CN101690985B - 一种水压链锯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水压链锯，手柄连接开关阀，开关阀的侧面设有扳机，开关阀连接海水或淡水液压马达的进水通道，海水或淡水液压马达的出水通道引向工作链锯，海水或淡水液压马达的输出轴连接传动齿轮，传动齿轮连接工作链锯。为实现对低粘度海水介质的可靠密封，开关阀设计为阀芯与阀座间线接触密封形式，同时对阀芯做了液压力平衡处理，以减小开关阀的操作力。本发明直接以海水或淡水为工作介质，具有环保、可靠性高、操作深度大、操作简单、方便维修的特点，能安全可靠地用于水下切割混凝土、钢筋混凝土、管道、砖料和石材。

Description

一种水压链锯

技术领域

本发明涉及水下作业工具，尤其涉及一种水压链锯。

背景技术

现有链锯根据驱动方式的不同可分为电动、汽油、气动链锯和液压链锯。

电动和汽油链锯以电动机或汽油机为动力带动锯片在轨道上旋转运行，多为轻型链锯，用于木材的锯切、园林剪枝等。汽油链锯不能用于水下工作，因为不仅会对环境造成污染，而会因为水下虽氧气无法而无法工作。电动工具可以在各种水深下工作，但要求电动机中的电气部分必须对海水完全隔离，需要复杂的的电流绝缘系统，结构复杂，因此比相应的液压工具重好几倍，体积也大好几倍，在水下使用很不方便。此外还要防止潜水员被漏电伤害到，系统可靠性及安全性较差。

气动链锯用压缩空气来驱动，采用开式系统，压缩空气做功后直接在水下排放，放出的气泡会影响潜水员的视线，甚至会导致潜水员恶心和呕吐。此外，海水进入气动元件，会使工具的可靠性和寿命大大降低，因此需要频繁的维护。此外，随着潜水深度的增加，平衡水深的压力也随着增加，耗气量剧增，能耗增大，工具的效率急剧降低，设备的体积、重量也随之急剧增加；动力源压力控制非常复杂，因为为保证工具进行有效作业，动力源的输出压力需随着作业深度的不同进行相应的调整。在水下动力工具中，气动工具多是体积、重量最大，效率最低。因此，气动工具一般仅在50米水深以浅的区域使用。

液压工具与电动及气动工具相比，使用寿命长，性能可靠，能均匀调速，不需要减速装置，具有单位功率重量轻、体积小、输出功率大、输出平稳等优点。传统的液压链锯工具均以矿物型液压油作为工作介质，由于矿物型液压油与水不相容，系统必须设计成闭式循环系统，因而存在一些难以克服的弊端(参见杨曙东等，海水液压水下作业工具，海洋技术，1998年第2期：50-55)，主要表现为：

(1)液压油和水不可避免地会相互渗漏，这不仅污染环境，还加速了系统元件地损坏，大大降低工具可靠性与使用寿命；

(2)因液压油地粘度大，且其粘温、粘压系数大，随着作业深度和范围地扩大，系统进油和回油管地沿程损失增大；同时需平衡水深压力，使得油压工具的效率大大降低。另外，为保证有效的驱动功率，需随着作业深度的增加而调整动力源的输出压力，压力控制很不方便。尽管可采用压力补偿的方法解决后一问题，但设备的体积、重量和复杂程度增加，制造和维护困难；

(3)在海浪、海流、暗流或深水环境中作业，连接在工具上的进油和回油管受到很大的作用力，增加了潜水员作业时的困难；在陆地上使用时，还需要增加一条单独的水管对链条进行冷却。

(4)难以在水下更换作业工具和进行简单的维修。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水压链锯，直接以海水或淡水为工作介质，具有环保、可靠性高、操作深度大、操作简单、方便维修的特点。

水压链锯，包括手柄1.2、开关阀1.4、扳机1.9、海水或淡水液压马达1.3、传动齿轮1.7和工作链锯，手柄1.2连接开关阀1.4，开关阀1.4的侧面设有扳机1.9，开关阀1.4连接海水或淡水液压马达1.3的进水通道，海水或淡水液压马达1.3的出水通道引向工作链锯，海水或淡水液压马达1.3的输出轴连接传动齿轮1.7，传动齿轮1.7连接工作链锯。

