一種面向搶險救援的多功能剪鉗的製作方法
2023-06-01 21:19:31
一種面向搶險救援的多功能剪鉗的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種兼具剪、鉗、聚攏、分離等功能的車用搶險救援屬具。該裝置由液壓剪、液壓鉗、主體聯接件、液壓馬達墊片、擺動液壓馬達、旋轉液壓馬達、液壓剪聯接件、液壓鉗聯接件等組成。液壓剪和液壓鉗既可實現繞自身軸線的轉動，又能完成相對於主體聯接件的俯仰運動。因此面向搶險救援的多功能剪鉗能夠完成大角度多方位的剪、鉗工作，同時還具有一定的避障能力。應用此面向搶險救援的多功能剪鉗的優點在於面對複雜工況時無需更換屬具，既可減少對快換裝置的需求，又可節省災後搶險的寶貴時間，同時實現剪與鉗的配合使用，可以在一定程度上減少對其它搶險救援屬具的需求。
【專利說明】一種面向搶險救援的多功能剪鉗
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種破拆、剪切的液壓屬具，尤其是涉及一種為地震後快速搶險救援的多功能車用屬具。
【背景技術】
[0002]地震發生後，面對倒塌的樓房、樹木等情況，救援人員最需要的是具備剪、鉗切等功能的設備，以便進行開通道路、平整工作場地等工作。如果遇到一些複雜的情況時，還需要剪鉗的相互配合。比如需要先用液壓鉗將物體固定，再使用液壓剪進行剪切；或是先用液壓剪把物體剪成小段，再用液壓鉗把物體鉗緊拽出。
[0003]但目前我們只能分別使用液壓剪、鉗等進行單一功能作業，導致動作繁瑣，效率低下。甚至在有些場合下因為車輛移動不便，或是因障礙物無法用車載屬具直接作業時，只能轉用手持輕型工具施救。既增加了搶險工作的難度，又浪費了大量的寶貴時間。
[0004]針對上述問題，本發明設計了一種新穎的多功能新型屬具。該屬具不僅具有簡單的剪、鉗等功能，還具備避障、剪鉗配合等功能，非常切合地震後搶險救援的需求。該屬具具有操作靈活，結構簡單，功能強大等特點。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於提供一種具有大角度多方位的剪、鉗工作能力，同時具備一定的避障能力的多功能車用屬具。面向搶險救援的多功能剪鉗由主體聯接件3，液壓馬達墊片5，擺動液壓馬達6，旋轉液壓馬達7，液壓剪1，液壓剪聯接件2，液壓鉗聯接件8，液壓鉗9等組成。其中主體聯接件3兩端共有四個液壓馬達安裝板，通過板上的法蘭安裝孔與擺動液壓馬達6相連。液壓剪I通過液壓剪聯接件2與旋轉液壓馬達7相連。液壓鉗9通過液壓鉗聯接件8與另一側的旋轉液壓馬達7相連。
[0006]本發明中的面向搶險救援的多功能剪鉗，可分為末端執行機構、姿態轉化部件及安裝固定部分，具體如下:
[0007]末端執行機構主要包括:液壓剪I和液壓鉗9。作為末端執行機構，需要滿足複雜的工作現場的各種要求，完成如剪斷，夾持，拖拽等功能。例如液壓剪I需要剪斷直徑為20mm的鋼筋，液壓鉗9能夠鉗碎普通磚牆等。因此選用的液壓剪I切力需要大於30噸，張開尺寸在600mm以上；液壓鉗9咬合力在10噸以上，張開尺寸在400mm以上。在本發明中，液壓鉗9選用的是浙江曼託瓦尼機械有限公司生產的液壓鉗，型號為MCP480 ;液壓剪I為河南北方紅陽工業集團有限公司生產的型號為ZYC40的液壓剪。
