CN105364761A - 一种双头管子钳 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双头管子钳，属于五金工具技术领域。它解决了现有的管子钳使用不方便的问题。本双头管子钳包括钳体，所述钳体包括平行设置的左钳体和右钳体，在左钳体和右钳体的两端分别设置有用于转动工件的两个钳口，所述钳口包括活动钳和固定齿牙，所述活动钳枢接于左钳体和右钳体之间，所述固定齿牙固连于左钳体和右钳体之间，在固定齿牙与活动钳之间形成有用于安装工件的开口，周向转动左钳体和右钳体能使活动钳和固定齿牙夹紧工件并带动工件同步转动。本双头管子钳具有使用方便、使用范围广、使用效率高的优点。

Description

一种双头管子钳

技术领域

本发明属于五金工具技术领域，涉及一种双头管子钳。

背景技术

管子钳是指用于夹持及旋转圆形管类或其他圆柱形工件，在管路的安装和修理的过程中常用的工具。利用杠杆原理并依靠齿牙来完成扭矩的传递，因此力臂、支点的位置和齿牙的牙形角时候合理会影响到管子钳的正常使用。

一般常用的管子钳的结构包括活动钳、调节螺母、固定钳口以及钳柄体，此类管子钳在使用的过程中，管子钳的开口度具有一定的局限性，需要依靠调节螺母调节管子钳的开口大小，影响了工作效率和管子钳的使用范围，并且管子钳的只有两个接触面而且接触面积小，容易打滑且使用不方便；同时，此类管子钳仅具有一端能进行工件的转动，管子钳的使用效率低；

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种使用方便、使用范围广、使用效率高的双头管子钳。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种双头管子钳，包括钳体，所述钳体包括平行设置的左钳体和右钳体，在左钳体和右钳体的两端分别设置有用于转动工件的两个钳口，所述钳口包括活动钳和固定齿牙，所述活动钳枢接于左钳体和右钳体之间，所述固定齿牙固连于左钳体和右钳体之间，在固定齿牙与活动钳之间形成有用于安装工件的开口，周向转动左钳体和右钳体能使活动钳和固定齿牙夹紧工件并带动工件同步转动，在左钳体和右钳体之间设置有弹性件，所述弹性件的一端与左钳体相连，弹性件的另一端与活动钳相连，其中，所述弹性件由锡青铜合金制成，所述锡青铜合金主要由以下重量份数成分组成：Sn：10～20份，P：10～15份，Zn：5～10份，Al：0.03～0.06份，PbS：3.5～5.5份，B：0.2～1份，Ce：0.20～0.45份，Cu：85～95份。

本发明中弹性件采用锡青铜合金材料制成，其中P的含量较高，有利于提高疲劳强度、弹性与耐磨性；PbS的加入能够细化晶粒，控制冷加工前的晶粒大小，有利于提高产品的弹性模量以及疲劳强度等；B和稀土元素Ce的加入均能细化铅质点，使之分布均匀，以改善含铅锡青铜的组织、铸造和力学性能，除此之外，稀土元素Ce的加入还可以提高锡青铜的弹性性能，从而提高产品的质量。

在上述的一种双头管子钳中，所述锡青铜合金主要由以下重量份数成分组成：Sn：15份，P：12份，Zn：7份，Al：0.05份，PbS：4.5份，B：0.6份，Ce：0.35份，Cu：90份。

在上述的一种双头管子钳中，所述弹性件的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照上述弹性件的锡青铜合金组成成分及其重量百分比选择合金材料，将合金材料放入坩埚，快速加热至1400～1500℃进行熔炼，保温25～30min，使合金充分溶解；

S2、将熔炼后的合金进行铸坯，在温度900～950℃，保温时间75～85min时对合金进行挤压；

S3、合金冷变形加工；

S4、在温度300～400℃下，进行多次退火；

S5、合金拉伸处理；

S6、将拉伸后的成品进行钝化处理，时间30～60s。

锡青铜合金常用作弹性元件，是不可进行热处理强化的铜合金之一，但是锡青铜合金具有良好的冷加工性，且热加工性良好，有足够的强度、弹性、耐磨性、抗磁性和抗微塑性变形能力。

因此，对锡青铜合金进行熔炼、铸坯之后，对锡青铜合金进行冷变形加工，强烈的冷变形能使合金内部组织结构和材料性能上产生各向异性，形成强化机理，然后进行退火工艺，去除因冷变形加工带来的内部组织应力，稳定组织和尺寸，使锡青铜合金获得足够高的强度性能和弹性性能。

