一种用于切割冰雪的刀具组件及其使用方法



1.本发明涉及冰雕加工领域,具体是涉及一种用于切割冰雪的刀具组件及其使用方法。


背景技术:



2.冰雕是一种以冰为主要材料来雕刻的艺术形式,属于造型艺术。同其他材料的雕塑一样,冰雕也分圆雕、浮雕和透雕三种。因为材料的可变性和挥发性,冰雕表现出了许多难点,要仔细选择适合冰雕的冰,理想的冰应该由纯净的水制成,这样才有很高的透明度,还有包含尽量少的气泡。
3.其中冰雕切割的要求更加苛刻,对刀具的要求也就越高,切冰装置中包括锯切机构,在切冰环境中,空气湿度大,现有的锯切机构的防水能力并不好,水容易进入锯切机构内部结冰,甚至可能引发电路短路;另外,现有的锯切机构容易发热,很难维持高转速,导致冰雕的切口不够平整,影响切割质量。
4.公告号为cn213147042u公开了一种用于管冰机的锯切机构,包括基座,所述基座上可转动地连接有一锯切轴,所述锯切轴连接有锯片;所述锯切轴与所述基座之间设置有轴承组;在所述轴承组的上方和下方,所述锯切轴与所述基座之间均采用非接触式密封的迷宫密封连接。所述基座和所述锯切轴之间采用非接触式密封的迷宫密封连接,在确保密封性的同时,尽可能避免锯切轴与基座摩擦发热;一方面可以减少发热以保证使用寿命,可以令该锯切机构维持高转速;另一方面可以避免磨损而产生碎屑污染管冰的情况发生。上述对比文件具有以下缺点:(1)现有冰雕的锯片铣刀传统技术中锯片与冰块之间摩擦大,刀具和刀杆易变形,切削困难的问题。
5.(2)锯片在切割冰块的过程中,需要随时更换直径大小不同锯片进行雕刻,现有锯片更换十分不便。
6.(3)锯片在切割冰块的过程中,由于冰块易碎,切割的过程中, 如果切割方向有偏差,继续深入切割,会引起冰块崩裂,使得整块冰块废弃,导致之前的雕刻工作白费。
7.(4)在雕刻的过程中,有时会需要切割出宽度较大的凹槽,现有的锯片仅仅能切割出一个缝隙,然后采用多次多角度切割,才能达到效果,效率较低。
8.因此有必要设计一种用于切割冰雪的刀具组件,该刀具组件中的刀片与冰块接触时摩擦力较小,对冰块的切割工作能一次性到位,无需多次转换角度切割,同时该刀具组件中的刀片可拆、刀具能在接触冰块较硬的部分时既能自动保护刀片,又能将存在误差的切割方向进行微调。


技术实现要素:



