管道法兰张口器以及对夹阀门更换方法与流程

1.本发明属于维修工具技术领域，涉及对夹阀门用更换工装的结构改进，具体为一种管道法兰张口器以及对夹阀门更换方法。


背景技术：

2.管道作为流体介质的输送载体应用广泛，尤其是市政管网，实现了燃气、自来水的集中供应和高效、便捷使用。管道上的阀门是控制流体介质正常输送或切断的关键设备，类型包括蝶阀、球阀、闸阀等。阀门因磨损、阀体腐蚀、杂质附着等问题，导致无法关断、泄露、机械损坏故障，影响安全和正常使用，要及时在现场进行修复、更换。
3.对夹式阀门是市政管网上常用的一种阀门，例如对夹式蝶阀，该阀门使用时只需旋转90
°
即可快速启闭，操作简单；具有良好的流体控制特性。对夹式蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形的蝶板绕着轴旋转，旋转角度为0-90
°
之间，可以起到流量调节的作用，当蝶板旋转到90
°
时，阀门达到最大开度。
4.管道上的对夹阀门在安装时，是用双头螺栓将阀门本体连接在两管道法兰之间，并配合垫片进行密封避免泄漏。因管道密封、安装精度要求以及受长期使用粘接影响，两片法兰将对夹阀门紧紧的夹持在中间，对夹阀门出现故障需要维修更换时较难拆卸，阀门本体以及垫片均较难取下。现有措施一般是人工采用撬棍，逐步将法兰向外扩张，操作过程中极易发生人身伤害事故，致使更换维护工作费时费力、安全性差。
5.如中国专利(授权公告号cn214771716u)公开的一种“法兰张口器”，该法兰张口器包括手柄和旋转件，所述手柄上设置有连接部；所述旋转件转动地设置于所述连接部上，所述旋转件沿所述连接部向远离所述手柄的方向移动。本技术的提供的法兰张口器，使用时，将法兰张口器放置待分离的两个法兰之间，旋转件和与连接部背离的手柄一侧分别抵靠在两个法兰上，这样对旋转件进行旋转，逐渐将两个法兰分离至维修需求的距离，其结构简单，不占用空间，可以用于法兰间距较小或法兰所处空间环境狭小的法兰分离。
6.该法兰张口器仍然存在旋转件、连接部不易与两侧法兰固定，扩张过程中，受法兰挤压力增大而出现崩落的问题；其手柄设置在两法兰之间不易使用。另外，因旋转件提供的扩张力较小，对于法兰间距较大的阀门也无法使法兰张口。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种管道法兰张口器以及对夹阀门更换方法，用于解决现有的管道对夹阀门更换维护费时费力、安全性差等问题。
8.为了实现本发明的目的，采用以下技术方案：
9.管道法兰张口器，所述张口器包括定位工装、张口工装，定位工装设在张口工装一侧并同轴；所述定位工装包括调节杆和支撑件，所述支撑件上设有与调节杆适配的通孔，调节杆与通孔通过螺纹结构配合，可以将定位工装固定在第一法兰的法兰孔上；所述张口工装包括固定杆、连接部、限位部和螺母，所述连接部与调节杆端部活动连接，连接部位于固
定杆的一端，固定杆的另一端带有外螺纹，固定杆穿过第二法兰的法兰孔后安装螺母，所述限位部设在固定杆上，限位部、螺母位于第二法兰的两侧。
10.为了进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案：
11.如上所述的管道法兰张口器，所述支撑件由一体结构的左侧板、底板和右侧板构成，通孔设在左侧板和右侧板上，所述左侧板、右侧板之间的距离与第一法兰宽度适配。
12.如上所述的管道法兰张口器，所述左侧板、右侧板的顶边均带有弧形弯，弧形弯与第一法兰两侧的管道和阀门外周配合。
13.如上所述的管道法兰张口器，所述底板包括第一底边和第二底边，第二底边高于第一底边，所述第一底边的宽度与第一法兰宽度适配，第二底边位于第一法兰与左侧板或第一法兰与右侧板之间。
14.如上所述的管道法兰张口器，所述通孔位于左侧板和右侧板的中心。
15.如上所述的管道法兰张口器，所述调节杆带有多边形的操作杆头，操作杆头相对于张口工装位于调节杆的另一端。
16.如上所述的管道法兰张口器，所述支撑件由不锈钢材料制成，其高度为70-80cm、长度和宽度均为80-90cm。
17.如上所述的管道法兰张口器，所述连接部端面带有与调节杆适配的沉孔。
18.如上所述的管道法兰张口器，所述限位部周向侧带有切面，切面与固定杆的切线平行。
19.本阀门还提供了一种对夹阀门更换方法，包括如上任一所述的管道法兰张口器，所述对夹阀门更换方法步骤如下：
20.s1将输送管道上用于固定对夹阀门的第一法兰、第二法兰上的法兰螺栓螺母对称拆卸两套或者全部拆卸；