钝化处理是将金属与氧化性介质发生反应，在金属表面生成非常薄的一层致密的、覆盖性能好且能坚固地附在金属表面上的钝化膜。从而把金属与腐蚀介质完全隔开，防止金属与腐蚀介质直接接触，使金属基本停止溶解形成钝态达到防止腐蚀的效果。

本发明中，对锡青铜合金进行钝化处理，能够进一步提高锡青铜合金的防腐蚀性。

在上述的一种双头管子钳中，所述弹性件的制备方法步骤S3中，退火温度为360℃。

在上述的一种双头管子钳中，所述活动钳包括叠加在一起的若干长活动钳片和若干短活动钳片，所述长活动钳片枢接于左钳体和右钳体之间，所述短活动钳片固连于长活动钳前端并能随长活动钳同步转动。

在上述的一种双头管子钳中，所述固定齿牙由若干齿牙片叠合而成，在左钳体和右钳体之间设置有三个支撑柱，三个支撑柱依次贯穿各齿牙片且支撑柱的两端分别插设于左钳体和右钳体上。

在上述的一种双头管子钳中，在左钳体和右钳体之间设置有防尘盖。

在上述的一种双头管子钳中，所述防尘盖采用采用高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体制成，所述高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体的原料组成包括(wt％)：TPEE49-59％；PTFE20-30％；无碱玻璃纤维5-15％，润滑剂5-15％；抗氧剂0.2-1.0％；余量为二氧化硅。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、包括钳体，钳体包括平行设置的左钳体和右钳体，在左钳体和右钳体之间设置有两个活动钳，方便了操作者的使用，提高了本发明的使用效率，且两个活动钳能适用于不同型号工件的使用，扩大了本发明的使用范围；

2、本发明中弹性件采用锡青铜合金制成，使弹性件具有良好的弹性和耐压性，提高了弹性件的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的剖视图。

图3是本发明的另一视角结构示意图。

图中，100、钳体；110、左钳体；120、右钳体；200、活动钳；210、长活动钳片；220、短活动钳片；300、固定齿牙；310、齿牙片；320、支撑柱；400、弹性件；500、防尘盖。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图3所示，本双头管子钳包括钳体100，所述钳体100包括平行设置的左钳体110和右钳体120，在左钳体110和右钳体120的两端分别设置有用于转动工件的两个钳口，所述钳口包括活动钳200和固定齿牙300，所述活动钳200枢接于左钳体110和右钳体120之间，所述固定齿牙300固连于左钳体110和右钳体120之间，在固定齿牙300与活动钳200之间形成有用于安装工件的开口，周向转动左钳体110和右钳体120能使活动钳200和固定齿牙300夹紧工件并带动工件同步转动，在左钳体110和右钳体120之间设置有弹性件400，所述弹性件400的一端与左钳体110相连，弹性件400的一端与活动钳200相连。

基于上述技术特征，两个钳口分别设置于钳体100的两端，钳口的开口大小能根据实际使用需要进行适应性调整，使得本发明的管子钳能适用于不同型号的工件的转动，提高了本发明的工作范围，提高了工作效率。

在左钳体110和右钳体120之间设置有弹性件400，在左钳体110上固连有安装块，弹性件400的一端与安装块相连，弹性件400的一端与活动钳200相连，弹性件400呈拱桥型并向下凹陷设置，在使用过程中，当工件放置于活动钳200和固定齿牙300之间时能使弹性件400发生形变，弹性件400形变产生的弹性力能使活动钳200与工件紧密接触，从而活动钳200和固定齿牙300能对工件产生挤压力，挤压力能保持工件静止不动，是的操作者转动手柄部钳体100能带动工件同步转动。

上述钳口包括活动钳200和固定齿牙300，在活动钳200和固定齿牙300齿牙之间形成用于安装工件的开口，在使用的过程中，操作者将工件卡设于开口内，转动钳体100能使得活动钳200与固定齿牙300之间的开口逐渐减小，使得活动钳200和固定齿牙300与工件紧密接触，从而周向转动钳体100能带动工件同步转动。

优选地，上述活动钳200包括多个长活动钳片210和多个短活动钳片220，长活动钳片210枢接于左钳体110和右钳体120之间，长活动钳片210能绕着枢接轴周向转动，上述的短活动钳片220分别对称通过固定轴固连于长活动钳片210两侧，进一步地扩大了活动钳200与工件之间的接触面积，增加了活动钳200与工件之间的挤压力，提高了工件转动效率；同时，长活动钳片210和短活动钳片220的形状均呈弯钩状，且在长活动钳片210和短活动钳片220的面朝固定齿牙300一侧设置有锯齿。