[0008]姿態轉化部件主要包括:兩個旋轉液壓馬達7和兩個擺動液壓馬達6。對於大型搶險救援工程屬具來說，在面臨複雜的工作現場，具備良好的驅動性、準確的控制性，輸入的穩定性能的液壓馬達將在很大程度上影響救援的速度，甚至關係到受災群眾的生命。並且由於在工作時可能會受到較大的衝擊力，因此旋轉液壓馬達7和擺動液壓馬達6在儘量小的外形尺寸以及儘量輕的重量的同時，還需要具有高輸出扭矩和保持扭矩，以滿足工程機械的安全使用。具體為旋轉液壓馬達7輸出扭矩和保持扭矩為2000牛米以上，擺動液壓馬達6輸出扭矩和保持扭矩為10000牛米以上。此外，旋轉液壓馬達7需要滿足360度自由旋轉，擺動液壓馬達6的擺動角度大於100度等條件。在此發明中我們選用了德國HKS公司生產的組合式液壓馬達，型號為HKS TiltRotatorTRllO。TiltRotatorTRllO由旋轉液壓馬達HKS RotoBox RBllO和擺動液壓馬達XtraTiltBVC-R130組成。
[0009]安裝固定件主要為主體聯接件3、液壓馬達墊片5、液壓剪聯接件2和液壓鉗聯接件8。主體聯接件3需要與兩端的擺動液壓馬達6相連，同時也是面向搶險救援的多功能剪鉗與快換或是機械臂的聯接部分。因此主體聯接件3頂部的耳板上有與快換等連結的8個安裝孔。主體聯接件3的兩端均各有一組擺動液壓馬達安裝面。在擺動液壓馬達安裝面中心，環繞有均勻分布的擺動液壓馬達聯接孔，用於與擺動液壓馬達6固連。其中擺動液壓馬達聯接孔的尺寸由選用的擺動液壓馬達6而定。主體聯接件3的同一組擺動液壓馬達安裝面的距離略小於擺動液壓馬達6安裝長度和兩個液壓馬達墊片5的長度之和。如此設計，可以使得擺動液壓馬達6、液壓馬達墊片5和主體聯接件3緊密連接。由於主體聯接件3的兩端有較大的負載，故主體聯接件3的橫截面為空心矩形管。這樣既有比較好的抗彎性能，又能有效的減輕重量。液壓剪聯接件2下表面與液壓剪I連接，液壓剪聯接件2上表面與旋轉液壓馬達7相連。液壓剪聯接件2上表面設計有以其中心均勻分布的沉頭法蘭安裝孔，沉頭法蘭安裝孔的尺寸和數量由選用的旋轉液壓馬達7決定。液壓剪聯接件2下表面的四周有對稱分布的螺栓通孔，螺栓通孔的尺寸與液壓剪I的安裝尺寸相同。液壓鉗聯接件8與液壓剪聯接件2的結構類似，不同之處在於液壓鉗聯接件8下表面的螺栓通孔的尺寸與液壓鉗9的安裝尺寸相同。
[0010]本發明的面向搶險救援的多功能剪鉗，主要針對需要頻繁剪、鉗，以及鬆散物料的分揀、聚攏等場合，如混凝土、鋼筋、電纜、小直徑管線、工字鋼、實心圓鋼的剪切處理等；或者鋼筋混凝土的拆除和破碎，鬆散物料的分離與聚攏，還有類似需要剪切與鉗夾的配合使用的場合。
[0011]對於現有單一功能的液壓剪或液壓鉗，本發明的優點是相可實現大角度多方位的剪、鉗工作，同時能具有一定的避障能力；可實現鬆散物料的聚攏與分離功能，並實現剪與鉗的配合使用；無需更換屬具，減少對快換裝置的需求，可節省在震後搶險時的寶貴時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的面向搶險救援的多功能剪鉗正視圖。
[0013]圖2是液壓剪聯接件立體示意圖。
[0014]圖3是液壓鉗聯接件立體示意圖。
[0015]圖4是主體聯接件立體示意圖。
[0016]圖5是液壓剪一側的安裝示意圖。
[0017]圖6是液壓鉗一側的安裝示意圖。
[0018]圖7是本發明的對物料的聚攏功能示意圖。
[0019]圖8是本發明的對物料的分離功能示意圖。
[0020]圖9是本發明的液壓剪、鉗在某一時刻的位置示意圖；
[0021]其中，I為液壓剪，2為液壓剪聯接件，3為主體聯接件，4為六角頭螺栓，5為液壓馬達墊片，6為擺動液壓馬達，7為旋轉液壓馬達，8為液壓鉗聯接件，9為液壓鉗。
【具體實施方式】
[0022]本發明中的面向搶險救援的多功能剪鉗，可分為末端執行機構、姿態轉化部件及安裝固定部分，具體如下:
[0023]末端執行機構主要包括:液壓剪I和液壓鉗9。作為末端執行機構，需要滿足複雜的工作現場的各種要求，完成如剪斷，夾持，拖拽等功能。例如液壓剪I需要剪斷直徑為20mm的鋼筋，液壓鉗9能夠鉗碎普通磚牆等。因此選用的液壓剪I切力需要大於30噸，張開尺寸在600mm以上；液壓鉗9咬合力在10噸以上，張開尺寸在400mm以上。在本發明中，液壓鉗9選用的是浙江曼託瓦尼機械有限公司生產的液壓鉗，型號為MCP480 ;液壓剪I為河南北方紅陽工業集團有限公司生產的型號為ZYC40的液壓剪。
[0024]姿態轉化部件主要包括:兩個旋轉液壓馬達7和兩個擺動液壓馬達6。對於大型搶險救援工程屬具來說，在面臨複雜的工作現場，具備良好的驅動性、準確的控制性，輸入的穩定性能的液壓馬達將在很大程度上影響救援的速度，甚至關係到受災群眾的生命。並且由於在工作時可能會受到較大的衝擊力，因此旋轉液壓馬達7和擺動液壓馬達6在儘量小的外形尺寸以及儘量輕的重量的同時，還需要具有高輸出扭矩和保持扭矩，以滿足工程機械的安全使用。具體為旋轉液壓馬達7輸出扭矩和保持扭矩為2000牛米以上，擺動液壓馬達6輸出扭矩和保持扭矩為10000牛米以上。此外，旋轉液壓馬達7需要滿足360度自由旋轉，擺動液壓馬達6的擺動角度大於100度等條件。在此發明中我們選用了德國HKS公司生產的組合式液壓馬達，型號為HKS TiltRotatorTRllO。TiltRotatorTRllO由旋轉液壓馬達HKS RotoBox RBllO和擺動液壓馬達XtraTiltBVC-R130組成。
[0025]安裝固定件主要為主體聯接件3、液壓馬達墊片5、液壓剪聯接件2和液壓鉗聯接件8。主體聯接件3需要與兩端的擺動液壓馬達6相連，同時也是面向搶險救援的多功能剪鉗與快換或是機械臂的聯接部分。因此主體聯接件3頂部的耳板上有與快換等連結的8個安裝孔。主體聯接件3的兩端均各有一組擺動液壓馬達安裝面。在擺動液壓馬達安裝面中心，環繞有均勻分布的擺動液壓馬達聯接孔，用於與擺動液壓馬達6固連。其中擺動液壓馬達聯接孔的尺寸由選用的擺動液壓馬達6而定。主體聯接件3的同一組擺動液壓馬達安裝面的距離略小於擺動液壓馬達6安裝長度和兩個液壓馬達墊片5的長度之和。如此設計，可以使得擺動液壓馬達6、液壓馬達墊片5和主體聯接件3緊密連接。由於主體聯接件3的兩端有較大的負載，故主體聯接件3的橫截面為空心矩形管。這樣既有比較好的抗彎性能，又能有效的減輕重量。液壓剪聯接件2下表面與液壓剪I連接，液壓剪聯接件2上表面與旋轉液壓馬達7相連。液壓剪聯接件2上表面設計有以其中心均勻分布的沉頭法蘭安裝孔，沉頭法蘭安裝孔的尺寸和數量由選用的旋轉液壓馬達7決定。液壓剪聯接件2下表面的四周有對稱分布的螺栓通孔，螺栓通孔的尺寸與液壓剪I的安裝尺寸相同。液壓鉗聯接件8與液壓剪聯接件2的結構類似，不同之處在於液壓鉗聯接件8下表面的螺栓通孔的尺寸與液壓鉗9的安裝尺寸相同。
[0026]安裝連接方式為:液壓鉗9和液壓鉗聯接件8，由多個六角頭螺栓4，通過液壓鉗安裝孔和液壓鉗聯接件8下表面的螺栓通孔固定。多個六角頭螺栓4，通過液壓鉗聯接件8上表面設計的沉頭法蘭安裝孔，與旋轉液壓馬達7可旋轉端面上的多個螺紋孔旋緊，從而使液壓鉗聯接件8和旋轉液壓馬達7固連。旋轉液壓馬達7與擺動液壓馬達6按廠家提供的說明書進行安裝。擺動液壓馬達6的兩端與主體聯接件3兩端的擺動液壓馬達安裝面之間各墊有一個液壓馬達墊片5，然後由多個六角頭螺栓4通過安裝孔連接。
[0027]如圖1，圖5所示，液壓剪I和液壓剪聯接件2，由多個螺栓，通過液壓剪I安裝孔和液壓剪聯接件2下表面的螺栓通孔固定。
