CN100343002C - 一种液压剪切器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水下机器人技术，具体地说是一种液压剪切器。由固定砧销，剪头，活动切割刀，回拉圆柱销，缸体，活塞杆组成，其中：剪头呈U形结构，U形结构的一侧为矩形结构，在其水平方向开有槽形导轨，垂直方向开有圆柱形孔，固定砧销穿过所述圆柱形孔与U形结构底边相接；U形结构的另一侧为柱体结构，通过螺纹与缸体连接，柱体结构内部为腔体结构，靠缸体的一方开有方孔，切割刀穿过所述水平方向开有槽形导轨安装在腔体内，穿过所述方孔、通过回拉圆柱销与活塞杆的一端连在一起；所述剪头的U形结构开口处容置钢丝绳。本发明结构简单、加工精度低、无钢丝绳切割残留、尺寸小、重量轻、便于更换易损件、工作安全可靠，可在各种作业型无人遥控潜水器上使用。
Description
技术领域
本发明涉及水下机器人技术，具体地说是一种液压剪切器。
背景技术
目前，随着作业水深的增加、作业难度的增大，作业型无人遥控潜水器在海洋工程中起到越来越重要的作用。作业型无人遥控潜水器是通过其携带的水下工具来完成各种水下作业任务。液压剪切器是直线运动型水下工具的代表，它安装在潜水器前部底架或水下机械手上，以潜水器的液压油源为动力，用来剪断各种水下电缆和钢丝绳。剪切器的工作原理是借助于动力驱动系统产生足够大的推力，推动剪切刀片移动来剪断各种水下钢丝绳。剪切器切断钢丝绳的能力除受液压油缸的缸径和液压油源的压力限制外，还与切割刀的刃口尺寸、切割刀的材料及材料的热处理状态有关。在现有技术中，剪切器采用的是平行刀片结构，即由固定刀、和由液压油缸活塞杆推动的活动刀组成一对平行运动的剪切刃，靠二者接触时产生的剪切力切断钢丝绳。这样的结构要求固定刀与活动刀的间隙要调整的非常小，对切割刀及保证活动刀与固定刀平行的导轨结构的加工精度要求较高。如间隙稍大或切割刀刃口出现损伤会导致钢丝绳切不断，严重时由于残留钢丝夹在两刀片间使活动刀与固定刀无法脱开，而危及到无人遥控潜水器的安全。另外，固定刀是通过多个螺栓与剪头相连接，损坏后不便更换。
发明内容
为了克服上述间隙调整范围小、加工精度要求苛刻、钢丝绳切割残留的问题，本发明的目的是提供一种结构简单、加工精度要求低、无钢丝绳切割残留的尺寸小、重量轻、便于更换易损件、工作安全可靠的剪切器，可在各种作业型无人遥控潜水器上使用。
为了实现上述目的，本发明技术方案：由固定砧销，剪头，活动切割刀，回拉圆柱销，缸体，活塞杆组成，其中：剪头呈U形结构，U形结构的一侧为矩形结构，在其水平方向开有槽形导轨，垂直方向开有圆柱形孔，固定砧销穿过所述圆柱形孔通过螺纹与U形结构底边相连接；U形结构的另一侧为柱体结构，通过螺纹与缸体连接，柱体结构内部为腔体结构，靠缸体的一方开有方孔，切割刀穿过所述水平方向开有槽形导轨安装在腔体内，穿过所述方孔、通过回拉圆柱销与活塞杆的一端连在一起；所述剪头的U形结构开口处容置钢丝绳；
所述活塞杆头部开有一方形槽，切割刀的尾部卡在方形槽中，中间穿有回拉圆柱销。
本发明具有如下优点：
1.本发明在结构上回避了剪子的双剪刃剪断结构，采用砧销与切割刀配合以斩断形式来切断钢丝绳，这种结构不会出现残留钢丝卡住活动切割刀的问题，钢丝绳切割无残留，也不需要调整间隙，工作安全可靠。
2.采用本发明可以降低导轨的加工精度。
3.便于更换切割刀。本发明采用砧销与切割刀配合，更换时只要旋出砧销即可，操作方便。
