本發(fā)明涉及大深度液壓剪刀,具體地,涉及一種ROV用液壓剪刀。
背景技術(shù):
目前世界上超過4000m的海域資源豐富,并且還有待勘探,需要ROV(Remote Operated Vehicle,水下機(jī)器人)等水下潛水器去勘探,特別需要研發(fā)一種大深度ROV用液壓剪刀,利用ROV等潛水器的液壓源作為動(dòng)力,ROV的機(jī)械手作為具體抓持裝置,實(shí)現(xiàn)活動(dòng)剪切刀片和固定刀片的相對運(yùn)動(dòng),去執(zhí)行深海電纜或鋼纜的剪切。
現(xiàn)有液壓剪刀存在以下問題需要解決:
1、大深度液壓剪刀依賴進(jìn)口,技術(shù)受到很大制約;
2、大深度水下液壓剪刀對材料、防腐以及強(qiáng)度要求高;
3、大深度液壓剪刀需要比較高的設(shè)計(jì)、研發(fā)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)。
經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索,發(fā)現(xiàn)申請?zhí)枮?01320161458.6,名稱為一種液壓剪刀機(jī)的實(shí)用新型公開了一種液壓剪刀機(jī),其包括下座體、上座體和液壓油缸,所述下座體上設(shè)有下刀,所述上座體上設(shè)置上刀,所述下刀和所述上刀的位置相對應(yīng),所述液壓油缸的缸筒安裝在所述上座體上,所述液壓油缸的活塞桿與所述下座體連接。但是該實(shí)用新型密封效果較差,不適合在海底使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種ROV用液壓剪刀,利用ROV液壓動(dòng)力源作為動(dòng)力,往液壓油缸內(nèi)注入高壓,實(shí)現(xiàn)活動(dòng)剪切刀片的往返運(yùn)動(dòng),從而剪斷水下電纜和鋼纜。
根據(jù)本發(fā)明提供的ROV用液壓剪刀,包括剪切刀片、固定刀片、缸蓋、缸體、活塞桿、活塞和刀片固定座;
所述刀片固定座的一端部設(shè)置有所述固定刀片,另一端部連接所述缸蓋;所述缸蓋設(shè)置有第一剪切刀片運(yùn)動(dòng)滑道,所述剪切刀片設(shè)置在所述第一剪切刀片運(yùn)動(dòng)滑道內(nèi);
所述缸蓋連接所述缸體;所述活塞設(shè)置在所述缸體內(nèi);所述活塞桿的一端連接所述活塞,另一端連接所述剪切刀片;
所述活塞通過所述活塞桿驅(qū)動(dòng)所述剪切刀片在所述第一剪切刀片運(yùn)動(dòng)滑道內(nèi)滑動(dòng),進(jìn)而與所述固定刀片配合進(jìn)行剪切。
優(yōu)選地,還包括導(dǎo)向環(huán)和軸向滑動(dòng)密封圈;所述缸蓋設(shè)置有活塞桿通道;
所述活塞桿的另一端穿過所述活塞桿通道連接所述剪切刀片;所述活塞桿通道上設(shè)置有導(dǎo)向環(huán)安裝槽和o型槽;
所述導(dǎo)向環(huán)設(shè)置在所述導(dǎo)向環(huán)安裝槽內(nèi),所述軸向滑動(dòng)密封圈設(shè)置在所述o型槽內(nèi)。
優(yōu)選地,所述活塞桿的一端與所述活塞之間采用間隙配合,具體為,活塞桿的軸肩與活塞相接觸。
優(yōu)選地,還包括擋圈和軸向密封圈;
其中,所述活塞設(shè)置有擋圈安裝槽和密封圈安裝槽;所述擋圈設(shè)置在所述擋圈安裝槽內(nèi),所述軸向密封圈設(shè)置在所述軸向密封圈安裝槽內(nèi);
所述擋圈用于防止所述軸向密封圈被擠入缸體內(nèi)。
優(yōu)選地,還包括止退螺釘孔和止松螺釘;
其中,所述止退螺釘孔由所述缸體的外表面延伸至缸蓋;所述止松螺釘設(shè)置在所述止退螺釘孔內(nèi),所述止松螺釘用于防止缸體和缸蓋之間的螺紋產(chǎn)生松動(dòng)。
優(yōu)選地,所述剪切刀片的一端設(shè)置有第一弧形刀口,另一端連接所述活塞桿的另一端;所述固定刀片的一端設(shè)置有第二弧形刀口,另一端連接所述刀片固定座的一端;
所述第一弧形刀口和所述第二弧形刀口相對設(shè)置。
優(yōu)選地,所述缸體設(shè)置有進(jìn)油口和出油口;
當(dāng)所述進(jìn)油口進(jìn)入的油驅(qū)動(dòng)所述活塞。
優(yōu)選地,所述刀片固定座包括左旁板、右旁板、下中板、下右板、上中板和上右板;
其中,所述左旁板的一端部、所述固定刀片和所述右旁板的一端部通過一螺栓連接;所述左旁板的另一端部和所述右旁板的另一端部通過另一螺栓連接缸蓋;
