一种挤压工具的夹钳臂制造技术

一种用于挤压工具的夹钳臂，所述夹钳臂包括：相对的侧面，所述夹钳臂上的孔，在所述孔纵向相对侧面上的纵向相对端部，在所述孔横向相对侧面上位于所述端部之间的内缘和外缘，以及在所述夹钳臂上沿所述内缘形成的应力集中部分，所述应力集中部分在所述内缘上形成破坏点，使得疲劳裂纹始终在所述破坏点产生，使所述夹钳臂从所述破坏点朝所述外缘断裂。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及连接管道和接头的挤压工具，具体地，涉及挤压工具的改进的枢轴式夹钳臂。
技术介绍
用来连接管道和接头部件的挤压工具为大家所熟知，比如授予Nghiem的专利6,035,775所介绍的。这种工具带有可拆卸地安装在驱动机构上的挤压夹紧装置，利用驱动机构可使装置中的夹钳臂移动而将管道和接头挤压连接在一起。更具体地，夹紧装置包括一对通过枢轴安装在一对侧板之间的夹钳臂，且夹钳臂的一端带有向内的相对钳口，另一端带有横向向内面对的凸轮面。夹钳臂以位于在其两端之间穿过夹钳臂的孔中的销轴作为枢轴，而夹紧装置可通过侧板安装在驱动机构上，该安装位置相对于夹紧装置来说，横向位于枢轴销之间、纵向位于枢轴销和夹钳臂的凸轮面之间。驱动机构带有可沿夹钳臂凸轮面前后轴向移动的凸轮滚柱，当凸轮面向前移动时，凸轮滚柱与凸轮面接合，使相对的钳口靠拢而压到置于其间的管道和接头周围。夹钳臂两端之间具有横向内缘和外缘，且在夹紧装置以挤压方式连接管道和接头时，在枢轴孔和内缘之间以及沿内缘在钳口和凸轮面之间的夹钳臂区域处于拉力状态下，而在其横向外侧的区域处于压力状态下。侧板在工作时也处于应力状态下，这是因为夹钳臂绕枢轴销转动以压合钳口的动作会将侧向向外的力通过枢轴销施加到侧板上。在夹紧装置的使用期限内在某个位置可能发生破坏，而破坏最好发生在至少一个侧板。破坏最好发生在侧板的原因是，到目前为止，夹钳臂中的破坏位置和此后的断裂方向是不可预见的。更具体地，夹钳臂中的破坏通常发生在枢轴孔前面的钳口与夹钳臂外侧之间，或者发生在枢轴孔后面一个或多个位置处的夹钳臂内外侧之间。这种破坏往往会导致夹钳臂断裂成完全分离的片段，而为了使这些片段在断裂之后保持在一起，已经在夹紧装置中采用了带箍装置，带箍装置可固定在夹钳臂的外侧，使得破坏发生之后夹钳臂的分离部件能够保留在夹紧装置周围。用带箍保持部件的方法十分昂贵，而且使夹钳臂以及使用这种带箍的夹紧装置的结构变得很复杂。一挤压工具夹钳臂的生产商宣称已经研制出一种可防止夹钳臂破坏时分离成片段的热处理方法。据其所称，利用这种方法，当夹钳臂从内缘朝外缘断裂时，靠近外缘的夹钳臂材料可起到断裂线两侧夹钳臂部分之间铰链的作用。因此，断裂线两侧的夹钳臂部分在破坏发生之后能保持相互连接而不会完全分离。对这种夹钳臂作了一些测试以确定其所称的不分离效果的真实性。在授予Amherd的专利6,434,998示出的这类夹钳臂包括在内缘上的弹簧及销轴凹槽，使得使用这种夹钳臂的夹紧装置能够将扭转弹簧装置容纳在弹簧及销轴凹槽之间，而且在该弹簧及销轴凹槽后面还设有安装销的空隙凹部。对不同尺寸的上述夹钳臂的试验显示，每种尺寸的夹钳臂的大部分都从弹簧及销轴凹槽通过夹钳臂断裂到枢轴孔。然而，发生破坏的位置仍然是不可预见的，因为所测试的不同尺寸夹钳臂中的大约14％至25％的破坏发生在安装销的空隙凹部并穿过夹钳臂到达夹钳臂外缘。而且，在所测试的大多数夹钳臂中，发生在安装销的空隙凹部的破坏会导致夹钳臂断裂成分离的片段。因此，不能预测夹钳臂发生破坏的位置，不能对夹钳臂上破坏点以及从破坏点开始的断裂线方向进行控制。
技术实现思路