9.基于此,有必要针对现有技术问题,提供一种用于切割冰雪的刀具组件及其使用方法。
10.为解决现有技术问题,本发明采用的技术方案为:一种用于切割冰雪的刀具组件,包括:四个可拆刀片,形状为斧型,可拆刀片能间歇性与冰块接触并将其切割;转轴,与动力源相连,为刀具组件的切割提供动力;缓冲机构,套设在转轴中部,缓冲机构能在可拆刀片切割方向存在偏差时对刀具进行微调,避免可拆刀片受损;开槽机构,包括驱动机构和四个牵拉机构,驱动机构套设在转轴外部,四个牵拉机构沿转轴的轴心等间隔设置,四个牵拉机构与驱动机构铰接,每个牵拉机构包括一个转刀,转刀用于切割预切槽。
11.保护机构,同轴心套设在转轴外部,保护机构位于缓冲机构靠近动力源的一侧。
12.进一步的,每个可拆刀片的刀刃处均成型有若干弧形牙,弧形牙能在可拆刀片切割冰块时等间歇与冰块相接触。
13.进一步的,每个可拆刀片上还成型有连接部,缓冲机构还包括第一弹簧、中心球和两个缓冲壳,中心球上开设有通孔,中心球套设在转轴的外部,第一弹簧同轴心设置在中心球的通孔内,同时,第一弹簧套设在转轴外部,两个缓冲壳呈对称状态设置在中心球的外侧,两个缓冲壳上还成型有连接部,可拆刀片的连柄部设置在缓冲壳的两个连接部之间,可拆刀片与缓冲壳通过螺栓固定连接。所述缓冲壳还上开设有一用于螺丝旋入并抵紧中心球的丝孔。
14.进一步的,每个转刀上还成型有螺旋纹和过屑孔,螺旋纹能增加转刀与冰块的接触面积,过屑孔能使破碎的冰碴快速通过转刀的刀身。
15.进一步的,每个转刀上还成型有活动部和自由部,牵拉机构还包括拉杆和固定座,拉杆的一端与驱动机构铰接,另一端与转刀的活动部铰接,固定座呈水平状态固定设置在可拆刀片的表面,转刀的自由部与固定座铰接。
16.进一步的,驱动机构还包括连接环、轴承、活动下盘、活动上盘和转盘,连接环上成型有限位槽和挂耳,挂耳与拉杆相铰接,连接环的一端沿连接环的圆心设置有限位槽,活动下盘同轴心设置在连接环成型有第一限位槽的一侧,活动下盘上成型有限位凸缘和外螺纹,活动下盘与转轴螺纹连接,同时活动下盘上成型的限位凸缘与第一限位槽滑动连接,活动上盘同轴心设置在连接环没有第一限位槽的一侧,活动上盘上成型有内螺纹,活动上盘的内螺纹与活动下盘的外螺纹相配合,活动上盘与活动下盘通过螺纹连接固定,同时,轴承同轴心滚动设置在连接环的内圈,轴承的内壁与活动下盘的外圆柱臂滚动连接。
17.进一步的,驱动机构还包括转盘,转盘固定设置在活动上盘远离轴承的一端,转盘上成型有抬高架和防滑纹。
18.进一步的,保护机构还包括第二弹簧、上牙盘和下牙盘,上牙盘滑动套设在转轴的外部,上牙盘沿轴心方向等间隔成型有若干啮合齿,上牙盘沿轴心方向还成型有第二限位槽,下牙盘滑动套设在转轴的外部,下牙盘沿轴心方向等间隔成型有若干啮合槽,下牙盘沿轴心方向还成型有限位环,啮合槽与啮合齿配合连接,限位环与第二限位槽滑动连接,第二弹簧位于上牙盘靠近缓冲壳的一侧,第二弹簧同轴心套设在转轴的外部,第二弹簧的一端与上牙盘相抵,另一端与缓冲壳相抵。
19.进一步的,保护机构还包括第三弹簧和连接套,连接套固定旋接在转轴的外部,第
三弹簧套设在转轴的外部,第三弹簧的一端与下牙盘相抵,另一端与连接套相抵。
20.一种用于切割冰雪的刀具组件的使用方法,包括以下步骤:s1:本方案中四个可拆刀片组合起来呈十字斧结构,同时可拆刀片上成型有若干弧形牙,弧形牙特征与十字斧结构相配合,使得可拆刀片与冰块间歇性接触,减少可拆刀片与冰块接触的面积,即减少在切割过程中可拆刀片与冰块的摩擦,避免摩擦生热将冰块融化,而融化后的冰块会产生水雾,若水雾进入锯切机构内部有可能引起电路短路;s2:开槽机构可在刀具组件切割冰块的过程中辅助切割,即转刀能在冰块上单次切割出宽度稍大的凹槽,减少现有切割刀具采用多次多角度切割的切割步骤,提高切割效率,转刀上成型有螺旋纹和过屑孔,螺旋纹能递进式的将对应的区域进行粉碎,避免冰块崩碎,此过程中,由于可拆刀片已经先行将边界划开,转刀所挖取的区域不会扩大,提高挖槽的准确度,而转刀上成型的过屑孔能使破碎的冰渣穿过转刀,避免冰碴堆积给切割过程造成不必要的阻力;s3:可拆刀片通过缓冲机构与转轴相连,缓冲机构能使四个可拆刀片在切割冰块时进行缓冲调整,第一弹簧能使四个可拆刀片在转轴的轴线方向进行缓冲调整,由于冰块易碎,两个缓冲壳通过螺栓与四个可拆刀片固连,当切割方向有误差时,缓冲壳可带动四个可拆刀片进行二次微调。
