一種液壓頂擴器的製作方法

2023-12-09 21:08:17

本發明涉及一種液壓頂擴器。

背景技術：

頂擴器一般用於建築破拆、消防求援等領域，是一種液壓機械裝備，適用於在自然、人為災害或建築物破拆中完成撐頂、分離、移除、舉升、擴展等動作。

在一些機械零件裝配中，也用到了頂擴器這種工具。人們經常會用到撐頂、擴張工具，以便把重物撐起或擴張，從而得到一個活動空間。目前，市場上常見的撐頂裝置是千斤頂，擴張裝置是擴張鉗。

千斤頂與擴張鉗通常是兩種獨立設置的裝置，單種裝置實現的功能單一，而且存在諸多缺點，如千斤頂由於起升高度低而導致使用不便，擴張器由於體積與重量大，價格較高，攜帶不方便等。

現有的撐頂器體積大、重量大、液壓機構設計不合理，且接口不便於組裝，撐頂器運行前需要很長的前期準備時間，因此局限性很大。而現有擴張器的擴張力和撐開的距離都不夠大。

技術實現要素：

為了克服上述不足，本發明提供一種液壓頂擴器，是集撐頂、擴張、鉗制功能於一體的機械裝備，主要用於消防求援、建築破拆、零件裝配等場合。

本發明解決上述問題的技術方案是：

一種液壓頂擴器，包括起撐頂作用的撐頂塊和起擴張、鉗製作用的鉗體，撐頂塊和鉗體均與可驅動撐頂塊上下運動且鉗制張開或鉗緊的驅動裝置相連；

所述撐頂塊包括位於上部的小頭端和位於下部的大頭端，且定義小頭端端面的中心點與大頭端端面的中心點的連線為中心線，撐頂塊的左右兩側關於所述中心線對稱；

所述鉗體包括上端可咬合的兩個鉗瓣，且兩個鉗瓣關於所述中心線對稱設置在撐頂塊的左右兩側，且鉗瓣的內側具有可分別容納撐頂塊左右兩側的凹腔；鉗瓣的上端為超出撐頂塊大頭端的尖端；

所述驅動裝置包括液壓缸和活塞杆，液壓缸包括缸體和以缸體的中軸線為對稱軸對稱設置在缸體上端的支撐頭；活塞杆可沿缸體軸向滑動的設置在缸體內，且活塞杆與缸體同軸設置；活塞杆的上端氣密貫穿缸體並與撐頂塊的大頭端固定連接，且活塞杆的中心軸與所述中心線相重合；活塞杆上外露於缸體的部分開有通孔，所述通孔為沿著活塞杆的軸向延伸的長形通孔，通孔內可滑動地設有滑動銷，且滑動銷的兩端貫穿通孔；兩個鉗瓣通過關於所述中心線對稱設置的兩個連接裝置分別與驅動裝置相連，所述連接裝置包括分別設置在鉗瓣前後兩側的前連接板和後連接板，前連接板的上端和後連接板的上端分別與鉗瓣上端的前後兩側鉸接，前連接板的下端和後連接板的下端分別可轉動地套設在滑動銷的兩端；兩個鉗瓣的底端分別可轉動地設置在支撐頭的兩側；

所述活塞杆的下端位於缸體內，且活塞杆的下端同軸連接有活塞，活塞可沿缸體氣密滑動；活塞杆內部中空，且活塞杆內同軸設有復位彈簧，所述復位彈簧的一端通過氣密貫穿活塞的第一連接頭與缸體的缸底固定連接；另一端通過第二連接頭固定在缸體上；

所述缸體上設有用於與油液源連通的油液進口，且所述油液進口位於缸底與活塞之間。

進一步，所述撐頂塊呈正四稜台狀。

進一步，所述鉗瓣的上端與前連接板和後連接板均軸連接，所述鉗瓣的上端設有固定軸，所述前連接板的上端和後連接板的上端均可轉動地套設在固定軸的兩端。

進一步，固定軸的兩端和滑動銷的兩端均設有止位片，以防止前連接板和後連接板滑脫；且所述止位片通過螺釘固定在固定軸或滑動銷兩端的端面上。

進一步，兩個鉗瓣的底端分別與支撐頭的兩側軸連接。

進一步，所述第一連接頭為雙頭外螺紋螺栓，所述第二連接頭為單頭外螺紋螺栓，所述復位彈簧的兩端均設有內螺紋，所述復位彈簧的兩端分別與第一連接頭上端和第二連接頭的下端螺接固定；第一連接頭的下端與缸底螺紋連接，第二連接頭通過螺釘固定在缸體的徑向隔板上。