21.s2在第一法兰上对称安装两套定位工装，调节杆穿过第一法兰的法兰孔的端部与通孔通过螺纹结构配合，将定位工装的支撑件扣合固定在第一法兰上；
22.s3在第二法兰上对称安装两套张口工装，张口工装设在定位工装一侧并同轴，将张口工装的连接部与调节杆活动连接，固定杆的另一端穿过第二法兰的法兰孔安装螺母，限位部与螺母配合将第二法兰夹持固定；
23.s4通过两套调节杆带动固定杆与第二法兰向背离第一法兰的外侧移动，使得第一法兰、第二法兰间距增大，取下原对夹阀门以及两侧的垫片；
24.s5放置新对夹阀门和垫片，拆下所述张口器，或者先在第一法兰、第二法兰上安装部分法兰螺栓螺母完成对夹阀门定位后再拆卸所述张口器；
25.s6完成第一法兰、第二法兰上全部法兰螺栓螺母的安装，将对夹阀门和垫片夹紧固定。
26.本发明的优点在于：
27.1.本发明由活动连接的定位工装和张口工装构成，该定位工装与管道上的第一法兰适配，并利用调节杆与第一法兰的法兰孔配合将支撑件从周向扣合在第一法兰上，作为张口工装的支撑和定位基础，同时，由于调节杆穿设在第一法兰的法兰孔，因此，可以使定位工装与第一法兰实现稳定连接。张口工装与第二法兰配合，连接部与调节杆的端部活动连接，限位部与螺母之间的固定杆穿过第二法兰的法兰孔，可以使张口工装与第二法兰实
现稳定连接，不会出现张口工装、定位工装与法兰连接不稳定崩落的问题，提高了法兰维护更换的稳定性和效率。
28.2.调节杆的端部带有操作杆头，操作杆头为多变形结构，与手动电动扳手等工具配合实现调节杆的推进；位置上，操作杆头位于第一法兰的外侧，方便工具夹持，增强张力和操作效率。
29.3.在支撑件上设有台阶状的第二底边，在限位部上带有与固定杆的切线平行的切面，可以实现第一法兰、第二法兰与对夹阀门间设置的垫片便捷取出和放置，方便使用。
30.4.本发明使用时，以对称设置的两套管道法兰张口器实现待扩张法兰的张口，尤其是，可以用于间距较大的法兰扩张和对夹阀门更换操作，安全性高，便于使用；降低人员劳动强度和耗时，能大幅提升施工效率。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍。
32.图1为本发明的结构示意图；
33.图2是图1的俯视图；
34.图3是图2的a-a向剖视图；
35.图4是图1中所述张口工装的放大图；
36.图5是图4中b-b向剖视图；
37.图6是图4中c-c向剖视图。
38.附图标记：
39.1-定位工装，11-操作杆头，12-调节杆，13-左侧板，14-右侧板，15-第一底边，16-第二底边；
40.2-张口工装；21-连接部，211-沉孔，22-间隔部，23-限位部，231-切面，24-固定杆，25-螺母组件，251-外螺纹，252-螺母。
具体实施方式
41.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
42.如图1-图6所示，本实施例公开的一种管道法兰张口器，包括定位工装1、张口工装2，定位工装1设在张口工装2一侧，两者活动连接并同轴。
43.以手动或气动对夹蝶阀为例，dn150规格阀体的厚度为56mm，配套的法兰直径为240mm；dn200规格阀体的厚度为60mm，配套的法兰直径为295mm。此时，如仅以长度为56、60螺杆两端与两侧法兰接触进行张口，由于螺杆端部未进行有效固定，受两侧法兰挤压，极易出现螺杆崩落。
44.如图1、图2、图3所示，本实施例的定位工装1采用不锈钢材料制作，包括调节杆12和支撑件。支撑件上设有与调节杆12适配的通孔，调节杆12与通孔通过螺纹结构配合，可以将定位工装1固定在第一法兰的法兰孔上。
45.该支撑件高度为70-80cm、长度和宽度均为80-90cm。由一体结构的左侧板13、底板和右侧板14构成，左侧板13、右侧板14之间的距离与第一法兰宽度适配。
46.继续参见图3所示，左侧板13、右侧板14的顶边均带有弧形弯，弧形弯与第一法兰两侧的管道和阀门外周配合。使支撑件更好的扣合在第一法兰周部，左侧板13、右侧板14的顶边与管道和阀门外周紧密贴合。
47.继续参见图1所示，底板包括第一底边15和第二底边16，第一底边15的宽度与第一法兰宽度适配，使支撑件与第一法兰连接更稳定，同时便于安装和定位。以dn150、dn200法兰厚度为24mm为例，此时，第一底边15的宽度为大于法兰厚度的1-3mm即可。