进一步地，上述固定齿牙300由多片齿牙片310叠合而成，且齿牙片310靠近长活动钳片210和短活动钳片220一侧也设置有锯齿，使得在使用过程中齿牙片310与长活动钳片210和短活动钳片220能牢牢锁住工件，避免工件的位置发生偏移，提高了工件的转动效率；同时，齿牙片310的数量与长活动钳片210的数量和短活动钳片220的数量之和相等，齿牙片310、长活动钳片210以及短活动钳片220三者的厚度相等，使得活动钳200与固定齿牙300在使用过程中受力均匀，提高了工件转动效率。

在齿牙片310上设置有三个支撑柱320，三个支撑柱320依次贯穿各齿牙片310且支撑柱320的两端分别插设于左钳体110和右钳体120上，提高了齿牙片310安装的稳固性，保证齿牙片310在工作过程中位置不会发生偏移，提高了工件的转动效率。

优选地，在钳体100上还设有无尘盖，无尘盖的设置防止了一些灰尘和杂物进入左钳体110和右钳体120之间的间隙，使得左钳体110和右钳体120之间部件腐蚀或出现损伤，影响管子钳的正常使用现象的产生，提高了本发明的使用寿命。

上述弹性件400由锡青铜合金制成，锡青铜合金主要由以下重量份数成分组成：Sn：10～20份，P：10～15份，Zn：5～10份，Al：0.03～0.06份，PbS：3.5～5.5份，B：0.2～1份，Ce：0.20～0.45份，Cu：85～95份。

实施例1

锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：10份，P：15份，Zn：10份，Al：0.03份，PbS：5.5份，B：1份，Ce：0.20份，Cu：85份。

将上述原料放入坩埚，快速加热至1420℃进行熔炼，保温26min，使合金充分溶解；将熔炼后的合金进行铸坯，在温度900℃，保温时间78min时对合金进行挤压；然后对合金进行冷变形加工；接着在温度360℃下，合金进行多次退火；最后对合金进行拉伸处理并将拉伸后的成品进行钝化处理，时间30s。

实施例2

锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：20份，P：10份，Zn：5份，Al：0.06份，PbS：3.5份，B：0.2份，Ce：0.45份，Cu：95份。

将上述原料放入坩埚，快速加热至1500℃进行熔炼，保温30min，使合金充分溶解；将熔炼后的合金进行铸坯，在温度920℃，保温时间85min时对合金进行挤压；然后对合金进行冷变形加工；接着在温度360℃下，合金进行多次退火；最后对合金进行拉伸处理并将拉伸后的成品进行钝化处理，时间60s。

实施例3

锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：15份，P：12份，Zn：7份，Al：0.05份，PbS：4.5份，B：0.6份，Ce：0.35份，Cu：90份。

将上述原料放入坩埚，快速加热至1480℃进行熔炼，保温28min，使合金充分溶解；将熔炼后的合金进行铸坯，在温度950℃，保温时间82min时对合金进行挤压；然后对合金进行冷变形加工；接着在温度360℃下，合金进行多次退火；最后对合金进行拉伸处理并将拉伸后的成品进行钝化处理，时间45s。

对比例1

锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：9份，P：17份，Zn：12份，Al：0.02份，B：1.2份，Ce：0.18份，Cu：83份。其他与实施例3中相同，此处不再赘述。

对比例2

锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：22份，P：9份，Zn：3份，Al：0.07份，PbS：3.4份，B：0.1份，Cu：96份。其他与实施例3中相同，此处不再赘述。

本发明还对锡青铜的成品进行弹性、抗拉、耐腐蚀等性能的测试，其中，在对锡青铜的耐腐蚀测试中，将各种组分加工而成的锡青铜分别浸入3％NaCl溶液进行浸泡实验，浸泡时间450h，之后将锡青铜取出除去腐蚀产物，然后将锡青铜用清水清洗干净并烘干。最后根据质量损失法计算腐蚀速率，得到以下结果：

