集成型救援用液压工具的制作方法

xiaoxiao2020-6-27  176

集成型救援用液压工具的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种集成型救援用液压工具,采用平板式换向阀,其阀芯与阀芯孔之间留有能使阀芯轴心线能相对阀芯孔轴心线发生偏移的间隙,且在阀芯孔内的阀芯末端设有环形槽,环形槽中相对弹簧依次套有O型密封圈和带自动补偿功能的非金属挡圈。阀板在其与阀芯的接触面上布设有多条交叉呈网状的凹槽。本实用新型在同等破拆能力下,它的轴向、径向尺寸减小,质量减轻、体积缩小,适应性更强,非常有利于破拆救援作业的顺利完成。抗污染能力强,内泄漏量小,可靠性高。手柄具有双功能,由于液压油管从手柄内输出,故手柄增加了平面阀换向驱动功能,方便操作者使用。工作头可根据作业要求沿轴向旋转360度,更方便操作者在狭小空间内的使用。
【专利说明】集成型救援用液压工具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液压类救援设备,在危险状况发生时利用液压进行破拆金属或非金属结构的救援工具。
【背景技术】
[0002]随着社会的不断进步,对生命的紧急救援问题已愈来愈被大众所重视。在危机发生时(地震等自然灾害、交通意外、火灾、恐怖事件、战争等)受害者(的肢体)往往被困在狭小空间内不能移动,通常还会伴随着伤者的出血、骨折等更为严重的伤情。传统的救援破拆工具要完成上述作业,受到体积较大、质量较重的限制不能施展,严重影响了救援效率。
[0003]在狭小空间救援时,工具的尺寸、质量都或许成为严重影响救援作业顺利程度的指标(可能是致命的指标)。
[0004]一般的超高压(63MPa以上)救援工具是由4部分组成(如图1a所示):工作头总成
11、液压油缸锁体总成12、滑阀式换向阀总成13、手柄-液压管接口总成14。液压油缸锁体总成12与滑阀式换向阀总成13之间由螺栓连接。
[0005]在液压超高压(63MPa)救援工具【技术领域】上,滑阀式换向阀技术相对成熟,可以满足救援工具所要求的:较低的内泄漏量和弹簧复位功能,同时液压管可以通过手柄后端输出,方便操作,故国内外生产厂家一般都采用这一技术。但是它的缺点是:抗污染能力差,安全锁容易被液压卡死而失效。滑阀体一般由黑色金属硬化后精加工制造而成,所以换向阀体质量较重,由于他与油缸的材料(一般都采用铝合金)不同,所以必须单独制造,再由螺栓紧固在油缸盖上,这就使得工具不仅质量难以降低,整体尺寸也会加长。所以采用滑阀式换向阀的救援工具,在技术上不能实现“液压油缸、锁体总成、滑阀式换向阀一体化设计成型”(如图2所示,其中31为滑阀体,32为油缸,33为安全锁,34为螺栓)。
[0006]在液压【技术领域】中还有一种平板式换向阀,如图3所示,平板式换向阀3的主要组成部件包括阀板301、阀芯302、阀杆303、弹簧304和阀芯孔305。平板式换向阀目前仅应用于压力在35MPa以下的救援工具上,这是因为:其一,随着压力升高,理论上的加工精度不能保证平板式换向阀的阀板301与阀芯302的接触面在装配后正好平行的紧密接触,会有缝隙存在从而导致内泄漏量超标;其二,由于压力越高,液压压力施加在阀板301上的力也越大,阀板301与阀芯302的接触面间的摩擦力也越大,这种结构上的限制,使得仅靠有限的空间尺寸上布置的弹簧304,其复位力不能驱动平板阀复位;另外,由于传统的平面阀径向结构较大,很难采用将液压油管从手柄内输出的方便使用的布置结构。