4.耐海水腐蚀，尺寸较小，重量较轻，结构简单，可在各种作业型无人遥控潜水器上使用的液压剪切器，也可应用于陆地环境上使用的切割设备(不考虑防海水腐蚀的问题)。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为图1的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1、2所示，本发明液压剪切器在结构上主要由固定砧销1，剪头2，切割刀3，回拉圆柱销4，缸体5，活塞杆6组成，其中：剪头2呈U形结构，U形结构的一侧为矩形结构，在其水平方向开有槽形导轨(置放切割刀3时通过槽形导轨，将切割刀3放置剪头2的U形结构另一侧的腔体结构处)，垂直方向开有圆柱形孔，固定砧销1穿过所述圆柱形孔通过螺纹与U形结构底边相连接；U形结构的另一侧为柱体结构，通过螺纹与缸体5连接，柱体结构内部为腔体结构，靠缸体5的一方开有方孔，切割刀3穿过所述水平方向开有的槽形导轨安装在腔体内，并穿过所述方孔、通过回拉圆柱销4与活塞杆6的一端连在一起；所述剪头2的U形结构开口处容置钢丝绳。
所述活塞杆6头部开有一方形槽，切割刀3的尾部卡在方形槽中，中间穿有回拉圆柱销4；为减轻重量，油缸缸体5、活塞杆6等零件采用了超高强度合金钢材料，为防海水腐蚀，在其表面进行了镀镍处理；砧销1与切割刀3采用不锈钢材料制造。
本发明工作原理：
本发明液压剪切器采用砧销1与切割刀3配合以斩断形式来切断钢丝绳，这种结构不会出现残留钢丝卡住切割刀3的问题。
固定砧销1经一段时间使用后如砧销1与切割刀3接触处出现损坏，可方便更换固定砧销1。
油缸缸体5的内径由所要剪断钢丝绳的直径及遥控潜水器提供的液压油源的压力大小决定。如所要剪断钢丝绳的直径较大，油源的压力较低，则缸体5的内径要大些；反之，缸体5的内径可小些。
利用活塞杆6头部开有一方形槽，切割刀3的尾部卡在方形槽中，中间穿有回拉圆柱销4。当活塞杆6在高压油驱动下向外伸出时，切割刀3在其推动下沿着剪头2内开有的槽形导轨伸出，直至碰到固定砧销1，将钢丝绳切断；当活塞杆6回缩时，回拉圆柱销4带动切割刀3与固定砧销1脱离接触并回缩到初始位置。回拉圆柱销4起在活塞杆6回缩时带动切割刀3回缩的作用，而当活塞杆6伸出时不起推动切割刀3的作用，否则细小的回拉圆柱销4无法承受巨大的钢丝绳切断力。
本发明在海水中作业完毕后，要用淡水进行彻底清洗。清洗后在刃口、槽形导轨等处还需涂上润滑脂，以防止设备生锈。
本发明液压剪切器其制造材料及材料的防腐技术都经试验证明是切实可行的。液压剪切器重量轻，结构简单，工作安全可靠，耐海水腐蚀，应用范围广，在潜水器上安装及液压油管连接都很方便。
Claims (2)
1.一种液压剪切器，其特征在于：由固定砧销(1)，剪头(2)，活动切割刀(3)，回拉圆柱销(4)，缸体(5)，活塞杆(6)组成，其中：剪头(2)呈U形结构，U形结构的一侧为矩形结构，在其水平方向开有槽形导轨，垂直方向开有圆柱形孔，固定砧销(1)穿过所述圆柱形孔与U形结构底边相接；U形结构的另一侧为柱体结构，与缸体(5)连接，柱体结构内部为腔体结构，靠缸体(5)的一方开有方孔，切割刀(3)穿过所述水平方向开有槽形导轨安装在腔体内，穿过所述方孔、通过回拉圆柱销(4)与活塞杆(6)的一端连在一起；所述剪头(2)的U形结构开口处容置钢丝绳。
2.按权利要求1所述液压剪切器，其特征在于：所述活塞杆(6)头部开有一方形槽，切割刀(3)的尾部卡在方形槽中，活塞杆与切割刀中间穿有回拉圆柱销(4)。
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