表1实施例1-3及对比例1-2中锡青铜的性能测试结果

综上所述，本发明中采用配伍合理的锡青铜合金制作弹性件400，使弹性件400具有良好的弹性、耐压性且抗腐蚀性好，从而提高弹性件400的使用寿命。

其中，上述手套本体采用高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体制成，所述高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体的原料组成包括(wt％)：TPEE49-59％；PTFE20-30％；无碱玻璃纤维5-15％，润滑剂5-15％；抗氧剂0.2-1.0％；余量为二氧化硅。

所述二氧化硅为包括二氧化硅颗粒Ⅰ与二氧化硅颗粒Ⅱ的混合物，其中二氧化硅颗粒Ⅰ的尺寸为5-10微米、二氧化硅颗粒Ⅱ的尺寸为4-8微米。

所述二氧化硅颗粒Ⅰ与二氧化硅颗粒Ⅱ的混合物中，二氧化硅颗粒Ⅰ的含量占混合物总质量的20-35％(二氧化硅颗粒Ⅰ这种具有较大尺寸的二氧化硅颗粒的存在是为了直接应对相对较大的外界应力冲击的，在受到外界直接冲击或者较大应力冲击时，其可以通过大颗粒在弹性体内的大阻力的弹性位移和复位，来进行缓冲，从而起到一次衰减的作用，同时因为具有较大的颗粒尺寸，受阻面积较大，从而可以通过较小的弹性位移即可形成足够的衰减，避免发生破坏性的撕裂，当然同样因其具有较大的尺寸，生产使用时的添加量需要适当控制，避免过量添加致使在弹性体中的结合不够牢靠，而会影响混合性能和整体强度)。二氧化硅颗粒Ⅰ、二氧化硅颗粒Ⅱ的混合物中，二氧化硅颗粒Ⅱ的含量占混合物总质量的65-85％(二氧化硅颗粒Ⅲ这种材料具有较小的颗粒尺寸，其使用时极易发生堆积或者结块，而在整体结构中分布不均匀，从而影响材料的整体性能和质量)。两种尺寸的颗粒可以形成级配体系，起到良好的增强作用，同时使得受力冲击时，小颗粒之间相互碰撞的同时还可以碰撞到大尺寸颗粒，进行多次衰减，从而起到良好的冲击缓冲作用，提高抗冲击和耐摩擦性能。

所述二氧化硅为还经过偶联剂的表面预处理的，偶联剂的用量为二氧化硅总质量的1-3％，现有技术中，偶联剂的常规用量一般为填充剂用量的0.5～2％，只需要到达到对填充剂进行充分浸润即可，而用量较常规用量多是针对多孔结构的二氧化硅提出的，是为了提高对多孔结构的二氧化硅颗粒进行较为充分的处理，这里对本申请技术方案中的两种类型的二氧化硅颗粒的表面预处理要分门别类地进行，其中二氧化硅颗粒Ⅱ采用一般浸润使得颗粒表面被浸润即可，其仅仅是为了提高该两类物料与弹性体的整体的相容性；而对二氧化硅颗粒Ⅰ需要进行深层浸润(可以采用加压浸润或者常压蒸汽熏蒸或者高压蒸汽熏蒸等以提高偶联剂分子的能量，克服表面张力，从而实现对多孔的孔内表面进行浸润处理)，有利于在生产加工成型过程中，弹性体进入孔内，以使多孔与弹性体进行全面充分的接触粘结，从而显著地提高整理的机械性能和耐磨性能。

所述无碱玻璃纤维优选为无碱玻璃纤维，短切玻璃纤维的长度为1-3mm，直径为5-10μm。理论上无碱玻纤直径越细，长度越长，增强效果越好，但是达到某一临界点时，增强效果不增反减。若玻纤直径太细，易被剪切成细微粉末，从而失去玻纤的增强作用。若玻纤直径太粗，与TPEE和PTFE的粘接性就差，降低产品的力学性能。因此，本发明将无碱玻纤的长度和直径控制在上述范围，不仅可以保证无碱玻纤的增强效果，还可提高纤维与TPEE和PTFE之间的相容性。

实施例1

本实施例中，门把手套中的高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体的原料组成包括(wt％)：TPEE49％；PTFE22％；玻璃纤维6％；润滑剂6％；抗氧剂0.3％；二氧化硅为余量。

实施例2

本实施例中，高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体的原料组成包括(wt％)：TPEE52％；PTFE25％；玻璃纤维8％；润滑剂8％；抗氧剂0.5％；抗氧剂0.4％；二氧化硅为余量。

实施例3

本实施例中，高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体的原料组成包括(wt％)：TPEE55％；PTFE27％；玻璃纤维10％；润滑剂10％；抗氧剂0.7％；抗氧剂0.6％；二氧化硅为余量。

