翻沿的限位，进而实现对固定套筒3的限位，避免固定套筒3 的内壁与卡位套筒2的外壁之间的间隙较大时，固定套筒3从卡位套筒2上脱落的现象。

需要说明的是，除了通过上述设置对内翻沿进行限位外，还可以在卡位套筒2的第二端沿径向设置至少一个限位槽，这样可以在每个限位槽内设置限位钉，以实现对内翻沿的限位。当然，还可以通过其他方法对内翻沿进行限位，本实用新型实施例对此不做限定。

本实用新型实施例中，如附图5所示，棘轮扳手机构1可以包括：可逆棘轮11、棘轮外套12、拨动销13和手柄14；可逆棘轮11和棘轮外套12均为两端开口的筒状结构，可逆棘轮11可拆卸地套在卡位套筒2的第二端，棘轮外套 12套在可逆棘轮11上，棘轮外套12和可逆棘轮11能够相对转动，棘轮外套 12上沿径向设置有第三通孔；拨动销13的第一端穿过第三通孔，且与可逆棘轮 11的齿槽啮合，手柄14的一端可拆卸的固定在棘轮外套12上。

其中，可逆棘轮11是指在拨动销13的配合下，既可以顺时针转动，也可以逆时针转动的棘轮。

基于上述设置，由于拨动销13穿过第三通孔与可逆棘轮11的齿槽啮合，因此在通过手柄14旋转棘轮外套12时，可以通过拨动销13带动可逆棘轮11 进行同步旋转，另外由于可逆棘轮11与卡位套筒2的第二端固定连接，因此可以通过卡位套筒2同步带动手轮旋转，从而实现对阀门的开关作业。

需要说明的是，在实现阀门的开关作业时，由于油气井井口安装的阀门较多，导致空间受限，或者为了便于作业人员的操作，可能无法实现手柄14的360 度旋转。此时，在一种可能的实现方式中，可以在通过手柄14带动棘轮外套12 旋转一定角度时拔出拨动销13，再通过手柄14带动棘轮外套12反向旋转，在反向旋转一定角度后，再将拨动销13的第一端穿过第三通孔，并与可逆棘轮11 的齿槽啮合。之后，在返回上述通过手柄14带动棘轮外套12旋转一定角度时拔出拨动销13的动作，直至实现对阀门的开启或关闭即可。

当然，在上述所述的基础上，如附图5所示，棘轮扳手机构1还可以包括：套管15、压簧16和盖帽17；拨动销13的第一端的侧面设置有凸台，凸台卡在棘轮外套12的外壁处，拨动销13的第二端依次穿过套管15、压簧16和盖帽 17，套管15的第一端与第三通孔固定连通，套管15的内径大于第二通孔的孔径，套管15的第二端与盖帽17固定连接。

其中，拨动销13的第一端上相对的两个侧面中，第一侧面可以与拨动销13 的长度方向平行，第二侧面可以为光滑的斜面或者弧面。这样，在压簧16的作用下拨动销13的第一端与可逆棘轮11的齿槽啮合，在通过手柄14旋转棘轮外套12时，如果拨动销13上的第一侧面与可逆棘轮11的齿槽接触，此时可以通过拨动销13带动可逆棘轮11发生同步旋转，如果拨动销13上的第二侧面与可逆棘轮11的齿槽接触，此时在棘轮外套12旋转的过程中，可逆棘轮11的齿槽能够对拨动销13的第一端产生挤压作用，并在拨动销13通过凸台促使压簧16 发生压缩变形时向远离可逆棘轮11的方向活动。

基于上述描述，假设顺时针旋转手轮时为对阀门的开启作业，且通过手柄 14顺时针旋转棘轮外套12时，拨动销13的第一侧面与可逆棘轮11的齿槽接触。这样可以通过拨动销13带动可逆棘轮11顺时针同步旋转，从而带动手轮的顺时针同步旋转。在手轮旋转一定角度后，可以通过手柄14逆时针旋转棘轮外套 12，此时拨动销13上的第二侧面与可逆棘轮11的齿槽接触，并促使拨动销13 向远离可逆棘轮11的方向活动，从而避免了人为拔出拨动销13的问题，提高了作业人员的作业效率。如此往复的对棘轮外套12进行顺时针旋转和逆时针旋转，即可实现对阀门的开启作业。在需要对阀门进行关闭作业时，只需要人为拔出拨动销13，并在旋转180度后穿过第三通孔且与可逆棘轮11的齿槽啮合即可，后续对阀门的关闭作业的过程可以与上述阀门的开启作业的过程类似，此处不再赘述。