21.s4:制作冰块时,由于水中存在气体,所以成型后的冰块中存在各种气泡,这些气泡造成冰块中各个部位的密度与硬度均不同,所以当刀具对冰块切割时,若冰块局部硬度过大,刀具遭受到阻力时,保护机构被触发,此时上牙盘和下牙盘脱离,脱离之后上牙盘被第二弹簧相抵,下牙盘与第三弹簧相抵,最后上牙盘和下牙盘重新咬合,此过程确保刀具在切割硬度过高的冰块能自动切断连接处,避免刀具持续作用于高硬度区域时损坏动力源。
22.本发明与现有技术相比具有的有益效果是:其一:本刀具组件中的刀片为可拆设计,当刀片损坏时可将对应损坏的刀片拆卸更换,同时本刀具组件中的刀片组合起来呈十字斧结构,此结构使得刀片间歇性与冰块接触,降低刀片与冰块之间的摩擦;其二:本刀具组件可在切割冰块的同时,对冰块预切割一个凹槽,无需在切割时多次多角度切割,提高了工作效率;其三:本刀具组件在切割冰块时,如果切割方向有偏差,刀具组件可以自动进行微调,避免冰块发生崩裂;其四:本刀具组件在切割冰块时,若遇上冰块中较硬的部分,本刀具组件可自动停刀,避免驱动源持续输出造成电机受损。
附图说明
23.图1是本发明的立体结构示意图一;图2是本发明的立体结构示意图二;图3是本发明的立体结构示意图三;图4是图3中以基准面a形成的剖视图;图5是图4中b处结构放大示意图;图6是本发明的转刀与固定座的立体结构示意图;
图7是本发明的局部立体结构分解示意图一;图8是本发明的局部立体结构分解示意图二;图9是保护机构的立体结构分解示意图一;图10是保护机构的立体结构分解示意图二。
24.图中标号为:1、可拆刀片;2、连柄部;3、弧形牙;4、转轴;5、缓冲机构;6、第一弹簧;7、中心球;8、缓冲壳;9、连接部;10、开槽机构;11、牵拉机构;12、拉杆;13、转刀;14、活动部;15、自由部;16、螺旋纹;17、过屑孔;18、固定座;19、驱动机构;20、连接环;21、第一限位槽;22、挂耳;23、轴承;24、活动下盘;25、限位凸缘;26、外螺纹;27、活动上盘;28、内螺纹;29、转盘;30、防滑纹;31、抬高架;32、保护机构;33、第二弹簧;34、上牙盘;35、啮合齿;36、第二限位槽;37、下牙盘;38、啮合槽;39、限位环;40、第三弹簧;41、连接套。
具体实施方式
25.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
26.参考图1至图10,一种用于切割冰雪的刀具组件,包括:四个可拆刀片1,形状为斧型,可拆刀片1能间歇性与冰块接触并将其切割;转轴4,与动力源相连,为刀具组件的切割提供动力;缓冲机构5,套设在转轴4中部,缓冲机构5能在可拆刀片1切割方向存在偏差时对刀具进行微调,避免可拆刀片1受损;开槽机构10,包括驱动机构19和四个牵拉机构11,驱动机构19套设在转轴4外部,四个牵拉机构11沿转轴4的轴心等间隔设置,四个牵拉机构11与驱动机构19铰接,每个牵拉机构11包括一个转刀13,转刀13用于切割预切槽。
27.保护机构32,同轴心套设在转轴4外部,保护机构32位于缓冲机构5靠近动力源的一侧。
28.每个可拆刀片1的刀刃处均成型有若干弧形牙3,弧形牙3能在可拆刀片1切割冰块时等间歇与冰块相接触。该装置工作时:弧形牙3在可拆刀片1切割冰块时等间隔的与冰块相接触,可以减少可拆刀片1与冰块的接触时间,同时,若干个弧形牙3之间的间隔还能使切割后的冰碴迅速排出,提高了加工效率。
29.每个可拆刀片1上还成型有连接部9,缓冲机构5还包括第一弹簧6、中心球7和两个缓冲壳8,中心球7上开设有通孔,中心球7套设在转轴4的外部,第一弹簧6同轴心设置在中心球7的通孔内,同时,第一弹簧6套设在转轴4外部,两个缓冲壳8呈对称状态设置在中心球7的外侧,两个缓冲壳8上还成型有连接部9,可拆刀片1的连柄部2设置在缓冲壳8的两个连接部9之间,可拆刀片1与缓冲壳8通过螺栓固定连接。所述缓冲壳8还上开设有一用于螺丝旋入并抵紧中心球7的丝孔。该装置工作时:第一弹簧6套设在转轴4的外部,中心球7套设在第一弹簧6的外部,两个缓冲壳8呈对称状态设置在中心球7的外部,可拆刀片1与缓冲壳8的连接部9通过螺栓固定连接,当可拆刀片1与缓冲壳8固定连接后,两个缓冲壳8与第一弹簧6的两端相抵。缓冲机构5调节的具体过程为:第一弹簧6可以提供刀具在转轴4轴线方向上的变化量,当刀具组件切割冰块存在沿转轴4轴线方向上的偏移量,第一弹簧6压缩,转轴4与