实施例4

本实施例中，高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体的原料组成包括(wt％)：TPEE57％；PTFE29％；玻璃纤维13％；润滑剂13％；抗氧剂1680.2％；二氧化硅为余量。

实施例5

本实施例中，高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体的原料组成包括(wt％)：TPEE59％；PTFE30％；玻璃纤维15％；润滑剂15％；抗氧剂1680.2％；抗氧剂10100.2％；二氧化硅为余量。

以上实施例1-5进行磨损试验，测试条件：设备阿姆斯勒机；1.磨盘：ψ122mm(ψ0.4ft)，转速：185r/min，硬度：58-60HRC，表面粗糙度：Ra＝0.4μm；2.对磨时间：2h；3.负荷：30kg；4.试样尺寸：6mm*7mm*30mm。对比例在同等条件下进行测试。

表2

本处实施例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处以及在实施例技术方案中对单个或者多个技术特征的同等替换所形成的新的技术方案，同样都在本发明要求保护的范围内；同时本发明方案所有列举或者未列举的实施例中，在同一实施例中的各个参数仅仅表示其技术方案的一个实例(即一种可行性方案)，而各个参数之间并不存在严格的配合与限定关系，其中各参数在不违背公理以及本发明述求时可以相互替换，特别声明的除外。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种双头管子钳，其特征在于，包括钳体，所述钳体包括平行设置的左钳体和右钳体，在左钳体和右钳体的两端分别设置有用于转动工件的两个钳口，所述钳口包括活动钳和固定齿牙，所述活动钳枢接于左钳体和右钳体之间，所述固定齿牙固连于左钳体和右钳体之间，在固定齿牙与活动钳之间形成有用于安装工件的开口，周向转动左钳体和右钳体能使活动钳和固定齿牙夹紧工件并带动工件同步转动。

2.根据权利要求1所述的一种双头管子钳，其特征在于，所述活动钳包括叠加在一起的若干长活动钳片和若干短活动钳片，所述长活动钳片枢接于左钳体和右钳体之间，所述短活动钳片固连于长活动钳前端并能随长活动钳同步转动。

3.根据权利要求2所述的一种双头管子钳，其特征在于，所述固定齿牙由若干齿牙片叠合而成，在左钳体和右钳体之间设置有三个支撑柱，三个支撑柱依次贯穿各齿牙片且支撑柱的两端分别插设于左钳体和右钳体上。

4.根据权利要求3所述的一种双头管子钳，其特征在于，在左钳体和右钳体之间设置有防尘盖。

5.根据权利要求1所述的一种双头管子钳，其特征在于，在左钳体和右钳体之间设置有弹性件，所述弹性件的一端与左钳体相连，弹性件的另一端与活动钳相连，其中，所述弹性件由锡青铜合金制成，所述锡青铜合金主要由以下重量份数成分组成：Sn：10～20份，P：10～15份，Zn：5～10份，Al：0.03～0.06份，PbS：3.5～5.5份，B：0.2～1份，Ce：0.20～0.45份，Cu：85～95份。

6.根据权利要求5所述的一种双头管子钳，其特征在于，所述锡青铜合金主要由以下重量份数成分组成：Sn：15份，P：12份，Zn：7份，Al：0.05份，PbS：4.5份，B：0.6份，Ce：0.35份，Cu：90份。

7.根据权利要求6所述的一种双头管子钳，其特征在于，所述弹性件的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照上述弹性件的锡青铜合金组成成分及其重量百分比选择合金材料，将合金材料放入坩埚，快速加热至1400～1500℃进行熔炼，保温25～30min，使合金充分溶解；

S2、将熔炼后的合金进行铸坯，在温度900～950℃，保温时间75～85min时对合金进行挤压；

S3、合金冷变形加工；

S4、在温度300～400℃下，进行多次退火；

S5、合金拉伸处理；

S6、将拉伸后的成品进行钝化处理，时间30～60s。

8.根据权利要求7所述的一种双头管子钳，其特征在于，所述弹性件的制备方法步骤S3中，退火温度为360℃。

9.根据权利要求4所述的一种双头管子钳，其特征在于，所述防尘盖采用采用高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体制成，所述高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体的原料组成包括(wt％)：TPEE49-59％；PTFE20-30％；无碱玻璃纤维5-15％，润滑剂5-15％；抗氧剂0.2-1.0％；余量为二氧化硅。