其中，在将卡位套筒2的第二端与可逆棘轮11固定连接时，在一种可能的实现方式中，卡位套筒2的第二端的横截面呈多边形，且卡位套筒2的第二端的外壁沿圆周方向设置有第一卡槽；可逆棘轮11的内壁形成与卡位套筒2的第二端相匹配的结构，且沿圆周方向设置有第二卡槽；棘轮扳手机构1还包括第二卡簧，第二卡簧位于第一卡槽和第二卡槽形成的圆环槽内。

基于上述设置，由于可逆棘轮11的内壁形成与卡位套筒2的第二端相匹配的结构，这样可逆棘轮11可以直接套在卡位套筒2的第二端，并将第二卡簧置于第一卡槽和第二卡槽形成的圆环槽内。由于第二卡簧具有一定的弹性，从而避免了可逆棘轮11从卡位套筒2的第二端上自动脱落。其中，卡位套筒2的第二端可以呈八棱柱结构、六棱柱结构或四棱柱结构等，相应地，可逆棘轮11的内壁呈八棱柱结构、六棱柱结构或四棱柱结构等。

当然，卡位套筒2的第二端与可逆棘轮11还可以通过其他方式进行固定，只要保证卡位套筒2能够与可逆棘轮11进行同步旋转，且避免可逆棘轮11从卡位套筒2上自动脱落即可，本实用新型实施例对此不做限定。

其中，如附图5所示，手柄14可以包括固定杆141和伸缩杆142；棘轮外套12上设置有插孔，固定杆141的一端伸入插孔，固定杆141的另一端与伸缩杆142的一端销接。

基于上述设置，在通过手柄14旋转棘轮外套12时，如果作业人员施加在手柄14上的作用力难以促使棘轮外套12旋转时，可以适当的调节伸缩杆142 的长度，以增加手柄14的力臂长度，达到省力的目的，从而方便作业人员对阀门的开关作业。另外，由于固定杆141的一端伸入棘轮外套12上的插孔内，因此可以保证在外力作用下固定杆141能够与棘轮外套12分离。这样在作业人员对阀门的开关作业过程中，由于固定杆141与伸缩杆142之间通过销接的连接方式连接，如果阀门的丝杠或手轮被阀门内部的高压打出，棘轮外套12、可逆棘轮11、卡位套筒2和固定套筒3会作为一个整体，能够以固定杆141与伸缩杆142的销接点为圆心旋转，在旋转到一定角度后，固定杆141与棘轮外套12 上的插孔分离，从而避免在阀门的丝杠或手轮在被打出后，给作业人员造成的人身伤害。

本实用新型实施例中，在需要对阀门进行开关作业时，将卡位套筒和固定套筒依次套在阀门的丝杠上，再将固定套筒套在卡位套筒上，并通过多个第二齿爪将手轮上的支柱限位在相邻的两个第一齿爪之间的间隙，从而避免在对阀门开关作业时，卡位套筒从手轮上滑落。之后，将可逆棘轮套在卡位套筒的第二端，这样，作业人员可以双手扶着手柄上的伸缩杆施加作用力进行旋转以带动棘轮外套同步旋转，同时在拨动销的同步作用下带动可逆棘轮同步旋转，进而带动卡位套筒和手轮发生同步转动，以实现对阀门的开关作业，避免了在阀门的开关作业中，作业人员不便施加作用力的情况，同时由于手柄上的固定杆能够与棘轮外套上的插孔分离，从而避免在阀门的丝杠或手轮飞出对作业人员造成的伤害。

以上所述仅为本实用新型的说明性实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。