[0028]如圖1，圖6所示，液壓鉗9和液壓鉗聯接件8，由多個螺栓，通過液壓鉗9安裝孔和液壓鉗聯接件8下表面的螺栓通孔固定。
[0029]如圖1，圖2，圖5所示，多個內六角螺釘，通過液壓剪聯接件2上表面設計的沉頭法蘭安裝孔，與旋轉液壓馬達7可旋轉端面上的多個螺紋孔旋緊，從而使液壓剪聯接件2和旋轉液壓馬達7固連。
[0030]如圖1，圖3，圖6所示，多個內六角螺釘，通過液壓鉗聯接件8上表面設計的沉頭法蘭安裝孔，與旋轉液壓馬達7可旋轉端面上的多個螺紋孔旋緊，從而使液壓鉗聯接件8和旋轉馬達固連。
[0031]如圖1，圖5，圖6所示，旋轉液壓馬達7與擺動液壓馬達6按廠家提供的說明書進行安裝。
[0032]如圖1，圖4，圖5，圖6所示，擺動液壓馬達6的兩端與主體聯接件3兩端的擺動液壓馬達安裝面之間各墊有一個液壓馬達墊片5，然後由多個內六角螺釘通過安裝孔聯接。
[0033]本發明的面向搶險救援的多功能剪鉗的操作過程如下:
[0034]1.當僅需要單一的剪功能時，則只是液壓剪I正常工作。如遇障礙物，則液壓剪I一側的擺動液壓馬達6工作，使液壓剪I相對於主體聯接件3進行俯仰運動到適當位置之後，液壓剪I 一側的旋轉液壓馬達7工作，使液壓剪I繞自身軸線轉動到適當位置，最後進行正常的剪切工作。
[0035]2.當僅需要單一的鉗功能時，則只是液壓鉗9正常工作。如果有障礙物，則液壓鉗9 一側的擺動液壓馬達6工作，使液壓鉗9相對於主體聯接件3進行俯仰運動到適當位置之後，液壓鉗9 一側的旋轉液壓馬達7工作，使液壓鉗9繞自身軸線轉動到適當位置，最後進行正常的鉗切工作。
[0036]3.當需要剪、鉗配合時，則先是液壓鉗9 一側的擺動液壓馬達6工作，使液壓鉗9相對於主體聯接件3進行俯仰運動到適當位置，之後液壓鉗9 一側的旋轉液壓馬達7工作，使液壓鉗9繞自身軸線轉動到適當位置，液壓鉗9咬合將物體固定。之後液壓剪I也通過液壓剪I 一側的擺動液壓馬達6和旋轉液壓馬達7到達適當位置，將固定的物體剪斷。或者先是液壓剪按照上述動作運動到適當位置，將物體剪斷，之後液壓鉗按上述動作運動到合適位置，把物體鉗緊夾出。
[0037]4.當需要進行鬆散物料的分離時，則是兩端的旋轉液壓馬達7工作，使液壓剪I和液壓鉗9轉動到與主體聯接件3的正面垂直，之後兩端的擺動液壓馬達6工作，使液壓剪I和液壓鉗9的底部儘量靠近。這樣液壓剪I和液壓鉗9插入到鬆散物料後，兩端的擺動液壓馬達6反向工作，使液壓剪I和液壓鉗9分開，完成對鬆散物料的分離工作。
[0038]5.當需要進行鬆散物料的聚攏時，則是兩端的旋轉液壓馬達7工作，使液壓剪I和液壓鉗9轉動到與主體聯接件3的正面垂直，之後兩端的擺動液壓馬達6工作，使液壓剪I和液壓鉗9的底部儘量遠離。這樣液壓剪I和液壓鉗9插入到鬆散物料後，兩端的擺動液壓馬達6反向工作，使液壓剪I和液壓鉗9靠近，完成鬆散物料的聚攏工作。
【權利要求】
1.一種具有大角度多方位的剪、鉗工作能力，同時具備一定的避障能力的多功能車用屬具。這種多功能車用屬具，其特徵在於:由末端執行機構、姿態轉化部件及安裝固定部分等組成。
2.根據權利要求1中所述的多功能車用屬具，其特徵在於:末端執行機構由液壓剪I和液壓鉗9組成。液壓剪I通過多個六角頭螺栓固連在液壓剪聯接件2，液壓剪聯接件2連接在旋轉液壓馬達7上。液壓鉗9通過多個六角頭螺栓固連在液壓鉗聯接件8上，液壓鉗聯接件8連接在另一側的旋轉液壓馬達7上。
3.根據權利要求1中所述的多功能車用屬具，其特徵在於:姿態轉化部件由兩個旋轉液壓馬達7和兩個擺動液壓馬達6組成。兩側的旋轉液壓馬達7分別連在同側的擺動液壓馬達6上。旋轉液壓馬達7與擺動液壓馬達6按廠家提供的說明書進行安裝。