根据本专利技术，沿夹钳臂内缘和在使用时处于拉力状态的夹钳臂区域存在应力集中部分。应力集中部分的构造和相对于夹钳臂内外缘的方向能够在夹钳臂内缘形成破坏点，疲劳裂纹始终在该破坏点产生，且夹钳臂沿可预测的路径从破坏点朝夹钳臂外缘断裂。在此使用的“破坏点”指的是沿夹钳臂内缘的一个点，对于每次夹钳臂破坏来说，疲劳裂纹最初在该点发生。虽然不是必定的，但根据本专利技术的存在应力集中部分的夹钳臂最好能够在断裂线外端形成铰链作用，从而防止断裂线两侧的夹钳臂部件完全分离。虽然不是必须的，但应力集中部分相对于夹钳臂内缘和穿过夹钳臂的枢轴孔的位置和方向最好使断裂线指向销孔。这种控制裂缝的方法十分有利，因为销孔构成裂缝的终端，从而使枢轴孔和夹钳臂外缘之间的夹钳臂部分起到铰链作用。作为断裂线一部分的枢轴孔使得夹钳臂相邻部分在相对于铰链区移动时能够更加容易地预测夹钳臂相邻部分之间的反应。即使不能实现铰链作用，销孔也能在夹钳臂外部发生破坏时提供对夹钳臂部件之间反应的预测。根据本专利技术的应力集中部分可以具有任何一种结构形状并相对于夹钳臂内外缘来确定方向，使得裂缝能够沿可预测的路径穿过夹钳臂。这种应力集中部分是通过在夹钳臂制造过程中或在制造之后从夹钳臂中去掉某些材料而形成的，从而在夹钳臂内缘形成预定破坏点，使得疲劳裂纹始终在该破坏点开始。如上所述，应力集中部分相对于夹钳臂内外缘的方向使得裂缝能够沿预测的路径从破坏点穿过夹钳臂。满足这一标准的优选应力集中部分可由夹钳臂相对侧面的一个或两个上的从夹钳臂内缘指向外缘的凹槽或沟槽形成。所述凹槽相对于夹钳臂相应侧面的深度可在夹钳臂内缘形成破坏点，夹钳臂的每次破坏都在这点开始。通过使所述凹槽朝夹钳臂外缘延伸，裂缝穿过夹钳臂路径的控制得到优化。符合上述标准可在夹钳臂内缘上始终形成破坏点的应力集中部分形状包括在内缘的弧形凹槽，其相对于内缘的深度可形成破坏点，而对分该凹槽圆弧的轴线穿过夹钳臂指向外缘，使得能够预测断裂线穿过夹钳臂的方向。其它断面形状包括从夹钳臂内缘朝外缘延伸的锯口；内缘中的矩形切口；内缘的V形切口，其顶点指向外缘；夹钳臂中从内缘朝外缘延伸并位于夹钳臂相对侧面之间的镗孔；以及在夹钳臂相对侧面之间穿过夹钳臂的孔。应力集中部分相对于夹钳臂的位置应使应力集中部分至少局部可见，这样能够有利地在夹钳臂即将发生破坏时提供可见信号给挤压装置的操作人员。夹钳臂的材料和/或制造方法最好使断裂线前面的夹钳臂外部起到铰链作用，使得破坏发生时夹钳臂的相邻部分能够保持连接。而且，如上面所指出，应力集中部分的方向最好使夹钳臂断裂线穿过夹钳臂从内缘上的破坏点到枢轴孔，因此铰链区是由销孔和夹钳臂外缘之间的夹钳臂材料构成。因此本专利技术的一个目的是要提供一种挤压工具的枢轴式夹钳臂，其因使用而引起的夹钳臂破坏的位置和方向是始终可以预见和控制的。本专利技术的另一个目的是要提供一种挤压工具的枢轴式夹钳臂，夹钳臂内缘上带有可控制的破坏点，使得疲劳裂纹始终在该破坏点开始，且夹钳臂从破坏点朝夹钳臂外缘断裂。本专利技术的还有一个目的是提供一种具有上述特性的夹钳臂，其特征在于，在不损害其它功能如造成凸轮面磨损的情况下，可预测和控制夹钳臂的破坏或断裂。本专利技术的还有一个目的是提供一种具有上述特性的夹钳臂，其特征在于，不必使用带箍就可以防止夹钳臂破坏时夹钳臂断裂部分相互之间完全分离。本专利技术的还有一个目的是提供一种具有上述特性的夹钳臂，其中应力集中部分的断面形状和相对于夹钳臂内缘的方向使得破坏始终在内缘上的破坏点开始，且夹钳臂从破坏点断裂到枢轴孔。附图说明通过下面结合附图对本专利技术优选实施例的详细说明将使本专利技术的上述目的和其它特征更加清楚，其中图1是现有技术夹紧装置的平面图，带有本专利技术特征的枢轴式夹钳臂；图2是图1中夹紧装置的侧视图；图3是图1所示夹紧装置顶侧板除去后的平面图，图中还示出了现有技术夹钳臂的典型破坏区域；图4是另一现有技术的夹紧装置在顶侧板除去后的平面图；图5是沿图4中5-5剖面的剖视图；图6是图1所示夹紧装置顶侧板除去后的平面图，所示夹钳臂带有根据本专利技术的优选的应力集中部分；图7是沿图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：J·E·哈姆，J·E·斯莫利克，J·M·史密斯，
申请(专利权)人：美国艾默生电气公司，
类型：发明
国别省市：