【发明内容】

[0007]本实用新型首要解决的技术问题是:采用传统平板式换向阀结构的液压救援工具,其阀板301与阀芯302的接触面在装配后不能保证两者正好平行的紧密接触,导致在液压超高压状态工作中,因阀板301与阀芯302两者接触面存在缝隙从而导致内泄漏量超标的问题。[0008]为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:集成型救援用液压工具,包括工作头、油缸、主要由阀板301、阀芯302、弹簧304和阀芯孔305组成的平板式换向阀、油管和手柄,其特征在于,阀芯与阀芯孔之间留有能使阀芯轴心线能相对阀芯孔轴心线发生偏移的间隙,且在阀芯孔内的阀芯末端设有环形槽,环形槽中相对弹簧304依次套有O型密封圈和带自动补偿功能的非金属挡圈。
[0009]进一步,所述带自动补偿功能的非金属挡圈采用聚四氟乙烯(PTFE)复合材料。
[0010]进一步,阀板在其与阀芯的接触面上布设有多条交叉呈网状的凹槽。
[0011]另外,本实用新型还提供了能使工作头具有360度旋转功能的结构改进,即支撑工作头的支撑体与油缸I前端相抵接,且支撑体和油缸缸体上对应各设有一环形槽,还包括一环形的连接环,连接环内壁两端各设有一环形凸起,连接环套设于支撑体和油缸缸体之间,环形凸起嵌入至对应环形槽内,支撑体可在连接环的限位支撑下可沿轴线360度旋转,进而实现其所支撑的工作头工可根据作业要求沿轴向旋转360度,更方便操作者在狭小空间内的使用。
[0012]本实用新型具有的优点和积极效果是:本实用新型是液压油缸、锁体总成、平板式换向阀一体化设计的集成型救援用液压工具,在同等破拆能力下,它的轴向、径向尺寸减小,质量减轻、体积缩小,适应性更强,非常有利于破拆救援作业的顺利完成。
[0013]抗污染能力强,内泄漏量小,可靠性高。
[0014]手柄具有双功能,由于液压油管从手柄内输出,故手柄增加了平面阀换向驱动功能,方便操作者使用。
[0015]工作头可根据作业要求沿轴向旋转360度,更方便操作者在狭小空间内的使用。
【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1a是传统型液压救援工具结构示意图
[0017]图1b是本实用新型的集成型救援用液压工具的结构示意图
[0018]图2是滑阀式换向阀的结构示意图,其中31为滑阀体,32为油缸,33为安全锁,34为螺栓
[0019]图3是包括35MPa传统平板式换向阀总成的液压工具结构局部示意图,其中I为油缸,2为换向阀体,4为手柄,5为油管,3为平板式换向阀,其中301为阀板,302为阀芯,303为阀杆,304为弹簧,305为阀芯孔
[0020]图4是对图3所示中平板式换向阀总成部分进行改进的放大结构示意图
[0021]图5是平板式换向阀的阀板接触面带有网状凹槽的示意图
[0022]图6是带有改进后的平板式换向阀总成的集成性救援用液压工具的结构剖视示意图,主要显示的是液压油缸锁体与平面式换向阀一体化总成,图中未显示工作头总成部分
[0023]图7是工作头旋转机构位置示意图
[0024]图8是图7中虚框部分的放大示意图
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。[0026]本实用新型的集成型救援用液压工具主要由3大部分组成(如图1b所示):工作头总成21、液压油缸锁体与平面式换向阀一体化总成22、手柄-液压管接口总成23。
[0027]本实用新型首要解决的技术问题是:采用传统平板式换向阀结构的液压救援工具,如图3所示,包括工作头、油缸、主要由阀板301、阀芯302、弹簧304和阀芯孔305组成的平板式换向阀、油管和手柄,其阀板301与阀芯302的接触面在装配后不能保证两者正好平行的紧密接触,导致在液压超高压状态工作中,因阀板301与阀芯302两者接触面存在缝隙从而导致内泄漏量超标的问题。
[0028]为解决此问题,本实用新型的集成型救援用液压工具提供了一种解决方案的实施例,主要改进思路为:在平板式换向阀的结构上创新性的设计了在液压和弹簧力作用下,可自动贴合的平面平行结构,即在阀芯和阀孔之间保持一定的间隙,且还要保证超高压不泄露,具体为:如图4所示,阀芯302与阀芯孔之间留有能使阀芯轴心线能相对阀芯孔轴心线发生偏移的间隙,在弹簧力和压力的作用下强迫阀芯和阀板两者接触面紧密贴合,阀芯沿轴向的偏移由阀孔与阀芯的间隙补偿,保证了两个阀面的装配平行,消除了两者的装配缝隙,从而解决了内泄漏量超标的问题;
[0029]同时,在阀芯孔内的阀芯末端设有环形槽306,环形槽中相对弹簧304依次套有O型密封圈307和带自动补偿功能的非金属挡圈308 ;