4.根據權利要求1中所述的多功能車用屬具，其特徵在於:安裝固定件主要由主體聯接件3、液壓馬達墊片5、液壓剪聯接件2和液壓鉗聯接件8組成。擺動液壓馬達6通過液壓馬達墊片5連在主體聯接件3上。主體聯接件3連在機械臂上或者快換裝置上。主體聯接件3的橫截面為空心矩形管，這樣既有比較好的抗彎性能，能夠承受很大的負載，又能有效的減輕重量。主體聯接件3的同一組擺動液壓馬達安裝面的距離略小於擺動液壓馬達6安裝長度和兩個液壓馬達墊片5的長度之和，使得擺動液壓馬達6、液壓馬達墊片5和主體聯接件3緊密連接。
5.根據權利要求1中所述的多功能車用屬具，其特徵在於:液壓剪I和液壓鉗9既可實現分別繞自身軸線的轉動，又能完成相對於主體聯接件3的俯仰運動。因此面向搶險救援的多功能剪鉗能夠完成大角度多方位的剪、鉗工作，同時還具有一定的避障能力。應用此面向搶險救援的多功能剪鉗的優點在於面對複雜工況時無需更換屬具，既可減少對快換裝置的需求，又可節省災後搶險的寶貴時間。同時實現剪與鉗的配合使用，可以在一定程度上減少對其它搶險救援屬具的需 求。
6.根據權利要求1中所述的多功能車用屬具，其特徵在於:當僅需要單一的剪功能時，則只是液壓剪I正常工作。如遇障礙物，則液壓剪I 一側的擺動液壓馬達6工作，使液壓剪I相對於主體聯接件3進行俯仰運動到適當位置之後，液壓剪I 一側的旋轉液壓馬達7工作，使液壓剪I繞自身軸線轉動到適當位置，最後進行正常的剪切工作。
7.根據權利要求1中所述的多功能車用屬具，其特徵在於:當僅需要單一的鉗功能時，則只是液壓鉗9正常工作。如果有障礙物，則液壓鉗9 一側的擺動液壓馬達6工作，使液壓鉗9相對於主體聯接件3進行俯仰運動到適當位置之後，液壓鉗9 一側的旋轉液壓馬達7工作，使液壓鉗9繞自身軸線轉動到適當位置，最後進行正常的鉗切工作。
8.根據權利要求1中所述的多功能車用屬具，其特徵在於:當需要剪、鉗配合時，則先是液壓鉗9 一側的擺動液壓馬達6工作，使液壓鉗9相對於主體聯接件3進行俯仰運動到適當位置，之後液壓鉗9 一側的旋轉液壓馬達7工作，使液壓鉗9繞自身軸線轉動到適當位置，液壓鉗9咬合將物體固定。之後液壓剪I也通過液壓剪I一側的擺動液壓馬達6和旋轉液壓馬達7到達適當位置，將固定的物體剪斷。或者先是液壓剪按照上述動作運動到適當位置，將物體剪斷，之後液壓鉗按上述動作運動到合適位置，把物體鉗緊夾出。
9.根據權利要求1中所述的多功能車用屬具，其特徵在於:當需要進行鬆散物料的分離時，則是兩端的旋轉液壓馬達7工作，使液壓剪I和液壓鉗9轉動到與主體聯接件3的正面垂直，之後兩端的擺動液壓馬達6工作，使液壓剪I和液壓鉗9的底部儘量靠近。這樣液壓剪I和液壓鉗9插入到鬆散物料後，兩端的擺動液壓馬達6反向工作，使液壓剪I和液壓鉗9分開，完成對鬆散物料的分離工作。
10.根據權利要求1中所述的多功能車用屬具，其特徵在於:當需要進行鬆散物料的聚攏時，則是兩端的旋轉液壓馬達7工作，使液壓剪I和液壓鉗9轉動到與主體聯接件3的正面垂直，之後兩端的擺動液壓馬達6工作，使液壓剪I和液壓鉗9的底部儘量遠離。這樣液壓剪I和液壓鉗9插入到鬆散物料後，兩端的擺動液壓馬達6反向工作，使液壓剪I和液壓鉗9靠近，完成鬆散物料的聚攏工作。
【文檔編號】B25F3/00GK103481250SQ201310419457
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月16日 優先權日:2013年9月16日
【發明者】邊宇樞, 張勇, 高志慧 申請人:北京航空航天大學