Ручные гидравлические ножницы
Полезная модель относится к области машиностроения. Ручные гидравлические ножницы содержат гидроцилиндр 1 с блоком управления, напорный 3 и сливной 4 рукава и два ножа 5. Ножи 5 установлены один над другим на корпусе гидроцилиндра 1 с возможностью встречно-возвратного вращательного движения один относительно другого. Они кинематически связаны также со штоком 11 гидроцилиндра 1 шатунным механизмом. В каждом из ножей, имеющем вид пластины с основным 7 и вспомогательным 8 отверстиями и ребрами жесткости 9, на внутренней и внешней его сторонах вокруг основного отверстия 7 выполнена спиралевидная канавка 10, заполненная при сборке смазкой. Спиралевидные канавки 10 расположены в зоне плоскости контакта ножей 5 один с другим и в зоне плоскости контакта ножей 5 с корпусом гидроцилиндра 1. В режущей части ножей 5 выполнено семь скругленных насечек 19, на концевой части - два крупных зубца 20, а наконечник выполнен в форме клина 21. Такие ручные гидравлические ножницы имеют повышенную эксплуатационную эффективность за счет повышения устойчивости к тяжелым нагружениям и многофункциональны.
Полезная модель относится к области машиностроения и может использоваться преимущественно при аварийно-спасательных и демонтажных работах в устройствах для деформации элементов металлических конструкций - проделывания проходов в завалах, перерезывания арматуры, листовой обшивки и других элементов, резки листового металла, а также для подъема, удерживания, перемещения и стягивания тяжелых грузов.
Известен ручной гидравлический инструмент, выполняющий основную функцию ручных гидравлических ножниц, содержащий гидроцилиндр с электрическим блоком управления и два ножа, каждый из которых выполнен в виде снабженной основным и вспомогательным отверстиями пластины с режущей частью фигурной формы в виде мелкой насечки на режущей части ножа. установленных один над другим на корпусе инструмента с возможностью встречно-вовзвратного вращательного движения один относительно другого вокруг оси совмещенных основных отверстий и кинематически связанных со штоком гидроцилиндра посредством подвижного соединения своими вспомогательными отверстиями с шатунным механизмом (ЕР 0519845 В1, 1992).
Такой инструмент, однако, неудобен в пользовании, поскольку имеет значительные габариты и вес и требует подключения электрической энергии. Его функциональные возможности ограничены, поскольку в нем не предусмотрены конструктивные элементы, позволяющие проводить необходимый комплекс работ, например, при аварийно-спасательных операциях.
Из известных ручных гидравлических ножниц наиболее близкими к предложенным являются ручные гидравлические ножницы, содержащие гидроцилиндр с блоком управления, напорный и сливной рукава и два ножа, каждый из которых выполнен в виде снабженной основным и вспомогательным отверстиями и ребрами жесткости пластины с имеющей ряд одинаковых скругленных насечек режущей частью, установленных один над другим на корпусе
гидроцилиндра с возможностью встречно-возвратного вращательного движения один относительно другого вокруг оси совмещенных основных отверстий и кинематически связанных со штоком гидроцилиндра посредством подвижного соединения своими вспомогательными отверстиями с шатунным механизмом (RU 2116872 С1, 1998). В режущей части ножей выполнена режущая впадина с рядом (пятью) одинаковых зубьев, образованных пересечением цилиндрических поверхностей. При использовании инструмента, например, при разрезании элементов конструкций, он устанавливается так, чтобы разрезаемый элемент располагался между режущими частями ножей (в одной из впадин между зубьями). Давлением гидравлической жидкости, подаваемой насосом через напорный рукав в напорную магистраль, выдвигается шток гидроцилиндра, который через шатунный механизм сообщает ножам встречное вращательное движение.
Эти ручные гидравлические ножницы удобны в использовании, позволяют проводить резку стержневых, трубчатых, листовых материалов и конструкций, а также расширение и стяжку элементов конструкций, подъем и перемещение грузов. Однако такие ручные гидравлические ножницы недостаточно устойчивы к тяжелым нагружениям, что делает их недостаточно эффективными, например, при аварийно-спасательных и других работах, где требуется проведение разнообразных операций с приложением значительных нагрузок.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в создании ручных гидравлических ножниц, лишенных недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, заключается в повышении эксплуатационной эффективности ручных гидравлических ножниц за счет повышения их устойчивости к тяжелым нагружениям при проведении разнообразных аварийно-спасательных и демонтажных операций.