[0030]带自动补偿功能的非金属挡圈在现有技术中有很多种材质可实现自动补偿功能,比较常见的是聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,复合有青铜等材料的,以保证密封件能产生高度的弹性和磨损自动补偿作用,从而形成优异的动密封,保证O型圈可靠密封。
[0031 ] 另外,如图5所示,阀板301在其与阀芯的接触面上布设有多条交叉呈网状的凹槽309。在这些凹槽内可存有少量的油,在液压力的作用下,阀芯和阀杆贴合面之间产生油膜悬浮效应,降低了两个阀接触面的摩擦系数,从而降低了平面阀滑动时的摩擦力,即工作时的换向驱动力和复位力。
[0032]如图6所示,本实用新型还取消了后油缸盖结构,将阀芯孔直接开设在铝合金油缸的底部,再在阀芯孔中装配阀芯,阀杆303即阀的换向部分连接换向拨叉并旋装于手柄232中,液压油管238从手柄直接穿出,同时手柄的另一个功能即成为了平板阀的换向驱动手柄,这就更方便了操作者的使用。
[0033]另外,如图7和图8所示,本实用新型还提供了能使工作头具有360度旋转功能的结构改进,即支撑工作头的支撑体103与油缸I前端(开口处)相抵接,且支撑体103和油缸I缸体上对应各设有一环形槽,还包括一环形的连接环104,连接环104内壁两端各设有一环形凸起106,连接环套设于支撑体103和油缸I缸体之间,环形凸起106嵌入至对应环形槽内,支撑体可在连接环的限位支撑下可沿轴线360度旋转,进而实现其所支撑的工作头工可根据作业要求沿轴向旋转360度,更方便操作者在狭小空间内的使用。
[0034]上述创新性的设计,将平板式换向阀结构应用到了超高压救援工具系统上,还可实现双功能手柄内输出油管、“液压油缸、锁体总成、平板式换向阀一体化设计”,在不降低工作能力的前提下,将救援工具的质量、轴向、径向尺寸,体积较大幅度消减。
[0035]救援工具的出现至今已有40多年的历史了,几乎两代技术人员为之不懈地创新和努力,最早的救援工具质量达到30kg以上,长度尺寸超过900mm,剪切能力在直径25mm以下。在长期的救援实践中,救援人员深刻地认识到,救援工具的工作能力、质量、外廓尺寸这三个参数是评价救援工具先进性的重要指标。在救援作业中,救援人员要在空间任何角度(甚至在地下窄小空间)、救援人员身体各种姿态下灵活操作救援工具进行剪切、扩张、分离、撑顶作业,为此这三个指标在某种意义上决定了救援作业的成败!在救援领域内为了评价救援工具的先进性,引入了能力系数:工具的能力/工具的质量,对于救援用剪切器国际上最先进的能力系数是:3.0,国内先进水平是2.2,经过我们的创新设计能力系数提升到了 3.3。
[0036]本实用新型是液压油缸、锁体总成、平板式换向阀一体化设计的集成型救援用液压工具,在同等破拆能力下,它的轴向、径向尺寸减小,质量减轻、体积缩小,适应性更强,非常有利于破拆救援作业的顺利完成。抗污染能力强,内泄漏量小,可靠性高。手柄具有双功能,由于液压油管从手柄内输出,故手柄增加了平面阀换向驱动功能,方便操作者使用。工作头可根据作业要求沿轴向旋转360度,更方便操作者在狭小空间内的使用。
[0037]以上对本实用新型的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.集成型救援用液压工具,包括工作头、油缸、主要由阀板、阀芯、弹簧和阀芯孔组成的平板式换向阀、油管和手柄,其特征在于:阀芯与阀芯孔之间留有能使阀芯轴心线能相对阀芯孔轴心线发生偏移的间隙,且在阀芯孔内的阀芯末端设有环形槽,环形槽中相对弹簧依次套有O型密封圈和带自动补偿功能的非金属挡圈。
2.根据权利要求1所述的液压工具,其特征在于:所述非金属挡圈采用聚四氟乙烯复合材料。
3.根据权利要求1所述的液压工具,其特征在于:阀板在其与阀芯的接触面上布设有多条交叉呈网状的凹槽。
4.根据权利要求1所述的液压工具,其特征在于:支撑工作头的支撑体与油缸前端相抵接,且支撑体和油缸缸体上对应各设有一环形槽,还包括一环形的连接环,连接环内壁两端各设有一环形凸起,连接环套设于支撑体和油缸缸体之间,环形凸起嵌入至对应环形槽内,支撑体可在连接环的限位支撑下可沿轴线360度旋转。
5.根据权利要求1所述的液压工具,其特征在于:阀芯孔开设在油缸的底部,阀杆连接换向拨叉并旋装于手柄中,液压油管经手柄穿出。
【文档编号】A62B99/00GK203507354SQ201320643457
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年10月17日 优先权日:2013年10月17日
【发明者】马其诚, 赵艾, 李晔, 臧秀明 申请人:天津泰瑞救援装备有限公司

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