所述固定刀片的上端部和所述右旁板一端部的上端部之間依次設(shè)置有上中板、上右板;所述固定刀片的下端部和所述右旁板一端部的下端部之間依次設(shè)置有下中板、下右板。
優(yōu)選地,所述下中板和所述上中板之間形成第二剪切刀片運(yùn)動(dòng)滑道;
所述第一剪切刀片運(yùn)動(dòng)滑道和所述第二剪切刀片運(yùn)動(dòng)滑道同軸。
優(yōu)選地,所述缸蓋和缸體(13)之間以及所述活塞桿和活塞之間均設(shè)置有密封圈;
所述缸蓋和缸體之間螺紋連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:
1、本發(fā)明中活塞桿和缸蓋之間采用導(dǎo)向環(huán)進(jìn)行導(dǎo)向,保證剪切刀片對纜線進(jìn)行切割時(shí)不會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng);
2、本發(fā)明中設(shè)置有第一剪切刀片運(yùn)動(dòng)滑道和第二剪切刀片運(yùn)動(dòng)滑道,能夠?qū)崿F(xiàn)剪切刀片的運(yùn)動(dòng)限位,提高了剪切精度;
3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠,,使用安全,可在惡劣的海況下工作,重量適當(dāng)、成本較低、便于攜帶,能夠適用于ROV等配備機(jī)械手的潛水器;
4、本發(fā)明在液壓壓力的作用下,可以輕松地切斷水下電纜和鋼纜,具備非常大的剪切力,能夠用于水下救援。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
圖1為本發(fā)明一個(gè)方向的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明另一個(gè)方向的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:
1為下中板;
2為下左板;
3為上中板;
4為上右板;
5為小圓銷;
6為固定刀片;
7為右旁板;
8為大圓銷;
9為止松螺釘;
10為剪切刀片;
11為左旁板;
12為缸蓋;
13為缸體;
14為活塞桿;
15為擋圈;
16為導(dǎo)向環(huán);
17為活塞。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是,對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
在本是實(shí)例中,本發(fā)明提供的ROV用液壓剪刀,工作深度為4500m,包括剪切刀片10、固定刀片6、缸蓋12、缸體13、活塞桿14、活塞17和刀片固定座;所述刀片固定座的一端部設(shè)置有所述固定刀片6,另一端部連接所述缸蓋12;所述缸蓋12設(shè)置有第一剪切刀片運(yùn)動(dòng)滑道,所述剪切刀片10設(shè)置在所述第一剪切刀片運(yùn)動(dòng)滑道內(nèi);所述缸蓋12連接所述缸體13;所述活塞17設(shè)置在所述缸體13內(nèi);所述活塞桿14的一端連接所述活塞17,另一端連接所述剪切刀片;所述活塞17通過所述活塞桿14驅(qū)動(dòng)所述剪切刀片10在所述第一剪切刀片運(yùn)動(dòng)滑道內(nèi)滑動(dòng),進(jìn)而與所述固定刀片6配合進(jìn)行剪切,從而實(shí)現(xiàn)對水下電纜和鋼纜的剪切,每次作業(yè)前后需要對剪切刀片10和固定刀片6進(jìn)行切屑清洗和刀身潤滑等工作以便增加刀片使用壽命。剪切刀片10和固定刀片6形成的圓弧刀口能輕松剪切水下電纜和鋼纜,并且剪切刀片10更換非常方便,也可以根據(jù)使用需要更改設(shè)計(jì)。固定刀片6采用的是高強(qiáng)度耐腐蝕材料,上加工有半圓弧結(jié)構(gòu)并且保證其軸孔與下中板1、下右板2、上中板3和上右板4的軸孔同心,且通過緊固件前后夾緊固定。液壓剪刀缸蓋12和缸體13的固定采用螺紋直接旋的方式。缸蓋12和缸體13之間密封采用徑向密封圈的形式。