本发明的技术效果体现在：本发明水压链锯直接以海水或淡水作为工作介质进行作业，环境相容性好，因此设计成开式系统，直接从水下作业环境中吸水，加压做功后，再直接排回水环境中，无需携带水箱，不用冷却器及回水管，回水直接喷身到链条上，对链条起冷却作用，简化了系统，减少了体积，降低了重量，动力源置于水下时无需增加压力补偿装置，作业深度不受限制；同时由于海水的粘度比液压油小，压力损失要小很多，进一步增大作业深度。本发明水压链锯在海洋中采用海水液压马达，湖泊等淡水环境中采用淡水液压马达，可以安全可靠的用于水下切割混凝土、钢筋混凝土、管道、砖料和石材。

附图说明

图1是本发明实施例整体结构示意图；

图2是实施例开关阀结构示意图；

图3是实施例的张紧装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

图1给出海水液压链锯整体结构示意图，快换接头1.1与手柄1.2相连接，手柄1.2与开关阀1.4相连，开关阀1.4侧面设有扳机1.9。开关阀1.4与海水液压马达1.3相连，壳体1.8固定在海水液压马达1.3上，链板1.5安装于壳体1.8上，链条1.6安装于链板上。手柄1.2为空心结构，手柄1.2通过快换接头1.1连接动力源，海水经过手柄1.2的空心结构进入开关阀1.4。

图2为开关阀结构示意图，主要起开关控制的作用。阀块2.1内装有开关阀芯2.6，开关阀芯2.6可采用球阀、锥阀和平板阀等形式。实施例中采用可旋转的钢球2.6，在阀块2.1内钢球2.6的左侧安装有弹簧导向套2.4，弹簧导向套2.4的侧壁内加工有进水中间流道，在弹簧外向套2.4的内部设有弹簧推杆2.5和复位弹簧2.3，弹簧推杆的一端接触钢球2.6，另一端连接复位弹簧2.3。紧靠弹簧外向套2.4的左侧安装有阀端盖2.2。阀块2.1内还开有进水通道，进水通道与弹簧外向套2.4进水中间流道相连通，进水中间流道截至于开关阀口处。在阀块2.1内钢球2.6的右侧安装有开关阀座2.8， 开关阀座2.8的右侧装有推杆套2.9，推杆套2.9及开关阀座2.8的内部设有推杆2.7，推杆2.7的一端接触钢球2.6，另一端伸出推杆套2.9与连接头2.10相接，连接头2.10用于连接扳机1.9。钢球2.6与开关阀座2.8的接触处为开关阀口。开关阀座2.8上加工有出水中间流道。阀块2.1内开有出水通道，其与开关阀座2.8的出水中间流道相连通。按下扳机1.9，推动推杆2.7，推杆2.7推动钢球2.6向阀块2.1的左方向移动，开关阀口打开，进水中间流道的水进入出水中间流道、出水通道进入海水液压马达，驱动海水液压马达1.3工作；松开扳机1.9，在复位弹簧2.3的作用下，钢球2.6、连杆2.9复位，开关阀口关闭，停止驱动马达。

为实现开关阀在高压下的可靠密封，在弹簧外向套2.4上加工有过流孔，其与弹簧外向套2.4上的中间流道相连通，引导高压水流入钢球2.6的左半球面与弹簧外向套2.4之间的空腔内，高压水对钢球2.6的左半球面上施加有向右的液压力。当开关阀口关闭时，由于左半球面与高压水的接触面积大于右半球面，因此向右液压力大于另一半球面所受向左的液压力，并且当高压水压力越高时，该向右与向左液压力的差值越大，钢球2.6与开关阀座2.8接触应力越大，实现可靠密封；当开关阀口开启后，钢球2.6两半球面受压面积相等，各方向的液压力平衡，此时，要保持开启状态，只需作用于扳机1.9较小的推动力去平衡复位弹簧2.3的压力及推杆所受液压力。由于向右液压力的作用，实现了开关阀口的可靠密封，但是使得开启时所需推动力很大，要缓和该矛盾，则需设计一个向左液压力，抵消部分向右液压力。因此，本发明将高压水引入推杆2.7与推杆套2.9之间的空腔，为了引入高压水，在开关阀块2.1上另外加工有流道，其一端与进水通道相通，另一端连通推杆2.7与推杆套2.1之间的空腔，进入该空腔的高压水向推杆2.7上作用向左的液压力，开启时只需平衡向右液压力与向左液压力之间的差值及复位弹簧2.3的压力。

开关阀1.4连接海水液压马达1.3的进水通道，海水液压马达1.3的出水通道引向工作链锯，海水或淡水液压马达1.3的输出轴连接传动齿轮1.7，传动齿轮1.7连接工作链锯

