(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611178749.0
(22)申请日 2016.12.19
(71)申请人 北京工业大学
地址 100124 北京市朝阳区平乐园100号
(72)发明人 赵京 陈映 王春荣
(74)专利代理机构 北京思海天达知识产权代理
有限公司 11203
代理人 刘萍
(51)Int.Cl.
E02F 3/28(2006.01)
E02F 5/30(2006.01)
(54)发明名称
一种钳剪抓一体多功能工程属具
(57)摘要
一种钳剪抓一体多功能工程属具涉及机械
设计、液压控制抗震减灾技术领域。本发明只采
功能，使用楔形块的设计方式，形成机械自锁，具
及搬运功能，实现了将水泥柱的抱抓和水泥柱的
钳剪结合在一起，集成度高，易于操作。本发明实
现了在抱抓装置的基座不运动的情况下，完成了
先将水泥柱的水泥进行钳碎，再将水泥柱的钢筋
剪断的工作模式。权利要求书1页 说明书3页 附图10页CN 106677234 A 2017.05.17
C N 106677234
A
1.一种钳剪抓多功能工程属具，其特征在于：包括抱抓装置(A)、钳剪装置(B)、钳剪切换装置(C)；
抱抓装置(A)包括抱爪(1)、抱抓液压缸(2)、基座(3)、抱抓连接轴(4)，抱抓液压缸(2)和抱爪(1)分别通过抱抓连接轴与基座(3)铰链连接，抱抓液压缸(2)和抱爪(1)通过抱抓连接轴铰链连接，形成摆缸机构；抱抓装置(A)通过驱动液压缸使抱爪(1)摆动从而完成抱抓运动；
钳剪装置(B)由钳剪切换装置(C)、钳剪液压缸(5)、基座(3)、钳剪连接轴(6)组成，液压缸和钳剪切换装置(C)通过钳剪连接轴(6)与基座(3)铰链连接，液压缸和钳剪切换装置(C)通过钳剪连接轴(6)铰链连接，形成摆缸机构；钳碎装置通过驱动液压缸使钳剪切换装置
(C)摆动从而完成钳碎运动；
钳剪切换装置(C)有两套，左右对称布置，其中一套是由钳剪基座(7)、滑动楔形块(8)、剪刃(9)、切换液压缸(10)、齿形挡板(11)、限位条(12)、扭簧(13)、摩擦片(14)组成，切换液压缸(10)一端与钳剪基座(7)铰接，一端与滑动楔形块(8)铰接； 钳剪基座(7)为一面开口的空心设计，且有两块，左右对称设计，其中每一个钳剪基座
(7)内部都要一个斜面，滑动楔形块(8)通过摩擦片(14)与钳剪基座(7)基座固定，并沿摩擦片(14)方向在钳剪基座(7)内部沿斜面滑动；
两个剪刃(9)左右对称布置，用于在剪切时刀片能够重叠在一起，用于剪断；
剪刃(9)通过T形槽与滑动楔形块(8)连接，当滑动楔形块(8)滑动时，推动剪刃(9)滑动；一对齿形挡板(11)安装在钳剪基座(7)上，位于剪刃(9)两端并绕自身轴转动；扭簧(13)安装在齿形挡板(11)的转轴上，限位条(12)紧挨着齿形挡板(11)，限定了齿形挡板(11)的转动角度为90°。
2.根据权利要求1所述工程属具，其特征在于：剪刃(9)是由一个具有T形槽的基座和刀片固接而成，刀片形状为圆弧状，保证剪切过程中钢筋不会滑落；剪刃(9)从断面看为‘L ’形状。
3.根据权利要求1所述工程属具，其特征在于：滑动楔形块(8)两个受力面之间的夹角α小于滑动楔形块(8)和钳剪基座(7)内部的斜面之间的摩擦角，保证剪刃(9)受力时，滑动楔形块(8)和钳剪基座(7)自锁。
