CN107188074A - 一种液压顶扩器 - Google Patents

Abstract

一种液压顶扩器，包括起撑顶作用的撑顶块和起扩张、钳制作用的钳体，撑顶块和钳体均与可驱动撑顶块上下运动且钳制张开或钳紧的驱动装置相连；撑顶块包括位于上部的小头端和位于下部的大头端，钳体包括上端可咬合的两个钳瓣；驱动装置包括液压缸和活塞杆，活塞杆的下端位于缸体内，且活塞杆的下端同轴连接有活塞，活塞可沿缸体气密滑动；活塞杆内部中空，且活塞杆内同轴设有复位弹簧，复位弹簧的一端通过气密贯穿活塞的第一连接头与缸体的缸底固定连接；另一端通过第二连接头固定在缸体上；缸体上设有用于与油液源连通的油液进口，且油液进口位于缸底与活塞之间。本发明集扩展、撑顶、钳紧功能于一体，操作便捷，结构简单合理，尺寸较小，使用寿命长，而且价格低。

Description

一种液压顶扩器

技术领域

本发明涉及一种液压顶扩器。

背景技术

顶扩器一般用于建筑破拆、消防求援等领域，是一种液压机械装备，适用于在自然、人为灾害或建筑物破拆中完成撑顶、分离、移除、举升、扩展等动作。

在一些机械零件装配中，也用到了顶扩器这种工具。人们经常会用到撑顶、扩张工具，以便把重物撑起或扩张，从而得到一个活动空间。目前，市场上常见的撑顶装置是千斤顶，扩张装置是扩张钳。

千斤顶与扩张钳通常是两种独立设置的装置，单种装置实现的功能单一，而且存在诸多缺点，如千斤顶由于起升高度低而导致使用不便，扩张器由于体积与重量大，价格较高，携带不方便等。

现有的撑顶器体积大、重量大、液压机构设计不合理，且接口不便于组装，撑顶器运行前需要很长的前期准备时间，因此局限性很大。而现有扩张器的扩张力和撑开的距离都不够大。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供一种液压顶扩器，是集撑顶、扩张、钳制功能于一体的机械装备，主要用于消防求援、建筑破拆、零件装配等场合。

本发明解决上述问题的技术方案是：

一种液压顶扩器，包括起撑顶作用的撑顶块和起扩张、钳制作用的钳体，撑顶块和钳体均与可驱动撑顶块上下运动且钳制张开或钳紧的驱动装置相连；

所述撑顶块包括位于上部的小头端和位于下部的大头端，且定义小头端端面的中心点与大头端端面的中心点的连线为中心线，撑顶块的左右两侧关于所述中心线对称；

所述钳体包括上端可咬合的两个钳瓣，且两个钳瓣关于所述中心线对称设置在撑顶块的左右两侧，且钳瓣的内侧具有可分别容纳撑顶块左右两侧的凹腔；钳瓣的上端为超出撑顶块大头端的尖端；

所述驱动装置包括液压缸和活塞杆，液压缸包括缸体和以缸体的中轴线为对称轴对称设置在缸体上端的支撑头；活塞杆可沿缸体轴向滑动的设置在缸体内，且活塞杆与缸体同轴设置；活塞杆的上端气密贯穿缸体并与撑顶块的大头端固定连接，且活塞杆的中心轴与所述中心线相重合；活塞杆上外露于缸体的部分开有通孔，所述通孔为沿着活塞杆的轴向延伸的长形通孔，通孔内可滑动地设有滑动销，且滑动销的两端贯穿通孔；两个钳瓣通过关于所述中心线对称设置的两个连接装置分别与驱动装置相连，所述连接装置包括分别设置在钳瓣前后两侧的前连接板和后连接板，前连接板的上端和后连接板的上端分别与钳瓣上端的前后两侧铰接，前连接板的下端和后连接板的下端分别可转动地套设在滑动销的两端；两个钳瓣的底端分别可转动地设置在支撑头的两侧；

所述活塞杆的下端位于缸体内，且活塞杆的下端同轴连接有活塞，活塞可沿缸体气密滑动；活塞杆内部中空，且活塞杆内同轴设有复位弹簧，所述复位弹簧的一端通过气密贯穿活塞的第一连接头与缸体的缸底固定连接；另一端通过第二连接头固定在缸体上；