Это достигается тем, что в ручных гидравлических ножницах, содержащих гидроцилиндр с блоком управления, напорный и сливной рукава и два ножа, каждый из которых выполнен в виде снабженной основным и вспомогательным отверстиями и ребрами жесткости пластины с имеющей ряд одинаковых скругленных насечек режущей частью, установленных один над другим на корпусе гидроцилиндра с возможностью встречно-возвратного вращательного движения один относительно другого вокруг оси совмещенных основных отверстий и
кинематически связанных со штоком гидроцилиндра посредством подвижного соединения своими вспомогательными отверстиями с шатунным механизмом, в каждом из ножей на внутренней и внешней его сторонах вокруг основного отверстия выполнена заполненная смазкой спиралевидная канавка, спиралевидные канавки на внутренних сторонах ножей расположены в зоне плоскости контакта ножей один с другим, а на внешних - в зоне плоскости контакта ножей с корпусом гидроцилиндра, при этом количество скругленных насечек, расположенных перпендикулярно плоскости ножей, выбрано равным семи, на концевой части каждого из ножей со стороны, противоположной режущей части, выполнены два крупных зубца, а наконечник концевой части выполнен в форме клина. В концевой части каждого из ножей может быть выполнено перпендикулярно плоскости ножа дополнительное отверстие. На концевой части каждого из ножей с ее наружной стороны могут быть выполнены мелкие насечки. Поршень гидроцилиндра может быть выполнен в виде полого цилиндра, состоящего из двух частей разного диаметра, при этом шток гидроцилиндра образован частью полого цилиндра, имеющей меньший диаметр. Управляющий элемент блока управления может быть выполнен в виде связанных с золотниковым механизмом маховичка или рукоятки.
На фиг.1 показан общий вид ручных гидравлических ножниц с управляющим элементом в виде маховичка. На фиг.2 показана конструкция ручных гидравлических ножниц с частичным разрезом, снабженных управляющим элементом в виде рукоятки. На фиг.3 показан общий вид ножа ручных гидравлических ножниц.
Ручные гидравлические ножницы содержат гидроцилиндр 1 с блоком управления, управляющий элемент которого 2 выполнен в виде маховичка (фиг.1) или рукоятки (фиг.2), напорный 3 и сливной 4 рукава и два ножа 5. К корпусу гидроцилиндра 1 может быть прикреплен держатель (ручка) 6. Каждый из ножей 5 выполнен в виде снабженной основным 7 и вспомогательным 8 отверстиями и ребрами жесткости 9 пластины с режущей частью фигурной формы. В каждом из ножей 5 на внутренней и внешней его сторонах вокруг основного отверстия 7 выполнена спиралевидная канавка 10, преимущественно в форме одного витка спирали. Спиралевидные канавки 10 охватывают всю плоскость вокруг основных отверстий 7, соответствующую зонам контакта ножей 5 один с другим и контакта
ножей 5 с корпусом гидроцилиндра 1. В спиралевидных канавках 10, имеющих преимущественно прямоугольный профиль, высота которого составляет, например, 0,2-0,4 мм, размещена смазка, например, графитовая. Ножи 5 установлены на корпусе гидроцилиндра 1 с возможностью встречно-возвратного вращательного движения и кинематически связаны со штоком 11 гидроцилиндра посредством шатунного механизма. Поршень 12 гидроцилиндра 1 выполнен преимущественно в виде полого цилиндра, состоящего из двух частей разного диаметра, часть которого с меньшим диметром образует шток 11. Ножи 5 закреплены преимущественно с помощью болтов 13, а их связь со штоком 11 осуществлена посредством установленных во вспомогательных отверстиях 8 пальцев 14 с шатунами 15, центрального пальца 16 и буксы 17, образующих шатунный механизм. В каждом из ножей 5 в их концевой части может быть выполнено дополнительное отверстие 18. В режущей части (лезвии) ножей 5 выполнено семь скругленных (круглых цилиндрических или конусных) насечек 19, преимущественно крупных. На концевой части ножей 5 со стороны, противоположной режущей части, выполнены два крупных зубца 20, а наконечник концевой части выполнен в форме клина 21. На внутренней поверхности концевой части ножей 5 могут быть выполнены мелкие насечки 22. Блок управления ручных гидравлических ножниц, управляемый управляющим элементом 2, содержит золотниковый и челночный механизмы, предохранительные клапаны между ними и в сливной магистрали (на чертежах не показаны).
Основной функцией ручных гидравлических ножниц является разрезание элементов и материалов, однако они могут использоваться и для перекусывания изделий, а также для подъема, удерживания, перемещения, стягивания грузов и других операций.
Для приведения ручных гидравлических ножниц в рабочее состояние они стыкуются с помощью рукавов 3, 4 с гидравлическим источником давления, например, типа СГС-1-80ДХ или СГС-2-80ДХ. В режиме сведения ножей 5 при повороте управляющего элемента (маховичка или рукоятки) 2 гидравлическая жидкость, преимущественно масло, от гидравлического источника давления по напорному рукаву 3 подается через золотниковый механизм в соответствующую полость челночного механизма, который открывает выход для слива масла из
штоковой полости через трубку 23 и соответствующие каналы в сливной рукав 4. Одновременно подаваемое масло поступает в поршневую полость гидроцилиндра 1 через соответствующий канал. Поршень 12 со штоком 11 вместе с буксой 17 совершает поступательное движение и через пальцы 14, 16 и шатуны 15 передает усилие на ножи 5, которые совершают необходимую работу. В режиме разведения ножей 5 масло подается в другую полость челночного механизма, который открывает выход для слива масла из поршневой полости через соответствующие каналы в сливной рукав 4. Одновременно подаваемое масло поступает в поршневую полость гидроцилиндра 1 через соответствующий канал и трубку 23. Поршень 12 со штоком 11 совершает обратное движение и ножи 5 посредством шатунного механизма расходятся. При переходе в режим холостого хода управляющий элемент 2 и золотниковый механизм переводятся в нейтральное положение, при этом обе полости челночного механизма сообщаются со сливной магистралью, а движения поршня 12 со штоком 11, а значит и ножей 5, не происходит. Аналогично фиксирование поршня 12 со штоком 11 происходит и в случае обрыва напорного рукава 3 независимо от положения золотника золотникового механизма. Наличие предохранительных клапанов между золотниковым и челночным механизмами защищает полости ручных гидравлических ножниц от превышения давления сверх допустимого, которое может возникнуть при промежуточном фиксировании поршня 12 со штоком 11, когда он двигался под действием внешней нагрузки, или при обрыве напорного рукава 3. Наличие предохранительного клапана в сливной магистрали защищает полости и блок управления от превышения давления сверх допустимого, которое может возникнуть при эффекте мультипликации, появляющемся, когда по какой-либо причине запирается сливная магистраль.
