CN103638618B - 便携式救援人力破碎镐 - Google Patents

Abstract

一种便携式救援人力破碎镐，涉及一种人力救援工具，包括分离的动力源机构和破碎执行机构，动力源机构为人力踩踏动力源机构，该动力源机构通过软轴与破碎执行机构连接在一起。所述的破碎执行机构包括后端盖、导杆、滑架复位弹簧、滑动锤套压缩弹簧、密封外壳、解锁触发套筒、滑架、滑动锤套锁定钩、滑动锤套、前端盖、过渡头、镐头。通过软轴拉拽滑架，使滑架的滑动锤套锁定钩拖动滑动锤套移动并使滑架复位弹簧蓄能，然后松开滑动锤套，使滑动锤套在巨大的弹簧压缩力作用下迅速撞向前端的过渡头，对镐头产生巨大的撞击力，从而产生破碎作用。本发明具有轻便、易操作、性能可靠、效率高、成本低廉等优点，功效较好，容易推广，市场前景可观。

Description

便携式救援人力破碎镐

技术领域

本发明涉及一种人力救援工具，特别是一种便携式救援人力破碎镐。

背景技术

灾难频发于世界的每个角落，人类的生命财产安全不时受到自然灾难和人为灾难的侵害，在灾难面前，为及时挽救人类的生命和财产，社会急需一批新型专业抢险设备来进行抢险救灾工作。特别是于2008年5月发生在四川省造成了20万人员伤亡的汶川地震给抢险设备提出了更苛刻的要求，地震中心处于山区，其交通干线全部因地震造成的塌方中断，大型抢险设备无法及时运抵，而灾区建筑普便采用钢筋混凝土结构，先期到达的抢险官兵只能通过十字镐、铁铲、钢钎等原始工具救援，甚至徒手的方式救援，效率很低，震后抢救的黄金72小时在点滴流逝。即使当地有大型抢险设备，但地震灾区与外界隔绝，无水、无油、无电，给大型抢险设备的连续使用、保养、维护提出了巨大挑战。所以灾区急需一些能够在大型抢险设备无法到达的情况下，通过人力提供足够大的动力且在一定程度上代替大型抢险设备进行破碎挖掘的特殊机械，同时该机械需满足能在狭小的空间进行操作，而且有便携带、易拆卸、保养维修技术低、制造成本低等特点。

通过相关调研，现国内外地震救灾使用的便携设备主要有几类：一是铁铲、钢钎、十字镐，这类设备的缺点是效率不高，在狭小空间内使用不便，且容易疲劳；二是气液压驱动的扩张器和剪断器、千斤顶，在动力大的同时又存在着压缩空气、油料难以补充，无机械动力源时难以使用，体积稍大、不容易进入或带入救援现场等问题；三是近年来一些国外的新型伸缩式混凝土破碎镐，优点是体积小，便于携带，镐头可换，可以适应于各种救援场合，且操作过程中所需要空间少，便于在狭小空间操作，方便灵活，但同时存在着破碎效率低，操作人员容易疲劳，价格较昂贵等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种轻便、易操作、性能可靠、效率高、成本低廉的便携式救援人力破碎镐，以解决现有技术存在的上述使用不便、效率低、价格较昂贵的不足之处。

解决上述技术问题的技术方案是：一种便携式救援人力破碎镐，包括分离的动力源机构和破碎执行机构，所述的动力源机构为人力踩踏动力源机构，该动力源机构通过软轴与破碎执行机构连接在一起。