所述缸体上设有用于与油液源连通的油液进口，且所述油液进口位于缸底与活塞之间。

进一步，所述撑顶块呈正四棱台状。

进一步，所述钳瓣的上端与前连接板和后连接板均轴连接，所述钳瓣的上端设有固定轴，所述前连接板的上端和后连接板的上端均可转动地套设在固定轴的两端。

进一步，固定轴的两端和滑动销的两端均设有止位片，以防止前连接板和后连接板滑脱；且所述止位片通过螺钉固定在固定轴或滑动销两端的端面上。

进一步，两个钳瓣的底端分别与支撑头的两侧轴连接。

进一步，所述第一连接头为双头外螺纹螺栓，所述第二连接头为单头外螺纹螺栓，所述复位弹簧的两端均设有内螺纹，所述复位弹簧的两端分别与第一连接头上端和第二连接头的下端螺接固定；第一连接头的下端与缸底螺纹连接，第二连接头通过螺钉固定在缸体的径向隔板上。

进一步，所述缸体的上端开口处螺纹连接有螺纹环，所述活塞杆可滑动地贯穿所述螺纹环的中心通孔。

进一步，所述通孔为U形通孔。

进一步，所述滑动销的两端均开有环槽，所述环槽内固定有卡箍，且两个卡箍和滑动销两端的止位片分别将两个前连接板或两个后连接板夹紧，以防止两个前连接板或两个后连接板在滑动销上轴向串动；且两个前连接板和两个后连接板之间均设有用隔开用的垫片。

进一步，活塞头部与液压缸之间设有密封圈，且所述密封圈固定在活塞上

定义活塞杆移动的方向为上下方向(或为x轴方向)，两钳瓣分别位于撑顶块的两侧为左右两侧(或为y轴方向)，则同时垂直于x轴或y轴的方向即为前后方向，本发明中前连接板和后连接板分别位于撑顶块的前后两侧。

所述的撑顶块内沿中心线方向开设有台阶通孔，撑顶块上部的孔径小于下部的孔径，撑顶块下部的台阶通孔与活塞杆上端圆柱结构间隙配合，以防止撑顶块松脱。活塞杆上端部外圆柱面上开设有矩形槽环，矩形槽环内设置了矩形橡胶密封圈，在装配状态下，橡胶材料具有一定的弹性变形，矩形橡胶密封圈在活塞杆与撑顶块之间形成一种过盈配合关系，由于橡胶密封圈所受的压缩力不大，可方便撑顶块的拆卸。

所述的撑顶块，根据用途和功能不同，可设置成不同结构形式，当顶扩器处于合拢收缩状态下，撑顶块被左右两钳瓣包围在中间，如似一朵未展开的“荷花”，撑顶块似“花蕾”。

左右两钳瓣对称分布，且结构相同。钳瓣的腹部中空，钳瓣的两头呈现渐变结构，钳头(钳瓣上部的尖头)外侧面开设了浅锯齿状31结构，增加了与顶扩对象之间的咬合力和摩擦力。

在钳瓣上、下部位分别设置固定销和转轴，钳瓣下部的转轴把钳瓣与支撑头铰接到一起，钳瓣上部的固定销与连接装置铰接，在限位板的厚度方向上安装了止位片和螺钉，所述的螺钉与固定销末端螺纹连接，以将止位片固定在固定销的两个端面上。

左右两钳瓣的上端通过固定轴和连接装置与活塞杆相连接，所述的活塞杆上开设了U形通孔，左、右钳瓣上安置的连接装置的另一端汇集到圆柱销的U形通孔处，呈现同心活动装配关系。所述钳瓣侧面的两片连接板交叠在一起，中间设置了铜材环形垫片，在U形通孔中的圆柱销柱面上开设了两道槽，在槽中分别设置了卡箍，防止活动限位片在圆柱销轴向串动。

缸体自油液进口进入油液，且在液压的作用下，活塞及活塞杆被向上顶起，并带动活塞杆上的撑顶块一起向上运动，圆柱销位于U形通孔内并，并在活塞杆的带动下，圆柱销驱动两个连接装置撑开，两个前连接板之间和两后连接板之间的夹角变大，接着，左、右钳瓣被连接装置撑开，且由于连接装置的限位作用，钳瓣只能在一定范围伸缩运动。当液压卸载时，活塞及活塞杆在复位弹簧的作用下向下运动，恢复至初始位置，同时，撑顶块也随之下行，钳瓣在连接装置的作用下合拢。