Выполнение в режущей части ножа 5 скругленных насечек в количестве семи является наиболее оптимальным, особенно при повышенных нагрузках. Выполнение на его концевой части со стороны, противоположной режущей части, двух крупных зубцов 20 (вместо мелких насечек, как это сделано в прототипе), упрочняет концевую часть ножа 5 и обеспечивает надежное зацепление при подъеме грузов. Дополнительно упрочняет концевую часть выполнение наконечника в форме клина 21. Дополнительные отверстия 18 предназначены для
закрепления стягивающих элементов. Выполнение в ножах 5 спиралевидных канавок 10, наполненных смазкой, обеспечивает надежную работу ручных гидравлических ножниц, особенно в режиме повышенных нагрузок, являющихся типичными при аварийно-спасатальных работах. Форма спиралевидных канавок 10, преимущественно в виде одного витка спирали, выбрана экспериментально, как наиболее оптимальная с точки зрения эффективности смазки.
Пример реализации. Ручные гидравлические ножницы НКГС-80 (Ножницы гидравлические комбинированные "Спрут") имеют габаритные размеры - 850×200×170 мм, массу - 13,5 кг. Максимальное рабочее давление составляет 80 МПа; максимальное усилие на концах ножей 5 в режиме расширения - 5,8 тс; максимальное усилие в режиме резания (стягивания) на концах ножей - 7,1 тс, у основания ножей 5-36 тс; максимальное усилие стягивания насадками с крюками - 9,5 тс. Назначение - резание полос и листового материала, перекусывание арматуры, труб, уголков и др., проделывание проходов в завалах, ведение монтажных работ, раздвижение, стягивание, приподнимание, перемещение и удерживание тяжелых грузов. Толщина разрезаемого металла составляет до 10 мм.
Ручные гидравлические ножницы, выполненные в соответствии с полезной моделью, имеют более высокую эксплуатационную эффективность по сравнению с известными аналогичными инструментами.
1. Ручные гидравлические ножницы, содержащие гидроцилиндр с блоком управления, напорный и сливной рукава и два ножа, каждый из которых выполнен в виде снабженной основным и вспомогательным отверстиями и ребрами жесткости пластины с имеющей ряд одинаковых скругленных насечек режущей частью, установленных один над другим на корпусе гидроцилиндра с возможностью встречно-возвратного вращательного движения один относительно другого вокруг оси совмещенных основных отверстий и кинематически связанных со штоком гидроцилиндра посредством подвижного соединения своими вспомогательными отверстиями с шатунным механизмом, отличающиеся тем, что в каждом из ножей на внутренней и внешней его сторонах вокруг основного отверстия выполнена заполненная смазкой спиралевидная канавка, спиралевидные канавки на внутренних сторонах ножей расположены в зоне плоскости контакта ножей один с другим, а на внешних - в зоне плоскости контакта ножей с корпусом гидроцилиндра, при этом количество скругленных насечек, расположенных перпендикулярно плоскости ножей, выбрано равным семи, на концевой части каждого из ножей со стороны, противоположной режущей части, выполнены два крупных зубца, а наконечник концевой части выполнен в форме клина.
2. Ручные гидравлические ножницы по п.1, отличающиеся тем, что в концевой части каждого из ножей выполнено перпендикулярное плоскости ножа дополнительное отверстие.
3. Ручные гидравлические ножницы по п.1, отличающиеся тем, что на концевой части каждого из ножей с ее наружной стороны выполнены мелкие насечки.
4. Ручные гидравлические ножницы по п.1, отличающиеся тем, что поршень гидроцилиндра выполнен в виде полого цилиндра, состоящего из двух частей разного диаметра, при этом шток гидроцилиндра образован частью полого цилиндра, имеющей меньший диаметр.
5. Ручные гидравлические ножницы по п.1, отличающиеся тем, что управляющий элемент блока управления выполнен в виде связанного с золотниковым механизмом маховичка.
6. Ручные гидравлические ножницы по п.1, отличающиеся тем, что управляющий элемент блока управления выполнен в виде связанной с золотниковым механизмом рукоятки.