权 利 要 求 书1/1页CN 106677234 A
一种钳剪抓一体多功能工程属具
技术领域
[0001]本发明涉及机械设计、液压控制抗震减灾技术领域，具体属于一种钳剪抓一体多功能工程属具。
背景技术
[0002]目前，地震的预防并没有较大进展，因此震后救援工作对于挽救人民生命就显得极为重要。现如今的人员大多集中在城市，城市建筑核心就是钢筋混泥土。地震中水泥柱不易被折断，因此在震后救援过程中造成极大的困难。目前救援过程是先对水泥柱进行支撑固定，然后使用切断属具，最后使用搬运属具。现需要设计一种能够将固定、切断、搬运结合简化的的多功能属具。
发明内容
[0003]本发明的目的是实现一种具有固定、破碎、剪切以及搬运功能的属具。克服目前技术缺失，实现多功能属具的发明，本设计合理。
[0004]一种钳剪抓多功能工程属具，包括抱抓装置(A)、钳剪装置(B)、钳剪切换装置(C)；[0005]抱抓装置(A)由抱爪(1)、抱抓液压缸(2)、基座(3)、抱抓连接轴(4)组成，抱抓液压缸(2)和抱爪(1)分别通过抱抓连接轴(4)与基座(3)铰链连接，抱抓液压缸(2)和抱爪(1)通过抱抓连接轴(4)铰链连接，形成摆缸机构。抱抓装置(A)通过驱动液压缸使抱爪(1)摆动从而完成抱抓运动。
[0006]钳剪装置(B)由钳剪切换装置(C)、钳剪液压缸(5)、基座(3)、钳剪连接轴(6)组成，液压缸和钳剪切换装置(C)通过钳剪连接轴(6)与基座(3)铰链连接，液压缸和钳剪切换装置(C)通过钳剪连接轴(6)铰链连接，形成摆缸机构。钳碎装置通过驱动液压缸使钳剪切换装置(C)摆动从而完成钳碎运动。
[0007]钳剪切换装置(C)是由钳剪基座(7)、滑动楔形块(8)、剪刃(9)、切换液压缸(10)、齿形挡板(11)、限位条(12)、扭簧(13)、摩擦片(14)组成，切换液压缸(10)一端与钳剪基座(7)铰接，一端与滑动楔形块(8)铰接，滑动楔形块(8)通过摩擦片(14)与钳剪基座(7)基座固定，并沿摩擦片(14)方向在钳剪基座(7)内部斜面上滑动。
[0008]钳剪基座(7)为一面开口的空心设计，且有两块，左右对称设计，其中每一个钳剪基座(7)内部都要一个斜面，滑动楔形块(8)通过摩擦片(14)与钳剪基座(7)基座固定，并沿摩擦片(14)方向在钳剪基座(7)内部沿斜面滑动。
[0009]剪刃(9)是由一个具有T形槽的基座和刀片固接而成，刀片形状为圆弧状，保证剪切过程中钢筋不会滑落。剪刃(9)从断面看为‘L’形状，用于在剪切时刀片能够重叠在一起，充分剪断。
[0010]剪刃(9)通过T形槽与滑动楔形块(8)连接，当滑动楔形块(8)滑动时，推动剪刃(9)滑动。一对齿形挡板(11)安装在钳剪基座(7)上，位于剪刃(9)两端并绕自身轴转动。扭簧(13)安装在齿形挡板(11)的转轴上，限位条(12)紧挨着齿形挡板(11)，限定了齿形挡板
(11)的转动角度为90°。
[0011]滑动楔形块(8)两个受力面之间的夹角α小于滑动楔形块(8)和钳剪基座(7)内部的斜面之间的摩擦角，如图5所示，保证剪刃(9)受力时，滑动楔形块(8)和钳剪基座(7)自锁。
[0012]本发明实现了将水泥柱的抱抓和水泥柱的钳剪结合在一起，集成度高，易于操作。[0013]本发明实现了在抱抓装置的基座不运动的情况下，完成了先将水泥柱的水泥进行钳碎，再将水泥柱的钢筋剪断的工作模式。