本发明的有益效果主要表现在：

本发明集扩展、撑顶、钳紧功能于一体，操作便捷，结构简单合理，尺寸较小，使用寿命长，而且价格低。

附图说明

图1是本发明的结构爆炸示意图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是图2的剖视图。

图4是未安装两个钳瓣的本发明的结构示意图。

图5是图4的的剖视图。

图6是本发明处于工作状态一时的结构示意图。

图7是本发明处于工作状态二时的结构示意图。

图8是本发明处于工作状态三时的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，一种液压顶扩器，包括起撑顶作用的撑顶块1和起扩张、钳制作用的钳体，撑顶块1和钳体均与可驱动撑顶块1上下运动且钳制张开或钳紧的驱动装置相连；

所述撑顶块1包括位于上部的小头端和位于下部的大头端，且定义小头端端面的中心点与大头端端面的中心点的连线为中心线，撑顶块1的左右两侧关于所述中心线对称；

所述钳体包括上端可咬合的两个钳瓣2、3，且两个钳瓣2、3关于所述中心线对称设置在撑顶块1的左右两侧，且钳瓣2、3的内侧具有可分别容纳撑顶块1左右两侧的凹腔；钳瓣2、3的上端为超出撑顶块1大头端的尖端；

所述驱动装置包括液压缸9和活塞杆11，液压缸9包括缸体92和以缸体92的中轴线为对称轴对称设置在缸体92上端的支撑头91；活塞杆11可沿缸体92轴向滑动的设置在缸体92内，且活塞杆11与缸体92同轴设置；活塞杆11的上端气密贯穿缸体92并与撑顶块1的大头端固定连接，且活塞杆11的中心轴与撑顶块的所述中心线相重合；活塞杆11上外露于缸体92的部分开有通孔111，所述通孔111为沿着活塞杆11的轴向延伸的长形通孔，通孔111内可滑动地设有滑动销17，通孔111构成滑动销17的运动区域，且滑动销17的两端贯穿所述通孔111，滑动销17沿前后方向设置；两个钳瓣2、3通过关于所述中心线对称设置的两个连接装置6分别与驱动装置相连，所述连接装置6包括分别设置在钳瓣2、3前后两侧的前连接板62和后连接板61，前连接板62的上端和后连接板61的上端分别与钳瓣2、3上端的前后两侧铰接，前连接板62的下端和后连接板61的下端分别可转动地套设在滑动销17的两端；两个钳瓣2、3的底端分别可转动地设置在支撑头91的两侧；

所述活塞杆11的下端位于缸体92内，且活塞杆11的下端同轴连接有活塞112，活塞112可沿缸体9气密滑动；活塞杆11内部中空，且活塞杆11内同轴设有复位弹簧12，所述复位弹簧12的一端通过气密贯穿活塞112的第一连接头13与缸体92的缸底固定连接；另一端通过第二连接头15固定在缸体92上；

所述缸体92上设有用于与油液源连通的油液进口，且所述油液进口位于缸底与活塞112之间。

所述撑顶块1呈正四棱台状。

所述钳瓣2、3的上端与前连接板62和后连接板61均轴连接，所述钳瓣2、3的上端设有固定轴5，所述前连接板62的上端和后连接板61的上端均可转动地套设在固定轴5的两端。

固定轴5的两端和滑动销17的两端均设有止位片4，以防止前连接板62和后连接板61滑脱；且所述止位片通过螺钉固定在固定轴或滑动销两端的端面上。

两个钳瓣2、3的底端分别与支撑头91的两侧轴连接。所述支撑头91内对称固定有两个转轴10，且对称轴为活塞杆的中心轴，所述钳瓣2、3的底端设有轴孔，所述钳瓣2、3底端的轴孔可转动地套设在转轴10上。

所述第一连接头13为双头外螺纹螺栓，所述第二连接头15为单头外螺纹螺栓，所述复位弹簧12的两端均设有内螺纹，所述复位弹簧12的两端分别与第一连接头13上端和第二连接头15的下端螺接固定；第一连接头13的下端与缸底螺纹连接，第二连接头13通过螺钉固定在缸体92的径向隔板上。