本发明的进一步技术方案是：所述的破碎执行机构包括后端盖、导杆、滑架复位弹簧、滑动锤套压缩弹簧、密封外壳、解锁触发套筒、滑架、滑动锤套锁定钩、滑动锤套、前端盖、过渡头、前法兰、镐头、软轴转向器；所述的后端盖、前端盖分别安装在密封外壳的两端；所述的滑动锤套压缩弹簧、解锁触发套筒、滑架复位弹簧由外至内依次安装在密封外壳内孔的一端，且解锁触发套筒的前端设有圆锥孔；所述的过渡头、前法兰安装在密封外壳的另一端；所述的导杆由后至前依次穿过滑架复位弹簧、滑架、滑动锤套、过渡头的内孔，且导杆内设有用于穿设软轴的中心孔；所述的滑架上通过滑动锤套锁定钩圆柱销连接有至少两个可绕滑动锤套锁定钩圆柱销1转动的滑动锤套锁定钩，该滑动锤套锁定钩的一端通过解锁触发轴承圆柱销安装有与解锁触发套筒的圆锥孔相互作用的解锁触发轴承，滑动锤套锁定钩的另一端设有钩部；所述的滑动锤套为由小直径轴套、中直径轴套、大直径轴套构成的阶梯轴套，滑动锤套的小直径轴套上设有一道与滑动锤套锁定钩的钩部相配合的圆环形凹槽，滑动锤套压缩弹簧套于滑动锤套的中直径轴套上；所述的过渡头安装在滑动锤套的前端，该过渡头的前端伸出前法兰与镐头连接；所述的软轴转向器安装在后端盖上；所述的软轴一端经过软轴转向器伸入导杆的中心孔并通过竖向设置的软轴圆柱销与滑架连接。

本发明的再进一步技术方案是：所述的滑架复位弹簧与解锁触发套筒的内孔之间还安装有尼绒套。

本发明的进一步技术方案是：所述的动力源机构包括支架、踏板和踏板复位弹簧，所述的支架包括顶板、底板、将顶板和底板连接在一起的支杆和导杆，所述的导杆安装在支架的中间；所述的踏板安装在导杆上并可沿导杆上下往复运动，所述的软轴穿过该踏板的中部连接在踏板的底部上；所述的踏板复位弹簧安装踏板底部与支架底板之间的导杆上。

本发明的再进一步技术方案是：所述的导杆共有三根，该三根导杆均布在支架的中部；所述的踏板包括踏圈、三个导向筒、软轴筒，所述的软轴筒中部设有用于穿设软轴的通孔，三个导向筒分别套在三根导杆上，该软轴筒以及三个导向筒的底部固定在踏圈上；所述的三个导向筒均布在软轴筒周围，并通过连接板件与软轴筒连接形成三等分踏板；所述的软轴穿过软轴筒的通孔连接在踏板的底部上。

所述的软轴转向器包括后端圆筒、两块前端导向板，所述两块前端导向板固定在后端圆筒端部；所述的后端圆筒安装在后端盖上。

由于采用上述结构，本发明之便携式救援人力破碎镐与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.轻便、易操作：

由于本发明将破碎镐动力源机构和破碎执行机构分开，其重量较轻，且两部分能够分开携带，手柄能够拆卸；而且破碎执行机构可以伸入狭小空间里面进行单独的破碎工作，还可以换上弯曲镐头对狭小空间的侧面障碍进行破拆；动力源机构通过长软轴与破碎执行机构的连接，可以放置于空旷的平整地面使用，而不受空间的制约。因此，本发明使用起来不仅轻便，而且易操作。

2.性能可靠：

本发明的破碎执行机构是通过踩踏动力源机构的踏板产生动力，通过软轴、软轴圆柱销拉拽滑架，使滑架、滑动锤套锁定钩拖动滑动锤套沿导杆一起向后运动，导致滑动锤套压缩弹被压缩储能，当踏板行程到一定程度时，滑动轴套锁定钩上的解锁触发轴承正好与解锁触发套筒的圆锥孔接触，致使滑动轴套锁定钩张开，与滑动锤套分离，滑动锤套在巨大的滑动锤套压缩弹簧的压缩力作用下迅速撞向前端的过渡头，对镐头产生巨大的撞击力，从而产生破碎作用。由于其撞击力巨大，足可以使障碍物破碎，因此，本发明的性能比较可靠。

3.效率高：

本发明采用三人脚踏合力做功方式获得足够大的功，因此做功效果明显，且效率高，操作人员不宜疲劳。

4.成本低廉：

全套机构中的零件结构简单、成本低廉、维修方便、密封性好，能较好地防尘防污。

5.可适应不同场合和执行不同的任务：

本破碎镐还可通过加减动力元件的个数和不同强度的弹簧增减破碎功效，能实现二至四人操作，适用于地震救援、矿山、冶金、铁路、公路、市政工程、建筑业等多个领域的破障、地基夯实、打孔、打桩等工作场合。而且还能够通过更换不同的镐头执行不同的任务，比如装上燕尾型镐头后能对锁、钢筋、铁链等的进行剪短，换上钢钎套后能实现打桩操作，有不易砸伤掌钎人的优点。