進一步，所述缸體的上端開口處螺紋連接有螺紋環，所述活塞杆可滑動地貫穿所述螺紋環的中心通孔。

進一步，所述通孔為u形通孔。

進一步，所述滑動銷的兩端均開有環槽，所述環槽內固定有卡箍，且兩個卡箍和滑動銷兩端的止位片分別將兩個前連接板或兩個後連接板夾緊，以防止兩個前連接板或兩個後連接板在滑動銷上軸向串動；且兩個前連接板和兩個後連接板之間均設有用隔開用的墊片。

進一步，活塞頭部與液壓缸之間設有密封圈，且所述密封圈固定在活塞上

定義活塞杆移動的方向為上下方向(或為x軸方向)，兩鉗瓣分別位於撐頂塊的兩側為左右兩側(或為y軸方向)，則同時垂直於x軸或y軸的方向即為前後方向，本發明中前連接板和後連接板分別位於撐頂塊的前後兩側。

所述的撐頂塊內沿中心線方向開設有臺階通孔，撐頂塊上部的孔徑小於下部的孔徑，撐頂塊下部的臺階通孔與活塞杆上端圓柱結構間隙配合，以防止撐頂塊鬆脫。活塞杆上端部外圓柱面上開設有矩形槽環，矩形槽環內設置了矩形橡膠密封圈，在裝配狀態下，橡膠材料具有一定的彈性變形，矩形橡膠密封圈在活塞杆與撐頂塊之間形成一種過盈配合關係，由於橡膠密封圈所受的壓縮力不大，可方便撐頂塊的拆卸。

所述的撐頂塊，根據用途和功能不同，可設置成不同結構形式，當頂擴器處於合攏收縮狀態下，撐頂塊被左右兩鉗瓣包圍在中間，如似一朵未展開的「荷花」，撐頂塊似「花蕾」。

左右兩鉗瓣對稱分布，且結構相同。鉗瓣的腹部中空，鉗瓣的兩頭呈現漸變結構，鉗頭(鉗瓣上部的尖頭)外側面開設了淺鋸齒狀31結構，增加了與頂擴對象之間的咬合力和摩擦力。

在鉗瓣上、下部位分別設置固定銷和轉軸，鉗瓣下部的轉軸把鉗瓣與支撐頭鉸接到一起，鉗瓣上部的固定銷與連接裝置鉸接，在限位板的厚度方向上安裝了止位片和螺釘，所述的螺釘與固定銷末端螺紋連接，以將止位片固定在固定銷的兩個端面上。

左右兩鉗瓣的上端通過固定軸和連接裝置與活塞杆相連接，所述的活塞杆上開設了u形通孔，左、右鉗瓣上安置的連接裝置的另一端匯集到圓柱銷的u形通孔處，呈現同心活動裝配關係。所述鉗瓣側面的兩片連接板交疊在一起，中間設置了銅材環形墊片，在u形通孔中的圓柱銷柱面上開設了兩道槽，在槽中分別設置了卡箍，防止活動限位片在圓柱銷軸向串動。

缸體自油液進口進入油液，且在液壓的作用下，活塞及活塞杆被向上頂起，並帶動活塞杆上的撐頂塊一起向上運動，圓柱銷位於u形通孔內並，並在活塞杆的帶動下，圓柱銷驅動兩個連接裝置撐開，兩個前連接板之間和兩後連接板之間的夾角變大，接著，左、右鉗瓣被連接裝置撐開，且由於連接裝置的限位作用，鉗瓣只能在一定範圍伸縮運動。當液壓卸載時，活塞及活塞杆在復位彈簧的作用下向下運動，恢復至初始位置，同時，撐頂塊也隨之下行，鉗瓣在連接裝置的作用下合攏。