所述缸体92的上端开口处螺纹连接有螺纹环16，所述活塞杆11可滑动地贯穿所述螺纹环16的中心通孔。

所述通孔111为U形通孔，以供滑动销17上下滑动。

所述滑动销17的两端均开有环槽，所述环槽内固定有卡箍7，且两个卡箍7和滑动销17两端的止位片4分别将两个前连接板62或两个后连接板61夹紧，以防止两个前连接板62或两个后连接板61在滑动销17上轴向串动；且两个前连接板62和两个后连接板61之间均设有用隔开用的垫片8。

活塞112与缸体92之间设有密封圈14，且所述密封圈14固定在活塞112上。

所述固定轴5、滑动销17和转轴10均为圆柱销。

本发明主要包括：撑顶块1，左右两个钳瓣2、3，止位片4，滑动销17，固定轴5，连接装置6、卡箍7、垫片8、液压缸9、转轴10、活塞杆11、复位弹簧12、双头外螺纹螺栓13、矩形密封圈14、单头外螺纹螺栓15和螺纹环16。

钳瓣2、3的上端呈现渐变的几何结构，钳头具有尖角结构，钳瓣2、3的尖角背面开设了浅锯齿形结构，有利于增加钳瓣2、3与被扩展对象的摩擦力与咬合力。

为了实现限位作用，所述钳瓣2、3通过固定轴5与连接装置6相连接，固定轴5与钳瓣2、3的销孔成活动配合关系。连接装置6只能在圆柱销5的圆周向作旋转运动，为了防止连接装置6的轴向松脱，在圆柱销5的两侧设置了止位片4，并通过之上的螺钉拧紧。

两个钳瓣2、3的两前连接板61或两后连接板62重叠安装在滑动销17上，两前连接板61和两后连接板62之间均设置了环形铜垫片8。且滑动销17上安装了卡箍8，以防止两前连接板61或两后连接板62沿圆柱销5的轴向上串动。滑动销17穿过活塞杆11上的U形通孔111，活塞杆11的上端设置了台阶式圆柱，在圆柱面上开设了密封槽，密封槽内设有矩形环状橡胶密封圈，用于与撑顶块1过盈配合。

所述的撑顶块1是一个横截面为梯形的顶块，所述的撑顶块1与活塞杆11连接，此时，活塞杆11上的矩形环状橡胶密封圈被挤压，呈现一种过盈配合关系。所述的撑顶块1处于两个钳瓣2、3的包围之中。

所述的活塞及活塞杆11中空，内部放置了复位弹簧12，所述复位弹簧12采用圆柱弹簧12，复位弹簧12的两端设置了内螺纹，复位弹簧12的一端与双头外螺纹螺栓13的内端相连接，复位弹簧12的另一端与单头外螺纹螺栓15的内端连接，双头外螺纹螺栓13的外端与缸体92底部螺纹连接，单头外螺纹螺栓15的外端是一种圆柱凸台形状，且该圆柱凸台安装于U形通孔下部的活塞杆内。螺纹环16安装于缸体上端支撑头91中部的内螺纹上，活塞杆11穿过螺纹环16，两者之间成精密活动配合关系。

缸体92的下侧开设了油液进口，以供油液进入，活塞在油压的作用下，驱动活塞杆11上行；由于活塞杆11与撑顶块1相连，撑顶块1液随之上行；而连接装置6在活塞杆11和圆柱销5的作用下也随之上行，两前连接板62(或两后连接板61)会逐渐被撑开，钳瓣2、3在连接装置6的带动下液会逐渐张开。活塞11上行的行程越大，钳瓣2、3张开的角度越大，其各阶段的状态如图6-8所示。

如图6所示，钳瓣2、3上的两前连接板62在钳瓣2、3合拢时的夹角较小，为较小的锐角；随着撑顶块1的上升，两前连接板62(或两后连接板61)之间的夹角随之增大，如图7所示；直至两前连接板62(或两后连接板61)呈直线分布，即两前连接板62(或两后连接板61)之间的夹角为180°，如图8所示。如果撑顶块1继续上升，两前连接板62(或两后连接板61)之间的夹角在活塞杆11的带动下，所成夹角会从最大的180°开始减少，此时钳瓣2、3对物体进入钳紧状态。当液压卸载时，活塞112及活塞杆111在复位弹簧12的作用下向下运动，活塞杆11、活塞112、撑顶块1等均恢复至初始位置，同时，撑顶块1也随之下行，钳瓣2、3在连接装置的作用下合拢。

