，耳環(huán)2處受到拉力和彎力，在耳環(huán)2與鉸接盤1連接處有拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，將耳環(huán)2與鉸接盤1做成一體式結(jié)構(gòu)，并且在接觸處有倒圓角以減少應(yīng)力集中，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)更加牢固可靠。
[0042]如圖2所示，鉸接盤1的第一端面103上設(shè)置耳環(huán)2，第二端面104上設(shè)置螺栓102，螺栓102共有4個(gè)，與螺母9配合，用于固定液壓缸4，螺栓102與鉸接盤1為一體式結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免了在鉸接盤1上打4個(gè)通孔降低鉸接盤1的強(qiáng)度，也避免影響第一端面103上的耳環(huán)2的結(jié)構(gòu)以及整個(gè)液壓式抓鉗器的安裝，使得整個(gè)機(jī)構(gòu)緊湊，承載能力強(qiáng)。
[0043]液壓抓鉗器在工作的時(shí)候，爪3直接與工作對(duì)象接觸，例如抓石塊、廢舊金屬等時(shí)，通過動(dòng)力機(jī)構(gòu)間接施加在爪3上的力來抓取。爪3承受的力大，為鍛鋼材料，其強(qiáng)度高。爪3為彎曲形狀，如圖3所示，第二關(guān)節(jié)303與第一關(guān)節(jié)302的彎角為150度，爪末端第三關(guān)節(jié)304與第二關(guān)節(jié)303有較小的弧度，爪3的末端第三關(guān)節(jié)304長(zhǎng)度短并且被削尖。所述的爪3的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有三個(gè)優(yōu)點(diǎn):第一，可以保證液壓式抓鉗器工作的時(shí)候有足夠的抓緊力，使作業(yè)對(duì)象不從液壓抓鉗器開口處脫落;第二，當(dāng)缸桿6完全縮回時(shí)，即液壓式抓鉗器開口最大時(shí)三個(gè)爪的第二關(guān)節(jié)303相互平行以保證三個(gè)爪能夠同時(shí)能與水平面垂直，以便于抓取時(shí)順利；第三，將爪3的末端削尖，減小切入阻力，使爪3更容易切入。
[0044]液壓缸的安裝方式有法蘭型、銷軸型、耳環(huán)型、底座型、球頭型等。本發(fā)明的液壓缸4采用法蘭式安裝。鉸接盤1上有足夠的安裝空間，因此液壓缸4法蘭為尾部外法蘭，法蘭盤上沿圓周方向均勻布置4個(gè)液壓缸法蘭連接孔401。結(jié)構(gòu)如圖4所示。上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):第一，通過尾部外法蘭固定液壓缸4就避免液壓缸4尾部的筒壁特別厚來打螺紋孔;第二，固定液壓缸4的螺母9露在外邊，便于安裝，拆卸、檢修。
[0045]液壓缸4上的兩個(gè)油口即小腔油口 7和大腔油口 8布置如圖4所示，大腔油口 8接通液壓缸4的大腔，即無(wú)桿腔，小腔油口 7接通液壓缸4的小腔，即有桿腔。液壓油從大腔油口 8進(jìn)入液壓缸4，缸桿6伸出;液壓油從小腔油口 7進(jìn)入液壓缸4，缸桿6縮回。無(wú)桿腔的橫截面積大于有桿腔的橫截面積，同樣壓力的液壓油引入液壓缸4的無(wú)桿腔和有桿腔時(shí)，無(wú)桿腔的作用力更大，根據(jù)上述特征，選擇缸桿6伸出時(shí)液壓抓鉗器收攏閉合，缸桿6縮回時(shí)液壓抓鉗器分散張開。
[0046]推盤5結(jié)構(gòu)如圖5所示，推盤5亦為三叉式結(jié)構(gòu)，每個(gè)叉上開有一個(gè)腰形孔501。腰形孔501的寬度即兩端半圓的直徑，略大于爪3的直徑，這樣的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)使得爪3在腰形孔501中運(yùn)動(dòng)時(shí)不易卡住。液壓抓鉗器的收攏閉合與分散張開是腰形孔501的內(nèi)壁與爪3摩擦并推動(dòng)爪3繞銷10轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。腰形孔501兩端的圓弧處受到很大的摩擦力，因此在腰形孔501內(nèi)壁加一個(gè)銅套。銅與鋼的摩擦系數(shù)小且銅的硬度小于爪3的硬度，銅與鋼的摩擦副中銅套被磨損失效后，更換銅套即可。
[0047]推盤5固定在缸桿6上，固定方式如圖1所示。在推盤5中心處開有一個(gè)腰形的缸桿連接孔502，缸桿6的頂端穿過腰形孔501，并通過缸桿凸臺(tái)602限定最大位移，缸桿6的末端有缸桿銷孔601，通過銷釘可以限制缸桿6從推盤5的腰形孔501退出。
[0048]缸桿6結(jié)構(gòu)如圖6所示，缸桿6上與用于連接推盤5相對(duì)的另一端為活塞603，活塞603將液壓缸4內(nèi)腔分為兩部分，即有桿腔和無(wú)桿腔。液壓油通過小腔油口 7或大腔油口 8作用在活塞截面上，推動(dòng)缸桿6在液壓缸4內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