本發明的有益效果主要表現在：

本發明集擴展、撐頂、鉗緊功能於一體，操作便捷，結構簡單合理，尺寸較小，使用壽命長，而且價格低。

附圖說明

圖1是本發明的結構爆炸示意圖。

圖2是本發明的結構示意圖。

圖3是圖2的剖視圖。

圖4是未安裝兩個鉗瓣的本發明的結構示意圖。

圖5是圖4的的剖視圖。

圖6是本發明處於工作狀態一時的結構示意圖。

圖7是本發明處於工作狀態二時的結構示意圖。

圖8是本發明處於工作狀態三時的結構示意圖。

具體實施方式

參照附圖，一種液壓頂擴器，包括起撐頂作用的撐頂塊1和起擴張、鉗製作用的鉗體，撐頂塊1和鉗體均與可驅動撐頂塊1上下運動且鉗制張開或鉗緊的驅動裝置相連；

所述撐頂塊1包括位於上部的小頭端和位於下部的大頭端，且定義小頭端端面的中心點與大頭端端面的中心點的連線為中心線，撐頂塊1的左右兩側關於所述中心線對稱；

所述鉗體包括上端可咬合的兩個鉗瓣2、3，且兩個鉗瓣2、3關於所述中心線對稱設置在撐頂塊1的左右兩側，且鉗瓣2、3的內側具有可分別容納撐頂塊1左右兩側的凹腔；鉗瓣2、3的上端為超出撐頂塊1大頭端的尖端；

所述驅動裝置包括液壓缸9和活塞杆11，液壓缸9包括缸體92和以缸體92的中軸線為對稱軸對稱設置在缸體92上端的支撐頭91；活塞杆11可沿缸體92軸向滑動的設置在缸體92內，且活塞杆11與缸體92同軸設置；活塞杆11的上端氣密貫穿缸體92並與撐頂塊1的大頭端固定連接，且活塞杆11的中心軸與撐頂塊的所述中心線相重合；活塞杆11上外露於缸體92的部分開有通孔111，所述通孔111為沿著活塞杆11的軸向延伸的長形通孔，通孔111內可滑動地設有滑動銷17，通孔111構成滑動銷17的運動區域，且滑動銷17的兩端貫穿所述通孔111，滑動銷17沿前後方向設置；兩個鉗瓣2、3通過關於所述中心線對稱設置的兩個連接裝置6分別與驅動裝置相連，所述連接裝置6包括分別設置在鉗瓣2、3前後兩側的前連接板62和後連接板61，前連接板62的上端和後連接板61的上端分別與鉗瓣2、3上端的前後兩側鉸接，前連接板62的下端和後連接板61的下端分別可轉動地套設在滑動銷17的兩端；兩個鉗瓣2、3的底端分別可轉動地設置在支撐頭91的兩側；

所述活塞杆11的下端位於缸體92內，且活塞杆11的下端同軸連接有活塞112，活塞112可沿缸體9氣密滑動；活塞杆11內部中空，且活塞杆11內同軸設有復位彈簧12，所述復位彈簧12的一端通過氣密貫穿活塞112的第一連接頭13與缸體92的缸底固定連接；另一端通過第二連接頭15固定在缸體92上；

所述缸體92上設有用於與油液源連通的油液進口，且所述油液進口位於缸底與活塞112之間。

所述撐頂塊1呈正四稜台狀。

所述鉗瓣2、3的上端與前連接板62和後連接板61均軸連接，所述鉗瓣2、3的上端設有固定軸5，所述前連接板62的上端和後連接板61的上端均可轉動地套設在固定軸5的兩端。

固定軸5的兩端和滑動銷17的兩端均設有止位片4，以防止前連接板62和後連接板61滑脫；且所述止位片通過螺釘固定在固定軸或滑動銷兩端的端面上。

兩個鉗瓣2、3的底端分別與支撐頭91的兩側軸連接。所述支撐頭91內對稱固定有兩個轉軸10，且對稱軸為活塞杆的中心軸，所述鉗瓣2、3的底端設有軸孔，所述鉗瓣2、3底端的軸孔可轉動地套設在轉軸10上。

所述第一連接頭13為雙頭外螺紋螺栓，所述第二連接頭15為單頭外螺紋螺栓，所述復位彈簧12的兩端均設有內螺紋，所述復位彈簧12的兩端分別與第一連接頭13上端和第二連接頭15的下端螺接固定；第一連接頭13的下端與缸底螺紋連接，第二連接頭13通過螺釘固定在缸體92的徑向隔板上。

所述缸體92的上端開口處螺紋連接有螺紋環16，所述活塞杆11可滑動地貫穿所述螺紋環16的中心通孔。

所述通孔111為u形通孔，以供滑動銷17上下滑動。

所述滑動銷17的兩端均開有環槽，所述環槽內固定有卡箍7，且兩個卡箍7和滑動銷17兩端的止位片4分別將兩個前連接板62或兩個後連接板61夾緊，以防止兩個前連接板62或兩個後連接板61在滑動銷17上軸向串動；且兩個前連接板62和兩個後連接板61之間均設有用隔開用的墊片8。