为了增加缸体92手持部分的摩擦力，在缸体92上开设了多道环槽。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围涵盖本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (10)

1.一种液压顶扩器，其特征在于：包括起撑顶作用的撑顶块和起扩张、钳制作用的钳体，撑顶块和钳体均与可驱动撑顶块上下运动且钳制张开或钳紧的驱动装置相连；

所述撑顶块包括位于上部的小头端和位于下部的大头端，且定义小头端端面的中心点与大头端端面的中心点的连线为中心线，撑顶块的左右两侧关于所述中心线对称；

所述钳体包括上端可咬合的两个钳瓣，且两个钳瓣关于所述中心线对称设置在撑顶块的左右两侧，且钳瓣的内侧具有可分别容纳撑顶块左右两侧的凹腔；钳瓣的上端为超出撑顶块大头端的尖端；

所述驱动装置包括液压缸和活塞杆，液压缸包括缸体和以缸体的中轴线为对称轴对称设置在缸体上端的支撑头；活塞杆可沿缸体轴向滑动的设置在缸体内，且活塞杆与缸体同轴设置；活塞杆的上端气密贯穿缸体并与撑顶块的大头端固定连接，且活塞杆的中心轴与所述中心线相重合；活塞杆上外露于缸体的部分开有通孔，所述通孔为沿着活塞杆的轴向延伸的长形通孔，通孔内可滑动地设有滑动销，且滑动销的两端贯穿通孔；两个钳瓣通过关于所述中心线对称设置的两个连接装置分别与驱动装置相连，所述连接装置包括分别设置在钳瓣前后两侧的前连接板和后连接板，前连接板的上端和后连接板的上端分别与钳瓣上端的前后两侧铰接，前连接板的下端和后连接板的下端分别可转动地套设在滑动销的两端；两个钳瓣的底端分别可转动地设置在支撑头的两侧；

所述活塞杆的下端位于缸体内，且活塞杆的下端同轴连接有活塞，活塞可沿缸体气密滑动；活塞杆内部中空，且活塞杆内同轴设有复位弹簧，所述复位弹簧的一端通过气密贯穿活塞的第一连接头与缸体的缸底固定连接；另一端通过第二连接头固定在缸体上；

所述缸体上设有用于与油液源连通的油液进口，且所述油液进口位于缸底与活塞之间。

2.如权利要求1所述的一种液压顶扩器，其特征在于：所述撑顶块呈正四棱台状。

3.如权利要求2所述的一种液压顶扩器，其特征在于：所述钳瓣的上端与前连接板和后连接板均轴连接，所述钳瓣的上端设有固定轴，所述前连接板的上端和后连接板的上端均可转动地套设在固定轴的两端。

4.如权利要求3所述的一种液压顶扩器，其特征在于：固定轴的两端和滑动销的两端均设有止位片，以防止前连接板和后连接板滑脱；且所述止位片通过螺钉固定在固定轴或滑动销两端的端面上。

5.如权利要求4所述的一种液压顶扩器，其特征在于：两个钳瓣的底端分别与支撑头的两侧轴连接。

6.如权利要求5所述的一种液压顶扩器，其特征在于：所述第一连接头为双头外螺纹螺栓，所述第二连接头为单头外螺纹螺栓，所述复位弹簧的两端均设有内螺纹，所述复位弹簧的两端分别与第一连接头上端和第二连接头的下端螺接固定；第一连接头的下端与缸底螺纹连接，第二连接头通过螺钉固定在缸体的径向隔板上。

7.如权利要求6所述的一种液压顶扩器，其特征在于：所述缸体的上端开口处螺纹连接有螺纹环，所述活塞杆可滑动地贯穿所述螺纹环的中心通孔。

8.如权利要求7所述的一种液压顶扩器，其特征在于：所述通孔为U形通孔。

9.如权利要求8所述的一种液压顶扩器，其特征在于：所述滑动销的两端均开有环槽，所述环槽内固定有卡箍，且两个卡箍和滑动销两端的止位片分别将两个前连接板或两个后连接板夹紧，以防止两个前连接板或两个后连接板在滑动销上轴向串动；且两个前连接板和两个后连接板之间均设有用隔开用的垫片。

10.如权利要求9所述的一种液压顶扩器，其特征在于：活塞头部与液压缸之间设有密封圈，且所述密封圈固定在活塞上。