6.容易实现大批量生产，容易推广：

由于本发明轻便、易操作、性能可靠、效率高、成本低廉，零件结构简单，容易实现大批量生产，且功效较好，容易推广，填补了国内外缺乏中大功率人力冲击锤的空白，市场前景可观。

下面，结合附图和实施例对本发明之便携式救援人力破碎镐的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：本发明之便携式救援人力破碎镐的结构示意图，

图2：破碎执行机构的结构剖示图，

图3：破碎执行机构初始锁定状态图，

图4：破碎执行机构解锁状态图，

图5：动力源机构的结构示意图，

图6：软轴换向器的结构示意图。

在上述附图中，

Ⅰ-动力源机构，Ⅱ-破碎执行机构，

1-软轴，2-破碎执行机构后端盖，3-导杆，4-滑架复位弹簧，5-尼绒套，

6-滑动锤套压缩弹簧，7-密封外壳，8-解锁触发套筒，9-滑架，10-软轴圆柱销，

11-解锁触发轴承圆柱销，12-解锁触发轴承，13-滑动锤套锁定钩，

14-滑动锤套锁定钩圆柱销，15-滑动锤套，16-前端盖，17-过渡头，

18-前法兰，19-镐头，20-软轴转向器，201-后端圆筒，202-前端导向板，

21-支架，211-顶板，212-底板，213-支杆，214-导杆，

22-踏板，221-踏圈，222-导向筒，223-软轴筒，

23-踏板复位弹簧。

具体实施方式

实施例一：

图1中公开的是一种便携式救援人力破碎镐，包括分离的动力源机构Ⅰ和破碎执行机构Ⅱ，所述的动力源机构Ⅰ为人力踩踏动力源机构，该动力源机构Ⅰ通过软轴1与破碎执行机构Ⅱ连接在一起。

所述的破碎执行机构Ⅱ包括后端盖2、导杆3、滑架复位弹簧4、尼绒套5、滑动锤套压缩弹簧6、密封外壳7、解锁触发套筒8、滑架9、滑动锤套锁定钩13、滑动锤套15、前端盖16、过渡头17、前法兰18、镐头19、软轴转向器20（参见图2）；所述的后端盖2、前端盖16分别安装在密封外壳7的两端；所述的滑动锤套压缩弹簧6、解锁触发套筒8、滑架复位弹簧4由外至内依次安装在密封外壳7内孔的一端，且解锁触发套筒8的前端设有圆锥孔；所述的过渡头17、前法兰18安装在密封外壳7的另一端；所述的导杆3由后至前依次穿过滑架复位弹簧4、滑架9、滑动锤套15、过渡头17的内孔，且导杆3内设有用于穿设软轴1的中心孔；所述的滑架9上通过滑动锤套锁定钩圆柱销14连接有至少两个可绕滑动锤套锁定钩圆柱销14转动的滑动锤套锁定钩13，该滑动锤套锁定钩13的一端通过解锁触发轴承圆柱销11安装有与解锁触发套筒8的圆锥孔相互作用的解锁触发轴承12，滑动锤套锁定钩13的另一端设有钩部；所述的滑动锤套15为由小直径轴套、中直径轴套、大直径轴套构成的阶梯轴套，滑动锤套15的小直径轴套上设有一道与滑动锤套锁定钩13的钩部相配合的圆环形凹槽，滑动锤套压缩弹簧6套于滑动锤套15的中直径轴套上；所述的过渡头17安装在滑动锤套15的前端，该过渡头17的前端伸出前法兰18与镐头19连接；所述的软轴转向器20安装在后端盖2上；所述的软轴1一端伸入导杆3的中心孔并通过竖向设置的软轴圆柱销10与滑架9连接。

所述的动力源机构Ⅰ包括软轴换向器20、支架21、踏板22和踏板复位弹簧23（参见图5），所述的支架21包括顶板211、底板212、通过铰接件将顶板211和底板212连接在一起的支杆213和三根导杆214，所述的三根导杆214安装在支架的中间；所述的踏板22安装在导杆214上并可沿该导杆上下往复运动；所述的踏板复位弹簧23安装在踏板22底部与支架21底板之间的导杆214上。所述的踏板22包括踏圈221、三个导向筒222、软轴筒223，所述的软轴筒223中部设有用于穿设软轴1的通孔，三个导向筒222分别套在三根导杆214上，该软轴筒223以及三个导向筒222的底部固定在踏圈221上；所述的三个导向筒222均布在软轴筒223周围，并通过连接板件与软轴筒223连接形成三等分踏板22，使用时每人提供约70kg竖直方向的力，踏板22行程为400mm；所述的软轴1穿过软轴筒223的通孔连接在踏板22的底部上。