工作链锯包括链条1.6、用于支撑链条的链板1.5、固定链板的壳体1.8 以及链条张紧机构。在海水液压马达上安装有壳体1.8，壳体用于固定链板1.5，链条1.6套在链板1.5上。链板1.5上开有三个孔，其中两个孔用于链板与壳体1.8的固定，第三孔用于安装链条1.6张紧机构。如图3所示，链条1.6张紧机构由滑动块3.2、圆柱体3.1及调节螺钉3.3构成。壳体内开有导向槽，导向槽内设有滑动块3.2，圆柱体3.1固定在滑动块3.2上，圆柱体3.1的侧面紧贴链条1.6，圆柱体3.1随滑动块3.2一起运动。滑动块3.2内还插有调节螺钉3.3，调节螺钉3.3的轴向与导向槽方向一致。调节螺钉3.3轴向被导向槽定位，但圆周方向可自由旋转。由于滑动块3.2为方形，不能随调节螺钉3.3旋转，因而滑动块3.2在调节螺钉3.3的驱动下会沿着导向槽运动，圆柱体3.1也随之沿导向槽运动，实现对链条1.6的张紧。

本发明的工作原理是：高压水从快换接头1.1引入，到达开关阀1.4进口，当按下扳机1.9时，扳机1.9作用于连接头2.10，通过推杆2.7推开钢球2.6时，开关阀口打开，水经过出水通道进入液压马达1.3的进口端，水带动液压马达1.3旋转，海水液压马达1.3通过传动齿轮1.7带动链条1.6转动，执行切割。液压马达回水引至链条1.6上方用于冷却链条。

海水液压马达1.3也可换为淡水液压马达，但是针对海水强腐蚀性的特点，优选海水液压马达1.3，其它的零部件均采用耐蚀合金或高性能工程塑料。

Claims (3)

1.一种水压链锯，包括手柄（1.2）、开关阀（1.4）、扳机（1.9）、海水或淡水液压马达（1.3）、传动齿轮（1.7）和工作链锯，手柄（1.2）连接开关阀（1.4），开关阀（1.4）的侧面设有扳机（1.9），开关阀（1.4）连接海水或淡水液压马达（1.3）的进水通道，海水或淡水液压马达（1.3）的出水通道引向工作链锯，海水或淡水液压马达（1.3）的输出轴连接传动齿轮（1.7），传动齿轮（1.7）连接工作链锯；

所述开关阀（1.4）包括阀块（2.1），阀块（2.1）内装有开关阀芯（2.6），开关阀芯（2.6）的左侧安装有弹簧导向套（2.4），在弹簧导向套（2.4）的内部设有弹簧推杆（2.5）和复位弹簧（2.3），弹簧推杆的一端接触开关阀芯（2.6），另一端连接复位弹簧（2.3），紧靠弹簧导向套（2.4）的左侧安装有阀端盖（2.2）；在阀块（2.1）内开关阀芯（2.6）的右侧安装有开关阀座（2.8），开关阀座（2.8）的右侧装有推杆套（2.9），推杆套（2.9）及开关阀座（2.8）的内部设有推杆（2.7），推杆（2.7）的一端接触开关阀芯（2.6），另一端伸出推杆套（2.9）与连接头（2.10）相接，连接头（2.10）用于连接扳机（1.9）；开关阀芯（2.6）与开关阀座（2.8）的接触处为开关阀口；阀块（2.1）内分别开有进水通道和出水通道，弹簧导向套（2.4）的侧壁内加工有进水中间流道，开关阀座（2.8）上加工有出水中间流道；进水通道与进水中间流道相连通，进水中间流道截至于开关阀口处，出水中间流道一端起始于开关阀口，另一端连通出水通道。

2.根据权利要求1所述的水压链锯，其特征在于，在弹簧导向套（2.4）上加工有过流孔，过流孔一端连通进水中间流道，另一端连通开关阀芯（2.6）与弹簧导向套（2.4）之间的空腔；在阀块（2.1）上加工有流道，其一端连通进水通道，另一端连通推杆（2.7）与推杆套（2.9）之间的空腔。

3.根据权利要求1或2所述的水压链锯，其特征在于，所述工作链锯包括链条（1.6）、链板（1.5）、壳体（1.8）和链条张紧机构，链条（1.6）套在链板（1.5）上，链板（1.5）一端固定于壳体（1.8）上，壳体（1.8）固定在海水或淡水液压马达上，壳体（1.8）内设有链条张紧机构；链条张紧机构包括滑动块（3.2）、圆柱体（3.1）及调节螺钉（3.3），壳体（1.8）开有导向槽，滑动块（3.2）安放于导向槽内，滑动块（3.2）上固定有圆柱体（3.1），圆柱体（3.1）的侧面紧贴链条（1.6），滑动块（3.2）内还插有调节螺钉（3.3），调节螺钉（3.3）的轴向与导向槽方向一致。

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