中心球7之间的误差偏移量会被第一弹簧6的压缩量抵消,同时,两个缓冲壳8与中心球7的连接方式为间隙配合,即当切割方向存在误差时,冰块对可拆刀片1施加作用力,可拆刀片1与两个缓冲壳8固连,两个缓冲壳8会发生变形,由于此变形方向是不均匀的、无法预测的,所以中心球7和两个缓冲壳8之间的间隙量为全方位的,此间隙量为切割方向产生的偏差提供位移量,综上所述,缓冲机构5可在切割方向产生误差时将刀具组件进行自适应调节,提高切割过程的稳定性。当需要可拆刀片1固定时,螺丝拧紧,缓冲壳8被抵紧在中心球7上,可拆刀片1的位置被固定,即此时可拆刀片1在切割过程中不会发生抖动,但当切割过程中需要缓冲时,即切割方向存在偏差,此时如果继续深入切割,会引起冰块崩裂,使得整块冰块废弃,导致之前的雕刻工作白费,解决方式为,操作工人将螺丝拧松,缓冲壳8恢复工作,可拆刀片1能继续缓冲。
30.每个转刀13上还成型有螺旋纹16和过屑孔17,螺旋纹16能增加转刀13与冰块的接触面积,过屑孔17能使破碎的冰碴快速通过转刀13的刀身。该装置工作时:每个转刀13与冰块相接触,转刀13在冰块上进行磨削加工,能够预加工切割出宽度稍大的凹槽,减少现有的锯片采用多次多角度切割的切割步骤,提高切割效率,转刀13刀面成型的螺旋纹16能够递进式的将对应的区域进行粉碎,此过程避免冰块崩碎的情况,并且由于可拆刀片1已经先行将边界划开,刮刀所挖取的区域不会扩大,提高挖槽的准确度,可过屑孔17能使加工过程中破碎的冰碴快速通过转刀13的刀身,避免冰碴堆积后对切割过程造成阻碍。
31.每个转刀13上还成型有活动部14和自由部15,牵拉机构11还包括拉杆12和固定座18,拉杆12的一端与驱动机构19铰接,另一端与转刀13的活动部14铰接,固定座18呈水平状态固定设置在可拆刀片1的表面,转刀13的自由部15与固定座18铰接。该装置工作时:当需要转刀13在冰块上预加工出凹槽时,根据加工冰块的不同,所需的转刀13的角度也不同,即操作人员需要调节拉杆12的位置对转刀13进行调节,具体调节过程为:当拉杆12的位置发生变化时,由于转刀13的活动部14与拉杆12铰接,但同时转刀13的自由部15与固定座18铰接,而固定座18与可拆刀片1固连,固定座18不动,此时转刀13会以自由部15为原点,以活动部14为牵拉点,转刀13绕自由部15开始转动,即完成对转刀13角度的变化。
32.驱动机构19还包括连接环20、轴承23、活动下盘24和活动上盘27,连接环20上成型有限位槽和挂耳22,挂耳22与拉杆12相铰接,连接环20的一端沿连接环20的圆心设置有限位槽,活动下盘24同轴心设置在连接环20成型有第一限位槽21的一侧,活动下盘24上成型有限位凸缘25和外螺纹26,活动下盘24与转轴4螺纹连接,同时活动下盘24上成型的限位凸缘25与第一限位槽21滑动连接,活动上盘27同轴心设置在连接环20没有第一限位槽21的一侧,活动上盘27上成型有内螺纹28,活动上盘27的内螺纹28与活动下盘24的外螺纹26相配合,活动上盘27与活动下盘24通过螺纹连接固定,同时,轴承23同轴心滚动设置在连接环20的内圈,轴承23的内壁与活动下盘24的外圆柱臂滚动连接。该装置工作时:拉杆12与连接环20上的挂耳22相铰接,连接环20同轴心套设在轴承23的外部,轴承23与连接环20滚动连接,活动下盘24同轴心设置在连接环20成型有限位槽的一侧,活动下盘24与连接环20配合时,限位凸缘25与限位槽滑动配合,而活动上盘27与活动下盘24通过内螺纹28和外螺纹26配合连接,当转动活动上盘27时,活动下盘24会随着活动上盘27一起转动,此时活动上盘27与活动下盘24同时沿转轴4轴线方向移动,而轴承23滚动套设在活动上盘27和活动下盘24之间,所以当活动上盘27与活动下盘24转动时,轴承23只沿转轴4轴线方向进行移动,连接环20与
轴承23滚动连接,所以当轴承23转动时,连接环20同样只沿转轴4轴线方向进行移动,连接环20与拉杆12铰接,连接环20移动改变拉杆12的位置,拉杆12位置的改变带动转刀13的角度发生变化。