所述的软轴转向器20包括后端圆筒201、两块前端导向板202（以参见图6），所述两块前端导向板202固定在后端圆筒201端部，所述的后端圆筒201安装在后端盖2上,通过该软轴转向器20，可实现软轴1在不同作业环境下各种换向，以实现动力源机构Ⅰ和破碎执行机构Ⅱ的任意位置配合。

作为本实施例一的一种变换，所述滑动锤套锁定钩13的数量也可以不是三个，而是更多或更少，但至少是两个以上。

作为本实施例一的又一种变换，所述的滑架复位弹簧4与解锁触发套筒8的内孔之间也可以不安装尼绒套5，所述的前端盖16与过渡头17之间也可以不安装前法兰18，只是效果没那么好。

作为本实施例一的又一种变换，所述的滑动锤套压缩弹簧6在作业过程中可以根据工况要求通过快速更换来获得不同的作业功率。

作为本实施例一的又一种变换，所述的镐头19在作业过程中可以通过快速更换来满足不同的作业现场。

本发明的工作原理：

初始为锁定状态，即滑动锤套锁定钩13处在锁定位置，钩住滑动锤套15（如图3），滑动锤套压缩弹簧6的前端压住滑动锤套15。此时三人同时踩踏动力源机构Ⅰ的踏板22产生约210kg竖直方向的动力，通过软轴1、软轴圆柱销10拉拽滑架9，使滑架9、滑动锤套锁定钩13拖动滑动锤套15沿引导杆3一起向后运动，导致滑动锤套压缩弹簧6被压缩储能，当踏板行程到400mm时，滑动轴套锁定钩13上的解锁触发轴承12正好与解锁触发套筒8的内圆锥面接触，致使滑动锤套锁定钩13张开，与滑动锤套15分离（如图4），滑动锤套15在巨大的滑动锤套压缩弹簧6的压缩力作用下迅速撞向前端的过渡头17，对镐头19产生巨大的撞击力，从而产生破碎作用。几乎同时，锁定/解锁组件9、10、11、12、13、14和软轴1在滑架复位弹簧4的作用下复位到初始锁定状态，动力源机构Ⅰ中的踏板22在软轴1的牵引和踏板复位弹簧23压缩力的双重作用下，同时复位到初始状态。继而重复上述过程，破碎镐可以连续工作。

本发明的使用方法如下：

破碎者扛着破碎执行机构Ⅱ压靠对准待破碎物（最好是垂直对准），踩踏者反复地将动力源机构Ⅰ的踏板22踩下获取镐头19破碎动力（三人同时用力踩踏，动力的效果更好）。动力源机构Ⅰ操作简单，当人手不够时，完全可以邀请一些不具备救援经验的志愿者在专业人士的指挥下参与踩踏获取动力的工作，破碎者只需把破碎执行机构Ⅱ压靠在障碍物上即可。踩踏者可以轮流休息，抢救工作能更顺利开展。当三人同时开始踩踏踏板22时，人的脚踏合力转化为软轴1的拉力，软轴1拉动锁定/解锁组件的滑架9，滑架9上按圆周均布的三个滑动锤套锁定钩13同时钩住滑动锤套15，使之一起向后运动压缩滑动锤套压缩弹簧6和滑架复位弹簧4，把拉力转变为弹性势能存储起来；当锁定/解锁组件和滑动锤套15被拉动到破碎执行部分后端，三个滑动锤套锁定钩13上的解锁触发轴承12与解锁触发套筒8相碰时，三个滑动锤套锁定钩13同时张开，松开滑动锤套15，滑动锤套15在滑动锤套压缩弹簧6的作用下被瞬间释放，被存储在滑动锤套压缩弹簧6中的弹性势能转化为滑动锤套15的动能，滑动锤套15迅速运动至破碎执行部分前端并撞击过渡头17，把能量传递到镐头19，在镐头19上产生很大的力，此时即可轻松完成破拆。

Claims (5)