48.第二底边16高于第一底边15，二者形成台阶结构。第二底边16位于第一法兰与左侧板13或第一法兰与右侧板14之间，即左侧板13、右侧板14为对称结构，使用时可以更加安装方向、位置进行调整，因此，第二底边16位于左侧板13或者右侧板14侧均可。
49.此外，以dn150、dn200法兰垫片厚度为3mm为例，此时，第二底边16的宽度大于垫片厚度的1-2mm即可。
50.通孔与第一法兰的法兰孔适配，同时为了提高结构的稳定性，将通孔设置左侧板13和右侧板14的中心。
51.如图2所示，本实施例的调节杆12表面带有螺纹，在一端设有与张口工装2活动连接的圆弧形杆头，在另一端设有多边形的操作杆头11。操作杆头11相对于张口工装2位于调节杆12的另一端；操作杆头11为多变形结构，与手动电动扳手等工具配合实现调节杆12的推进；位置上，操作杆头11位于第一法兰的外侧，方便工具夹持，增强张力和操作效率。
52.如图4、5、6所示，本实施例的张口工装2包括固定杆24、连接部21、限位部23和螺母252，连接部21与调节杆12端部活动连接，连接部21位于固定杆24的一端，固定杆24的另一端带有外螺纹251，固定杆24穿过第二法兰的法兰孔后安装螺母252，限位部23设在固定杆24上，限位部23、螺母252位于第二法兰的两侧。
53.具体而言，本发明由活动连接的定位工装1和张口工装2构成，该定位工装1与管道上的第一法兰适配，并利用调节杆12与第一法兰的法兰孔配合将支撑件从周向扣合在第一法兰上，作为张口工装2的支撑和定位基础，同时，由于调节杆12穿设在第一法兰的法兰孔，因此，可以使定位工装1与第一法兰实现稳定连接。张口工装2与第二法兰配合，连接部21与调节杆12的端部活动连接，限位部23与螺母252之间的固定杆24穿过第二法兰的法兰孔，可以使张口工装2与第二法兰实现稳定连接，不会出现张口工装2、定位工装1与法兰连接不稳定崩落的问题，提高了法兰维护更换的稳定性和效率。
54.本实施例的张口工装2中各结构，除螺母组件25外，其它结构与固定杆24为一体，由不锈钢棒材经过切屑加工而成，以保证各部件的结构强度。以dn150、dn200法兰为例，此时，固定杆24的直径为22mm即可。连接部21、限位部23的厚度根据张力要求不小于10mm，外周优选为多边形侧边，以保证强度以及方便调节。
55.连接部与限位部23之间的固定杆24上形成间隔部22，设置间隔部22的作用，是使第一法兰、第二法兰的夹持力和张力分隔开，保证结构的稳定性。
56.本实施例中调节杆12的一端设有为圆弧形杆头，如图3所示，在连接部21端面带有与调节杆12端部适配的沉孔211，沉孔211的深度为10-20mm之间。通过圆弧形杆头、沉孔211结构，可以实现调节杆12与固定杆24的连接以及同轴定位，保证推力的一致行。
57.此外，如图5，为便于第二法兰与对夹阀门之间的密封垫片取放，在限位部23周向侧带有切面231，切面231与固定杆24的切线平行。如图6所示，该切面231加工时，以限位部23在垂直方向的切割为例，竖向沿固定杆24的截面切线切割加工形成。
58.本发明还提供了一种对夹阀门更换方法，包括如上任一的管道法兰张口器，该对夹阀门更换方法步骤如下：
59.s1将输送管道上用于固定对夹阀门的第一法兰、第二法兰上的法兰螺栓螺母252对称拆卸两套或者全部拆卸；
60.s2在第一法兰上对称安装两套定位工装1，调节杆12穿过第一法兰的法兰孔的端部与通孔通过螺纹结构配合，将定位工装1的支撑件扣合固定在第一法兰上；
61.s3在第二法兰上对称安装两套张口工装2，张口工装2设在定位工装1一侧并同轴，将张口工装2的连接部21与调节杆12活动连接，固定杆24的另一端穿过第二法兰的法兰孔安装螺母252，限位部23与螺母252配合将第二法兰夹持固定；
62.s4通过两套调节杆12带动固定杆24与第二法兰向背离第一法兰的外侧移动，使得第一法兰、第二法兰间距增大，取下原对夹阀门以及两侧的垫片；
63.s5放置新对夹阀门和垫片，拆下所述张口器，或者先在第一法兰、第二法兰上安装部分法兰螺栓螺母252完成对夹阀门定位后再拆卸所述张口器；
64.s6完成第一法兰、第二法兰上全部法兰螺栓螺母252的安装，将对夹阀门和垫片夹紧固定。
65.本实施例中每一第一法兰、第二法兰之间适配两套管道法兰张口器，且采用对称安装，以提高法兰张口的稳定性和效率。管道法兰张口器的结构、作用、规格和制作过程参见上面的说明，在此不再赘述。
66.本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。