33.驱动机构19还包括转盘29,转盘29固定设置在活动上盘27远离轴承23的一端,转盘29上成型有抬高架31和防滑纹30。该装置工作时:转盘29固定设置在活动上盘27远离轴承23的一端,操作人员只需要转动转盘29即可完成对转刀13角度的调节具体调节过程参考工作原理部分,由于该装置工作环境为低温,抬高架31可防止冰碴在转盘29上二次凝固,影响操作人员的工作,防滑纹30有利于操作人员更好的操作转盘29,防止转动转盘29时因装置结冰而打滑。
34.保护机构32还包括第二弹簧33、上牙盘34和下牙盘37,上牙盘34滑动套设在转轴4的外部,上牙盘34沿轴心方向等间隔成型有若干啮合齿35,上牙盘34沿轴心方向还成型有第二限位槽36,下牙盘37滑动套设在转轴4的外部,下牙盘37沿轴心方向等间隔成型有若干啮合槽38,下牙盘37沿轴心方向还成型有限位环39,啮合槽38与啮合齿35配合连接,限位环39与第二限位槽36滑动连接,第二弹簧33位于上牙盘34靠近缓冲壳8的一侧,第二弹簧33同轴心套设在转轴4的外部,第二弹簧33的一端与上牙盘34相抵,另一端与缓冲壳8相抵。当刀具在切割过程中受到阻力,此时上牙盘34与下牙盘37先分离并再次配合,具体过程为:当刀具在切割过程中接触到冰块中较硬的部分,此时刀具受的的阻力会大于正常情况下受到的阻力,而上牙盘34与刀具部分相连,所以上牙盘34在阻力的推动下与下牙盘37脱离,即啮合齿35从啮合槽38中脱离,脱离时上牙盘34和下牙盘37通过限位环39进行限位,脱离后的上牙盘34会推动第二弹簧33压缩,而压缩后的第二弹簧33在复位时会将上牙盘34推动继续与下牙盘37啮合,此过程中上牙盘34和下牙盘37的脱离与二次啮合会使装置输出受到影响,操作人员可依此来判断冰块的硬度是否能对动力源造成损伤,然后进行输出调节。
35.保护机构32还包括第三弹簧40和连接套41,连接套41固定旋接在转轴4的外部,第三弹簧40套设在转轴4的外部,第三弹簧40的一端与下牙盘37相抵,另一端与连接套41相抵。输出调节的具体过程为:当冰块的硬度触发保护机构32时,操作人员应当暂停切割工作,然后更换动力源输出功率后,拧紧连接套41,连接套41沿转轴4轴线方向移动,第三弹簧40的一端与连接套41相抵,连接套41移动会将第三弹簧40压缩,第三弹簧40的另一端与下牙盘37相抵,第三弹簧40压缩后抵紧下牙盘37,此时上牙盘34与下牙盘37啮合更紧,即可适应更大的输出功率,便于操作人员对冰块较硬部位进行切割。
36.一种用于切割冰雪的刀具组件的使用方法,包括以下步骤:s1:本方案中四个可拆刀片1组合起来呈十字斧结构,同时可拆刀片1上成型有若干弧形牙3,弧形牙3特征与十字斧结构相配合,使得可拆刀片1与冰块间歇性接触,减少可拆刀片1与冰块接触的面积,即减少在切割过程中可拆刀片1与冰块的摩擦,避免摩擦生热将冰块融化,而融化后的冰块会产生水雾,若水雾进入锯切机构内部有可能引起电路短路;s2:开槽机构10可在刀具组件切割冰块的过程中辅助切割,即转刀13能在冰块上单次切割出宽度稍大的凹槽,减少现有切割刀具采用多次多角度切割的切割步骤,提高切割效率,转刀13上成型有螺旋纹16和过屑孔17,螺旋纹16能递进式的将对应的区域进行粉碎,避免冰块崩碎,此过程中,由于可拆刀片1已经先行将边界划开,转刀13所挖取的区域不会扩大,提高挖槽的准确度,而转刀13上成型的过屑孔17能使破碎的冰渣穿过转刀13,避免
冰碴堆积给切割过程造成不必要的阻力;s3:可拆刀片1通过缓冲机构5与转轴4相连,缓冲机构5能使四个可拆刀片1在切割冰块时进行缓冲调整,第一弹簧6能使四个可拆刀片1在转轴4的轴线方向进行缓冲调整,由于冰块易碎,两个缓冲壳8通过螺栓与四个可拆刀片1固连,当切割方向有误差时,缓冲壳8可带动四个可拆刀片1进行二次微调。
37.s4:制作冰块时,由于水中存在气体,所以成型后的冰块中存在各种气泡,这些气泡造成冰块中各个部位的密度与硬度均不同,所以当刀具对冰块切割时,若冰块局部硬度过大,刀具遭受到阻力时,保护机构32被触发,此时上牙盘34和下牙盘37脱离,脱离之后上牙盘34被第二弹簧33相抵,下牙盘37与第三弹簧40相抵,最后上牙盘34和下牙盘37重新咬合,此过程确保刀具在切割硬度过高的冰块能自动切断连接处,避免刀具持续作用于高硬度区域时损坏动力源。