1.一种便携式救援人力破碎镐，其特征在于：包括分离的动力源机构（Ⅰ）和破碎执行机构（Ⅱ），所述的动力源机构（Ⅰ）为人力踩踏动力源机构，该动力源机构（Ⅰ）通过软轴（1）与破碎执行机构（Ⅱ）连接在一起；

所述的破碎执行机构（Ⅱ）包括后端盖（2）、导杆（3）、滑架复位弹簧（4）、滑动锤套压缩弹簧（6）、密封外壳（7）、解锁触发套筒（8）、滑架（9）、滑动锤套锁定钩（13）、滑动锤套（15）、前端盖（16）、过渡头（17）、前法兰（18）、镐头（19）、软轴转向器（20）；所述的后端盖（2）、前端盖（16）分别安装在密封外壳（7）的两端；所述的滑动锤套压缩弹簧（6）、解锁触发套筒（8）、滑架复位弹簧（4）由外至内依次安装在密封外壳（7）内孔的一端，且解锁触发套筒（8）的前端设有圆锥孔；所述的过渡头（17）、前法兰（18）安装在密封外壳（7）的另一端；所述的导杆（3）由后至前依次穿过滑架复位弹簧（4）、滑架（9）、滑动锤套（15）、过渡头（17）的内孔，且导杆（3）内设有用于穿设软轴（1）的中心孔；所述的滑架（9）上通过滑动锤套锁定钩圆柱销（14）连接有至少两个可绕滑动锤套锁定钩圆柱销（14）转动的滑动锤套锁定钩（13），该滑动锤套锁定钩（13）的一端通过解锁触发轴承圆柱销（11）安装有与解锁触发套筒（8）的圆锥孔相互作用的解锁触发轴承（12），滑动锤套锁定钩（13）的另一端设有钩部；所述的滑动锤套（15）为由小直径轴套、中直径轴套、大直径轴套构成的阶梯轴套，滑动锤套（15）的小直径轴套上设有一道与滑动锤套锁定钩（13）的钩部相配合的圆环形凹槽，滑动锤套压缩弹簧（6）套于滑动锤套（15）的中直径轴套上；所述的过渡头（17）安装在滑动锤套（15）的前端，该过渡头（17）的前端伸出前法兰（18）与镐头（19）连接；所述的软轴转向器（20）安装在后端盖（2）上；所述的软轴（1）一端经过软轴转向器（20）伸入导杆（3）的中心孔并通过竖向设置的软轴圆柱销（10）与滑架（9）连接。

2.根据权利要求1所述的便携式救援人力破碎镐，其特征在于：所述的滑架复位弹簧（4）与解锁触发套筒（8）的内孔之间还安装有尼绒套（5）。

3.根据权利要求1至2任一权利要求所述的便携式救援人力破碎镐，其特征在于：所述的动力源机构（Ⅰ）包括支架（21）、踏板（22）和踏板复位弹簧（23），所述的支架（21）包括顶板（211）、底板（212）、将顶板（211）和底板（212）连接在一起的支杆（213）和导杆（214），所述的导杆（214）安装在支架的中间；所述的踏板（22）安装在导杆（214）上并可沿导杆上下往复运动，所述的软轴（1）穿过该踏板（22）的中部连接在踏板（22）的底部上；所述的踏板复位弹簧（23）安装踏板（22）底部与支架底板（212）之间的导杆（214）上。

4.根据权利要求3所述的便携式救援人力破碎镐，其特征在于：所述的导杆（214）共有三根，该三根导杆（214）均布在支架（21）的中部；所述的踏板（22）包括踏圈（221）、三个导向筒（222）、软轴筒（223），所述的软轴筒（223）中部设有用于穿设软轴（1）的通孔，三个导向筒（222）分别套在三根导杆（214）上，该软轴筒（223）以及三个导向筒（222）的底部固定在踏圈（221）上；所述的三个导向筒（222）均布在软轴筒（223）周围，并通过连接板件与软轴筒（223）连接形成三等分踏板（22）；所述的软轴（1）穿过软轴筒（223）的通孔连接在踏板（22）的底部上。

5.根据权利要求1所述的便携式救援人力破碎镐，其特征在于：所述的软轴转向器（20）包括后端圆筒（201）、两块前端导向板（202），所述两块前端导向板（202）固定在后端圆筒（201）端部；所述的后端圆筒（201）安装在后端盖（2）上。