[0049]本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，連接方式如下所述:爪3的連接孔301與鉸接盤1的鉸接盤銷孔101直徑相同，通過銷10連接。爪3在鉸接盤1上可以繞著銷10旋轉(zhuǎn)，爪3穿過推盤5上的腰形孔501，腰形孔501可以推動(dòng)爪3收攏或分散。缸桿6的頂端從推盤5的一面穿過缸桿連接孔502，在推盤5的另一面，用銷釘穿過缸桿銷孔601，便實(shí)現(xiàn)推盤5與缸桿6連接。當(dāng)缸桿6伸出時(shí)，缸桿凸臺(tái)602推動(dòng)推盤5向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)缸桿6縮回時(shí)，穿過缸桿銷孔601的銷釘限制缸桿6從缸桿連接孔502退出，拉動(dòng)推盤5向上運(yùn)動(dòng)。在缸桿6伸出、縮回運(yùn)動(dòng)時(shí)推盤5—起運(yùn)動(dòng)，缸桿6伸出時(shí)，液壓抓鉗器分散張開，缸桿6縮回時(shí)，液壓抓鉗器收攏閉合。
[0050]將整個(gè)液壓抓鉗器按照上述方法組裝后，通過耳環(huán)2將整個(gè)裝置連接到工作裝置如液壓挖掘上的連接處。挖掘機(jī)上引出的兩個(gè)油口分別接到的液壓缸4上的小腔油口 7和大腔油口 8上。操作液壓挖掘機(jī)上相應(yīng)的操作桿，為液壓抓鉗器供油。當(dāng)壓力油從大腔油口 8進(jìn)入液壓缸4大腔時(shí)，缸桿6伸出，推動(dòng)推盤5向下運(yùn)動(dòng)，推盤5上腰形孔501的內(nèi)壁推動(dòng)三個(gè)爪收攏，液壓抓鉗器閉合;壓力油從小腔油口 7進(jìn)入液壓缸時(shí)，缸桿6縮回，拉動(dòng)推盤5向上運(yùn)動(dòng)，推盤5上腰形孔501的內(nèi)壁推動(dòng)三個(gè)爪張開，液壓抓鉗器張開。通過調(diào)節(jié)液壓挖掘機(jī)的鏟斗油缸，可以調(diào)節(jié)液壓抓鉗器的角度，以便順利完成抓取、搬運(yùn)等作業(yè)。本發(fā)明通過液壓缸4與鉸接盤1和推盤5的結(jié)合，只需要一個(gè)液壓缸便可控制三個(gè)爪張開和閉合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，易于控制，成本低。
[0051]本發(fā)明通過液壓缸與鉸接盤和推盤的結(jié)合，只需要一個(gè)液壓缸便可控制是三個(gè)爪，實(shí)現(xiàn)液壓抓鉗器張開和閉合兩個(gè)動(dòng)作。整個(gè)工作裝置只有一個(gè)液壓缸需要供油，也不再需要同步閥，使得液壓抓鉗器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，易于控制，成本低。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液壓式抓鉗器，與工作裝置相連接，通過該裝置的液壓能驅(qū)動(dòng)來抓取物品，其特征在于，包括鉸接盤(1)、爪(3)、液壓缸(4)和推盤(5)，所述的鉸接盤(1)的第一端面(103)與工作裝置連接，鉸接盤(1)的第二端面(104)與液壓缸(4)缸體的固定端固定連接，所述的爪(3)的一端與鉸接盤(1)鉸接，爪(3)的另一端朝向鉸接盤(1)垂直端面的軸線方向彎折，沿鉸接盤(1)的周向分布有若干個(gè)爪(3)，所述的推盤(5)固定設(shè)置在液壓缸(4)缸桿(6)的自由端，推盤(5)上開設(shè)有供爪(3)自由穿過的孔，推盤(5)通過該孔套設(shè)在爪(3)上，通過推盤(5)的移動(dòng)控制爪(3)進(jìn)行收攏或分散。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓式抓鉗器，其特征在于，所述的鉸接盤(1)的第一端面(103)上固定設(shè)置有耳環(huán)(2)，鉸接盤(1)通過耳環(huán)(2)與工作裝置連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓式抓鉗器，其特征在于，所述的鉸接盤(1)的第二端面(104)上固定設(shè)置有螺栓(102)，螺栓(102)上配合設(shè)置有螺母(9)，液壓缸(4)缸體的固定端為法蘭，該法蘭上開設(shè)有供螺栓(102)穿過的液壓缸法蘭連接孔(401)，鉸接盤(1)與液壓缸(4)通過螺栓(102)和螺母(9)固定連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓式抓鉗器，其特征在于，所述的爪(3)依次包括第一關(guān)節(jié)(302)、第二關(guān)節(jié)(303)和第三關(guān)節(jié)(304)，所述的第一關(guān)節(jié