偏心管钳的设制与应用

山东能源重型装备制造集团有限责任公司新汶分公司 （泰安 271411） 赵忠刚

公司主要生产各类煤矿机械，其中很多大型轴类或管类工件需要钻径向孔，通常在钻孔校正过程中，采用套圈焊接顶丝杆夹紧工件旋拧的方式，但这非常费时，螺纹也容易损坏。经过分析，设制了一种偏心管钳，现介绍如下。

1. 偏心管钳卡紧轴类工件的原理及尺寸探讨

如图1所示，偏心管钳主要由钩形板1、扳柄2、销3及开口销4组成。其中开口销4是插入在销3另一端的。扳柄2的结构如图2所示，它由2件偏心轮、连杆和皮套组成。钩形板的尺寸如图1所示。为使工件在卡紧时不脱钩，钩形板R100mm的内圆弧大于180°，其圆弧开口的左端有效弧面超过半径14mm，顶点为A。

为顺利卡件，做了倒角处理，钩形板圆弧开口的右端安装扳柄的偏心轮。为了有效卡紧圆轴，偏心轮的回转中心线（也是销3的轴心线）超过钩形板内圆弧中心线10mm。为保证钩形板安装扳柄处的强度，该处圆弧为R30mm，该圆弧与AB交点为B，开口宽度AB=200mm，这样能使钩形板卡上与其内圆尺寸φ200mm相等的圆轴。钩形板此处的圆弧为R30mm，那么B点到销3的轴心线为30mm。偏心轮的直径为80mm，偏心距e=10mm，扳柄的回转中心到其偏心轮外圆面的最小尺寸为30mm，安装后与钩形板开口面重合，仍保持了管钳200mm的开口宽度。

当扳柄顺时针旋转33°时，偏心轮刚好与钩形板内圆接触；当扳柄旋转到45°时，偏心轮的外圆面已进入钩形板内圆1mm，扳柄由33°到45°的过程对工件有了很强的卡紧效果，继续扳转扳柄时，钩形板会带动所卡紧的圆轴旋转。

注意：各件的厚度因所旋拧工件的重量而异，一般6～10mm的厚度即可，但钩形板的厚度应该与扳柄的连杆厚度一致。其中销必须与钩形板和偏心轮过渡配合，防止间隙过大导致偏心轮在卡紧工件时出现敞口的现象。

图1 偏心管钳主要尺寸及夹紧原理示意图

图2 扳柄制作示意图

2. 偏心管钳的制作

首先，按照上述各件尺寸分别加工完成，只是偏心轮的销孔暂不加工；其次，按照图2所示将偏心轮和连杆点焊在一起，并在偏心轮之间放入与钩形板厚度一致的垫板，焊后修磨焊渣，钻铰偏心轮的销孔，除去垫板；最后，按照图1所示组装各件即可。

3. 偏心管钳的应用及注意事项

直接将钩形板卡住对应尺寸的工件，扳转扳柄即可，如图3所示。

注意：扳转扳柄时不可冲击性用力，要均匀加力，以防销和销孔变形，影响使用寿命。工件上的扳转圆弧面如有油，要擦净，防止影响旋拧工件的效果。扳转高精度工件时，为防止啃伤外圆面，最好夹层铜皮之类的垫子。长时间使用后，如果扳柄偏心轮的圆弧面有挤伤，可焊补修磨，但要根据焊材的条件做好相关预热、保温等处理，防止补焊处发生裂纹。

图3 偏心管钳结构及应用示意图

4. 结语

该管钳设计很新颖、制作简单、操作方便，在加工大型多径向孔轴类旋转时有很好的效果，还可应用到暖气管道的旋拧中，部分件利用工业下脚料制作即可，具有一定的推广价值。