38.该装置工作原理为:当对冰块进行切割时,四个可拆刀片1组合起来呈十字斧结构,同时可拆刀片1上成型有若干弧形牙3,弧形牙3特征与十字斧结构相配合,使得可拆刀片1与冰块间歇性接触,而若干个弧形牙3之间的间隔还能使切割后的冰碴迅速排出,提高了加工效率。第一弹簧6套设在转轴4的外部,中心球7套设在第一弹簧6的外部,两个缓冲壳8呈对称状态设置在中心球7的外部,可拆刀片1与缓冲壳8的连接部9通过螺栓固定连接,当可拆刀片1与缓冲壳8固定连接后,两个缓冲壳8与第一弹簧6的两端相抵。缓冲机构5调节的具体过程为:第一弹簧6可以提供刀具在转轴4轴线方向上的变化量,当刀具组件切割冰块存在沿转轴4轴线方向上的偏移量,第一弹簧6压缩,转轴4与中心球7之间的误差偏移量会被第一弹簧6的压缩量抵消,同时,两个缓冲壳8与中心球7的连接方式为间隙配合,即当切割方向存在误差时,冰块对可拆刀片1施加作用力,可拆刀片1与两个缓冲壳8固连,两个缓冲壳8会发生变形,由于此变形方向是不均匀的、无法预测的,所以中心球7和两个缓冲壳8之间的间隙量为全方位的,此间隙量为切割方向产生的偏差提供位移量,综上所述,缓冲机构5可在切割方向产生误差时将刀具组件进行自适应调节,提高切割过程的稳定性。
39.在可拆刀片1对冰块进行切割前,为了防止冰块破裂以及提高切割效率,本装置需对冰块进行预加工,即操作人员需要转动转盘29即完成对转刀13角度的调节,由于该装置工作环境为低温,抬高架31可防止冰碴在转盘29上二次凝固,影响操作人员的工作,防滑纹30有利于操作人员更好的操作转盘29,防止转动转盘29时因装置结冰而打滑。活动上盘27与转盘29同轴心固定连接,连接环20同轴心套设在轴承23的外部,轴承23与连接环20滚动连接,活动下盘24同轴心设置在连接环20成型有限位槽的一侧,活动下盘24与连接环20配合时,限位凸缘25与限位槽滑动配合,而活动上盘27与活动下盘24通过内螺纹28和外螺纹26配合连接,当转动活动上盘27时,活动下盘24会随着活动上盘27一起转动,此时活动上盘27与活动下盘24同时沿转轴4轴线方向移动,而轴承23滚动套设在活动上盘27和活动下盘24之间,所以当活动上盘27与活动下盘24转动时,轴承23只沿转轴4轴线方向进行移动,连接环20与轴承23滚动连接,所以当轴承23转动时,连接环20同样只沿转轴4轴线方向进行移动,连接环20与拉杆12铰接,连接环20移动改变拉杆12的位置,由于转刀13的活动部14与拉杆12铰接,但同时转刀13的自由部15与固定座18铰接,而固定座18与可拆刀片1固连,固定座18不动,此时转刀13会以自由部15为原点,以活动部14为牵拉点,转刀13绕自由部15开始转动,即完成对转刀13角度的变化。转刀13对冰块的加工过程为:每个转刀13与冰块相接
触,转刀13在冰块上进行磨削加工,能够预加工切割出宽度稍大的凹槽,减少现有的锯片采用多次多角度切割的切割步骤,提高切割效率,转刀13刀面成型的螺旋纹16能够递进式的将对应的区域进行粉碎,此过程避免冰块崩碎的情况,并且由于可拆刀片1已经先行将边界划开,刮刀所挖取的区域不会扩大,提高挖槽的准确度,可过屑孔17能使加工过程中破碎的冰碴快速通过转刀13的刀身,避免冰碴堆积后对切割过程造成阻碍。
40.当切割冰块时遇到较硬的冰块组织,保护机构32启动,避免输出功率不匹配而损伤动力源,具体过程为:当刀具在切割过程中受到阻力,此时上牙盘34与下牙盘37先分离并再次配合,具体过程为:当刀具在切割过程中接触到冰块中较硬的部分,此时刀具受的的阻力会大于正常情况下受到的阻力,而上牙盘34与刀具部分相连,所以上牙盘34在阻力的推动下与下牙盘37脱离,即啮合齿35从啮合槽38中脱离,脱离时上牙盘34和下牙盘37通过限位环39进行限位,脱离后的上牙盘34会推动第二弹簧33压缩,而压缩后的第二弹簧33在复位时会将上牙盘34推动继续与下牙盘37啮合,此过程中上牙盘34和下牙盘37的脱离与二次啮合会使装置输出受到影响,操作人员可依此来判断冰块的硬度是否能对动力源造成损伤,然后进行输出调节。输出调节的具体过程为:当冰块的硬度触发保护机构32时,操作人员应当暂停切割工作,然后更换动力源输出功率后,拧紧连接套41,连接套41沿转轴4轴线方向移动,第三弹簧40的一端与连接套41相抵,连接套41移动会将第三弹簧40压缩,第三弹簧40的另一端与下牙盘37相抵,第三弹簧40压缩后抵紧下牙盘37,此时上牙盘34与下牙盘37啮合更紧,即可适应更大的输出功率,便于操作人员对冰块较硬部位进行切割。
41.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征:


1.一种用于切割冰雪的刀具组件,其特征在于,包括:四个可拆刀片(1),形状为斧型,可拆刀片(1)能间歇性与冰块接触并将其切割;转轴(4),与动力源相连,为刀具组件的切割提供动力;缓冲机构(5),套设在转轴(4)中部,缓冲机构(5)能在可拆刀片(1)切割方向存在偏差时对可拆刀片(1)进行微调,避免刀具受损;开槽机构(10),包括驱动机构(19)和四个牵拉机构(11),驱动机构(19)套设在转轴(4)外部,四个牵拉机构(11)沿转轴(4)的轴心等间隔设置,四个牵拉机构(11)与驱动机构(19)铰接,每个牵拉机构(11)包括一个转刀(13),转刀(13)用于切割预切槽;保护机构(32),同轴心套设在转轴(4)外部,保护机构(32)位于缓冲机构(5)靠近动力源的一侧。2.根据权利要求1所述的一种用于切割冰雪的刀具组件,其特征在于,每个可拆刀片(1)的刀刃处均成型有若干弧形牙(3),弧形牙(3)能在可拆刀片(1)切割冰块时等间歇与冰块相接触。3.根据权利要求1所述的一种用于切割冰雪的刀具组件,其特征在于,每个可拆刀片(1)上还成型有连接部(9),缓冲机构(5)还包括第一弹簧(6)、中心球(7)和两个缓冲壳(8),中心球(7)上开设有通孔,中心球(7)套设在转轴(4)的外部,第一弹簧(6)同轴心设置在中心球(7)的通孔内,同时,第一弹簧(6)套设在转轴(4)外部,两个缓冲壳(8)呈对称状态设置在中心球(7)的外侧,两个缓冲壳(8)上还成型有连接部(9),可拆刀片(1)的连柄部(2)设置在缓冲壳(8)的两个连接部(9)之间,可拆刀片(1)与缓冲壳(8)通过螺栓固定连接,所述缓冲壳(8)还上开设有一用于螺丝旋入并抵紧中心球(7)的丝孔。4.根据权利要求1所述的一种用于切割冰雪的刀具组件,其特征在于,每个转刀(13)上还成型有螺旋纹(16)和过屑孔(17),螺旋纹(16)能增加转刀(13)与冰块的接触面积,过屑孔(17)能使破碎的冰碴快速通过转刀(13)的刀身。5.根据权利要求4所述的一种用于切割冰雪的刀具组件,其特征在于,每个转刀(13)上还成型有活动部(14)和自由部(15),牵拉机构(11)还包括拉杆(12)和固定座(18),拉杆(12)的一端与驱动机构(19)铰接,另一端与转刀(13)的活动部(14)铰接,固定座(18)呈水平状态固定设置在可拆刀片(1)的表面,转刀(13)的自由部(15)与固定座(18)铰接。6.根据权利要求5所述的一种用于切割冰雪的刀具组件,其特征在于,驱动机构(19)还包括连接环(20)、轴承(23)、活动下盘(24)、活动上盘(27)和转盘(29),连接环(20)上成型有限位槽和挂耳(22),挂耳(22)与拉杆(12)相铰接,连接环(20)的一端沿连接环(20)的圆心设置有限位槽,活动下盘(24)同轴心设置在连接环(20)成型有第一限位槽(21)的一侧,活动下盘(24)上成型有限位凸缘(25)和外螺纹(26),活动下盘(24)与转轴(4)螺纹连接,同时活动下盘(24)上成型的限位凸缘(25)与第一限位槽(21)滑动连接,活动上盘(27)同轴心设置在连接环(20)没有第一限位槽(21)的一侧,活动上盘(27)上成型有内螺纹(28),活动上盘(27)的内螺纹(28)与活动下盘(24)的外螺纹(26)相配合,活动上盘(27)与活动下盘(24)通过螺纹连接固定,同时,轴承(23)同轴心滚动设置在连接环(20)的内圈,轴承(23)的内壁与活动下盘(24)的外圆柱臂滚动连接。7.根据权利要求6所述的一种用于切割冰雪的刀具组件,其特征在于,驱动机构(19)还包括转盘(29),转盘(29)固定设置在活动上盘(27)远离轴承(23)的一端,转盘(29)上成型
有抬高架(31)和防滑纹(30)。8.根据权利要求3所述的一种用于切割冰雪的刀具组件,其特征在于,保护机构(32)还包括第二弹簧(33)、上牙盘(34)和下牙盘(37),上牙盘(34)滑动套设在转轴(4)的外部,上牙盘(34)沿轴心方向等间隔成型有若干啮合齿(35),上牙盘(34)沿轴心方向还成型有第二限位槽(36),下牙盘(37)滑动套设在转轴(4)的外部,下牙盘(37)沿轴心方向等间隔成型有若干啮合槽(38),下牙盘(37)沿轴心方向还成型有限位环(39),啮合槽(38)与啮合齿(35)配合连接,限位环(39)与第二限位槽(36)滑动连接,第二弹簧(33)位于上牙盘(34)靠近缓冲壳(8)的一侧,第二弹簧(33)同轴心套设在转轴(4)的外部,第二弹簧(33)的一端与上牙盘(34)相抵,另一端与缓冲壳(8)相抵。9.根据权利要求8所述的一种用于切割冰雪的刀具组件,其特征在于,保护机构(32)还包括第三弹簧(40)和连接套(41),连接套(41)固定旋接在转轴(4)的外部,第三弹簧(40)套设在转轴(4)的外部,第三弹簧(40)的一端与下牙盘(37)相抵,另一端与连接套(41)相抵。10.一种用于切割冰雪的刀具组件的使用方法,包括权利要求1-8中任意一项所述的一种用于切割冰雪的刀具组件,其特征在于,该方法包括以下步骤:s1:本方案中四个可拆刀片(1)组合起来呈十字斧结构,同时可拆刀片(1)上成型有若干弧形牙(3),弧形牙(3)特征与十字斧结构相配合,使得可拆刀片(1)与冰块间歇性接触,减少可拆刀片(1)与冰块接触的面积,即减少在切割过程中可拆刀片(1)与冰块的摩擦,避免摩擦生热将冰块融化,而融化后的冰块会产生水雾,若水雾进入锯切机构内部有可能引起电路短路;s2:开槽机构(10)可在刀具组件切割冰块的过程中辅助切割,即转刀(13)能在冰块上单次切割出宽度稍大的凹槽,减少现有切割刀具采用多次多角度切割的切割步骤,提高切割效率,转刀(13)上成型有螺旋纹(16)和过屑孔(17),螺旋纹(16)能递进式的将对应的区域进行粉碎,避免冰块崩碎,此过程中,由于可拆刀片(1)已经先行将边界划开,转刀(13)所挖取的区域不会扩大,提高挖槽的准确度,而转刀(13)上成型的过屑孔(17)能使破碎的冰渣穿过转刀(13),避免冰碴堆积给切割过程造成不必要的阻力;s3:可拆刀片(1)通过缓冲机构(5)与转轴(4)相连,缓冲机构(5)能使四个可拆刀片(1)在切割冰块时进行缓冲调整,第一弹簧(6)能使四个可拆刀片(1)在转轴(4)的轴线方向进行缓冲调整,由于冰块易碎,两个缓冲壳(8)通过螺栓与四个可拆刀片(1)固连,当切割方向有误差时,缓冲壳(8)可带动四个可拆刀片(1)进行二次微调;s4:制作冰块时,由于水中存在气体,所以成型后的冰块中存在各种气泡,这些气泡造成冰块中各个部位的密度与硬度均不同,所以当刀具对冰块切割时,若冰块局部硬度过大,刀具遭受到阻力时,保护机构(32)被触发,此时上牙盘(34)和下牙盘(37)脱离,脱离之后上牙盘(34)被第二弹簧(33)相抵,下牙盘(37)与第三弹簧(40)相抵,最后上牙盘(34)和下牙盘(37)重新咬合,此过程确保刀具在切割硬度过高的冰块能自动切断连接处,避免刀具持续作用于高硬度区域时损坏动力源。