)(302)與第二關(guān)節(jié)(303)的軸線相交呈一定角度，第一關(guān)節(jié)(302)的自由端與鉸接盤(1)鉸接;所述的第三關(guān)節(jié)(304)設(shè)置在第二關(guān)節(jié)(303)自由端的端部，所述的第二關(guān)節(jié)(303)的自由端朝向鉸接盤(1)垂直端面的軸線方向設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種液壓式抓鉗器，其特征在于，所述的第一關(guān)節(jié)(302)與第二關(guān)節(jié)(303)的軸線相交呈鈍角，在液壓抓鉗器完全張開時(shí)，所述的第二關(guān)節(jié)(303)的軸線相互平行。6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種液壓式抓鉗器，其特征在于，所述的推盤(5)上開設(shè)的供爪(3)自由穿過的孔選用腰型孔(501)，推盤(5)通過腰型孔(501)套設(shè)在爪(3)的第一關(guān)節(jié)(302)上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓式抓鉗器，其特征在于，所述的鉸接盤(1)和推盤(5)選用三叉式結(jié)構(gòu)，鉸接盤(1)每個(gè)叉的端部鉸接一個(gè)爪(3)，推盤(5)的每個(gè)叉上開設(shè)一個(gè)供爪(3)自由穿過的孔，該孔所在分布圓的半徑與鉸接盤(1)上鉸接爪(3)鉸接點(diǎn)所在分布圓的半徑大小不同，通過推盤(5)的移動(dòng)控制爪(3)進(jìn)行收攏或分散。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓式抓鉗器，其特征在于，所述的液壓缸(4)、鉸接盤(1)和推盤(5)同軸設(shè)置。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓式抓鉗器的使用方法，其特征在于，通過耳環(huán)(2)將抓鉗器與工作裝置相連接，將工作裝置上的工作液壓管與液壓缸(4)連接為抓鉗器提供液壓能，液壓缸(4)通過液壓能驅(qū)動(dòng)缸桿(6)進(jìn)行伸縮，缸桿(6)的伸縮驅(qū)動(dòng)推盤(5)同步移動(dòng)，推盤(5)的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)所有的爪(3)同步進(jìn)行收攏或分散，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的抓取和釋放;在抓取物品前，缸桿(6)處于收縮狀態(tài)，推盤(5)驅(qū)動(dòng)爪(3)進(jìn)行分散使被抓取的物品能夠進(jìn)入爪(3)形成的抓取空間內(nèi)；在抓取物品時(shí)，液壓缸(4)驅(qū)動(dòng)缸桿(6)伸出，缸桿(6)驅(qū)動(dòng)推盤(5)同步移動(dòng)，推盤(5)的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)爪(3)進(jìn)行收攏并抓取物品；在釋放物品時(shí)，液壓缸(4)驅(qū)動(dòng)缸桿(6)收縮，缸桿(6)的收縮驅(qū)動(dòng)推盤(5)同步移動(dòng)，推盤(5)驅(qū)動(dòng)爪(3)進(jìn)行分散并將物品釋放。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液壓抓鉗器及其使用方法，與工作裝置相連接，通過該裝置的液壓能驅(qū)動(dòng)來抓取物品，包括鉸接盤、爪、液壓缸和推盤，所述的鉸接盤的第一端面與工作裝置連接，鉸接盤的第二端面與液壓缸缸體的固定端固定連接，所述的爪的一端與鉸接盤鉸接，爪的另一端朝向鉸接盤垂直端面的軸線方向彎折，沿鉸接盤的周向分布有若干個(gè)爪，所述的推盤固定設(shè)置在液壓缸缸桿的自由端，推盤上開設(shè)有供爪自由穿過的孔，推盤通過該孔套設(shè)在爪上，通過推盤的移動(dòng)控制爪進(jìn)行收攏或分散。本發(fā)明通過液壓缸與鉸接盤和推盤的結(jié)合，只需要一個(gè)液壓缸便可控制三個(gè)爪張開和閉合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，易于控制，成本低。
【IPC分類】E02F3/42, E02F3/413, E02F9/22
【公開號(hào)】CN105421508
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510933966
【發(fā)明人】孟凡虎, 趙素素, 于子彭
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)安大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月14日