[0014]本发明实现了只采用一对驱动液压缸完成水泥钳碎和钢筋的剪断功能，使用楔形块的设计方式，形成机械自锁，具有极大的稳定性。
附图说明
[0015]下面结合附图对本发明进一步说明：
[0016]图1整体装配三维主视图；
[0017]图2整体装配三维轴视图；
[0018]图3抱抓装置主视图；
[0019]图4钳剪装置主视图；
[0020]图5钳剪切换装置剖视图；
[0021]图6钳剪切换装置爆炸图
[0022]图7钳碎过程齿形挡板工作状态
[0023]图8剪切过程齿形挡板工作状态
[0024]图9齿形挡板断面图
[0025]图10钳剪基座轴测半剖图
[0026]图中：A.抱抓装置，B.钳剪装置，C.钳剪切换装置，1.抱爪，2.抱抓液压缸，3.基座，4.抱抓连接轴，5.钳剪液压缸，6.钳剪连接轴，7.钳剪基座，8.滑动楔形块，9.剪刃，10.切换液压缸，11.齿形挡板，12.限位条，13.扭簧，14.摩擦片。
具体实施方式
[0027]下面结合附图说明下具体实施方式：
[0028]如图1所示，一种钳剪抓多功能工程属具由抱抓装置(A)、抱抓装置(B)组成；如图2所示，抱抓装置(B)包含钳剪切换装置(C)。初始状态下，抱抓液压缸(2)和钳剪液压缸(5)处于伸长状态，切换液压缸(10)处于收缩状态。属具工作模式为：
[0029]抱抓液压缸(2)和钳剪液压缸(5)收缩，属具移动到悬挂的水泥柱处，抱抓液压缸(2)伸长，抱抓装置(A)将水泥柱的虚抱，防止水泥柱的随意摆动。
[0030]钳剪液压缸(5)工作，驱动钳剪装置将水泥柱钳碎，钳碎过程中基座(3)可以沿水泥柱方向移动，便于将水泥充分钳碎，将钢筋露出。图7所示，钳碎过程中剪刃(9)隐藏在钳剪基座(7)内部，齿形挡板(11)合拢将钳剪基座(7)内部完全封闭。扭簧(13)将齿形挡板(11)固定住，保证齿形挡板不会随意的转动。
[0031]抱抓液压缸(2)工作，将水泥柱完全抱死。
[0032]图5所示，钳剪切换液压缸(10)推动滑动楔形块(8)，推动剪刃(9)运动，剪刃(9)运
动过程中将两侧的齿形挡板(11)像开门一样推开。图8所示推开的齿形挡板(11)与钳齿重叠，由于齿形挡板的齿形小于钳齿的齿形。因此齿形挡板完全被钳齿所隐藏，不会因为钳碎过程而受到损伤。摩擦片(14)增大了滑动楔形块(8)和钳剪基座(7)内斜面之间的摩擦，使滑动楔形块(8)和钳剪基座(7)的斜面形成机械自锁，无论剪刃(9)上所受的力为多大，都不会对切换液压缸(10)有影响，将所有的力都卸载到钳剪基座(7)上。
[0033]图4所示，钳剪液压缸(5)工作，推动剪刃(9)工作，将水泥中的钢筋剪断。剪断过程中，钳刃将多余水泥进一步钳碎，钢筋沿空隙接触到剪刃，后被剪断。
[0034]图5所示，钳剪切换液压缸(10)收缩，拉动滑动楔形块(8)和剪刃(9)退回，退回过程中齿形挡板(11)在扭簧(13)的作用下，一同合拢，合拢的齿形挡板(11)完全啮合在一起，形成一块完整的挡板，用于将阻挡破碎的水泥。在钳碎过程中，破碎的水泥容易进入到钳剪基座(7)的内部。限位条(12)用于防止齿形挡板在合拢过程中转动的最大角度。
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