技术总结


本发明涉及冰雕加工领域,具体是涉及一种用于切割冰雪的刀具组件及其使用方法。该刀具组件包括:四个可拆刀片,形状为“几”字型,可拆刀片能间歇性与冰块接触并将其切割;转轴,与动力源相连,为刀具组件的切割提供动力;缓冲机构,套设在转轴中部,缓冲机构能在刀具切割方向存在偏差时对刀具进行微调,避免刀具受损;开槽机构,包括驱动机构和四个牵拉机构,驱动机构套设在转轴外部,四个牵拉机构沿转轴的轴心等间隔设置,四个牵拉机构与驱动机构铰接,每个牵拉机构包括一个转刀,转刀用于切割预切槽。保护机构,同轴心套设在转轴外部,保护机构位于缓冲机构靠近动力源的一侧。本发明可在切割冰块时使得冰块的质量更高、提高冰块的生产效率。生产效率。生产效率。


技术研发人员:

韩东 董涛 孙佳山 黄训军 陈强 史锐 刘军 杨海峰 路可如 董礼涛 郎艳丽 张国艳 贾旭光 迟婧 张元 尹国森 梁卓然 陈秀 关睿 侯赛洋 康佩伦 高梦鑫 薛进康 徐嘉杉 卢博博 曲佳麟

受保护的技术使用者:

哈尔滨职业技术学院

技术研发日:

2022.08.16

技术公布日:

2022/11/22

本文发布于:2024-09-20 13:34:22,感谢您对本站的认可!

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