活塞112與缸體92之間設有密封圈14，且所述密封圈14固定在活塞112上。

所述固定軸5、滑動銷17和轉軸10均為圓柱銷。

本發明主要包括：撐頂塊1，左右兩個鉗瓣2、3，止位片4，滑動銷17，固定軸5，連接裝置6、卡箍7、墊片8、液壓缸9、轉軸10、活塞杆11、復位彈簧12、雙頭外螺紋螺栓13、矩形密封圈14、單頭外螺紋螺栓15和螺紋環16。

鉗瓣2、3的上端呈現漸變的幾何結構，鉗頭具有尖角結構，鉗瓣2、3的尖角背面開設了淺鋸齒形結構，有利於增加鉗瓣2、3與被擴展對象的摩擦力與咬合力。

為了實現限位作用，所述鉗瓣2、3通過固定軸5與連接裝置6相連接，固定軸5與鉗瓣2、3的銷孔成活動配合關係。連接裝置6隻能在圓柱銷5的圓周向作旋轉運動，為了防止連接裝置6的軸向鬆脫，在圓柱銷5的兩側設置了止位片4，並通過之上的螺釘擰緊。

兩個鉗瓣2、3的兩前連接板61或兩後連接板62重疊安裝在滑動銷17上，兩前連接板61和兩後連接板62之間均設置了環形銅墊片8。且滑動銷17上安裝了卡箍8，以防止兩前連接板61或兩後連接板62沿圓柱銷5的軸向上串動。滑動銷17穿過活塞杆11上的u形通孔111，活塞杆11的上端設置了臺階式圓柱，在圓柱面上開設了密封槽，密封槽內設有矩形環狀橡膠密封圈，用於與撐頂塊1過盈配合。

所述的撐頂塊1是一個橫截面為梯形的頂塊，所述的撐頂塊1與活塞杆11連接，此時，活塞杆11上的矩形環狀橡膠密封圈被擠壓，呈現一種過盈配合關係。所述的撐頂塊1處於兩個鉗瓣2、3的包圍之中。

所述的活塞及活塞杆11中空，內部放置了復位彈簧12，所述復位彈簧12採用圓柱彈簧12，復位彈簧12的兩端設置了內螺紋，復位彈簧12的一端與雙頭外螺紋螺栓13的內端相連接，復位彈簧12的另一端與單頭外螺紋螺栓15的內端連接，雙頭外螺紋螺栓13的外端與缸體92底部螺紋連接，單頭外螺紋螺栓15的外端是一種圓柱凸臺形狀，且該圓柱凸臺安裝於u形通孔下部的活塞杆內。螺紋環16安裝於缸體上端支撐頭91中部的內螺紋上，活塞杆11穿過螺紋環16，兩者之間成精密活動配合關係。

缸體92的下側開設了油液進口，以供油液進入，活塞在油壓的作用下，驅動活塞杆11上行；由於活塞杆11與撐頂塊1相連，撐頂塊1液隨之上行；而連接裝置6在活塞杆11和圓柱銷5的作用下也隨之上行，兩前連接板62(或兩後連接板61)會逐漸被撐開，鉗瓣2、3在連接裝置6的帶動下液會逐漸張開。活塞11上行的行程越大，鉗瓣2、3張開的角度越大，其各階段的狀態如圖6-8所示。

如圖6所示，鉗瓣2、3上的兩前連接板62在鉗瓣2、3合攏時的夾角較小，為較小的銳角；隨著撐頂塊1的上升，兩前連接板62(或兩後連接板61)之間的夾角隨之增大，如圖7所示；直至兩前連接板62(或兩後連接板61)呈直線分布，即兩前連接板62(或兩後連接板61)之間的夾角為180°，如圖8所示。如果撐頂塊1繼續上升，兩前連接板62(或兩後連接板61)之間的夾角在活塞杆11的帶動下，所成夾角會從最大的180°開始減少，此時鉗瓣2、3對物體進入鉗緊狀態。當液壓卸載時，活塞112及活塞杆111在復位彈簧12的作用下向下運動，活塞杆11、活塞112、撐頂塊1等均恢復至初始位置，同時，撐頂塊1也隨之下行，鉗瓣2、3在連接裝置的作用下合攏。

為了增加缸體92手持部分的摩擦力，在缸體92上開設了多道環槽。

本說明書實施例所述的內容僅僅是對發明構思的實現形式的列舉，本發明的保護範圍不應當被視為僅限於實施例所陳述的具體形式，本發明的保護範圍涵蓋本領域技術人員根據本發明構思所能夠想到的等同技術手段。