作為一優(yōu)選的實(shí)施方式,本發(fā)明提供的ROV用液壓剪刀,還包括導(dǎo)向環(huán)16和軸向滑動(dòng)密封圈;所述缸蓋12設(shè)置有活塞桿通道;所述活塞桿14的另一端穿過所述活塞桿通道連接所述剪切刀片;所述活塞桿通道上設(shè)置有導(dǎo)向環(huán)安裝槽和o型槽;所述導(dǎo)向環(huán)16設(shè)置在所述導(dǎo)向環(huán)安裝槽內(nèi),在安裝之前要清洗干凈并涂抹上潤滑脂;所述軸向滑動(dòng)密封圈設(shè)置在所述o型槽內(nèi),安裝之前需要噴涂清洗液并涂抹潤滑脂,導(dǎo)向環(huán)16和軸 向滑動(dòng)密封圈在實(shí)現(xiàn)外部海水不能進(jìn)入缸體13的同時(shí),對活塞桿14起到導(dǎo)向的作用,保證剪切刀片10對纜線進(jìn)行切割時(shí)不會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)。
作為一優(yōu)選的實(shí)施方式,所述活塞桿14的一端與所述活塞17之間采用間隙配合,具體為,活塞桿14的軸肩與活塞17相接觸。液壓剪刀活塞17和活塞桿14之間采用軸向密封圈實(shí)現(xiàn)密封,并且采用自鎖螺母實(shí)現(xiàn)相互固定,活塞桿14在安裝前,一定要清理干凈,并且涂抹上真空硅脂。
作為一優(yōu)選的實(shí)施方式,還包括擋圈和軸向密封圈;其中,所述活塞17設(shè)置有擋圈安裝槽和密封圈安裝槽;所述擋圈設(shè)置在所述擋圈安裝槽內(nèi),所述軸向密封圈設(shè)置在所述軸向密封圈安裝槽內(nèi);所述擋圈用于防止所述軸向密封圈被擠入缸體內(nèi)?;钊?7和缸體13之間是運(yùn)動(dòng)密封,軸孔配合和加工精度高,采用研磨加工。在安裝密封圈和單向擋圈之前,要清洗干凈并涂抹潤滑脂。在活塞17上共開有兩道密封槽以增加密封的可靠性。
作為一優(yōu)選的實(shí)施方式,還包括止退螺釘孔和止松螺釘9;其中,所述止退螺釘孔由所述缸體13的外表面延伸至缸蓋12;所述止松螺釘9設(shè)置在所述止退螺釘孔內(nèi),所述止松螺釘9用于防止缸體13和缸蓋12之間的螺紋在內(nèi)部壓力反復(fù)的情況下產(chǎn)生松動(dòng)。止退螺釘孔在缸體13和缸蓋12擰緊后加工,該止退螺釘孔與止松螺釘9同軸。止松螺釘9采用高強(qiáng)度防腐材料加工而成。
作為一優(yōu)選的實(shí)施方式,所述剪切刀片10的一端設(shè)置有第一弧形刀口,另一端連接所述活塞桿14的另一端;所述固定刀片6的一端設(shè)置有第二弧形刀口,另一端連接所述刀片固定座的一端;所述第一弧形刀口和所述第二弧形刀口相對設(shè)置。
作為一優(yōu)選的實(shí)施方式,所述缸體13設(shè)置有進(jìn)油口和出油口;當(dāng)所述進(jìn)油口進(jìn)入的油驅(qū)動(dòng)所述活塞17。所述進(jìn)油口為進(jìn)油螺紋孔,所述出油口為出油螺紋孔,在進(jìn)油螺紋孔上安裝有進(jìn)油快速接頭,在出油螺紋孔上安裝有出油快速接頭,出油快速接頭通過端面O型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。進(jìn)油快速接頭和ROV工具油泵連接,出油口快速接頭和ROV油箱連接。
所述刀片固定座包括左旁板11、右旁板7、下中板1、下右板2、上中板3和上右板4;其中,所述左旁板11的一端部、所述固定刀片6和所述右旁板7的一端部通過一螺栓連接;所述左旁板11的另一端部和所述右旁板7的另一端部通過另一螺栓連接缸蓋12;所述固定刀片6的上端部和所述右旁板7一端部的上端部之間依次設(shè)置有上中板3、上右板4;所述固定刀片6的下端部和所述右旁板7一端部的下端部之間依次設(shè)置有 下中板1、下右板2。下中板1、下右板2、上中板3、上右板4皆采用高強(qiáng)度材料加工制造而成,所述一螺栓具體為小圓銷5,所述另一螺栓具體為大圓銷8,大圓銷8和小圓銷5上加工有螺紋,用高強(qiáng)度防腐材料加工制造;在夾緊固定之前,對各板的平面度和光潔度都有較高的要求;安裝時(shí)候需要保證軸孔同軸以增加整體的剛性。下中板1、下右板2、上中板3、上右板4都加工有絞制孔,與同樣加工有絞制孔的左旁板11和右旁板7之間,通過大圓銷8和小圓銷5穿過絞制孔,利用螺母前后固定在一起。所述左旁板11和所述右旁板7的兩端之間設(shè)置有容納槽,所述容納槽用于容納待切割電纜或鋼纜。
作為一優(yōu)選的實(shí)施方式,所述下中板1和所述上中板3之間形成第二剪切刀片運(yùn)動(dòng)滑道;所述第一剪切刀片運(yùn)動(dòng)滑道和所述第二剪切刀片運(yùn)動(dòng)滑道同軸。述缸蓋12和缸體13之間以及所述活塞桿14和活塞17之間均設(shè)置有密封圈;所述缸蓋12和缸體13之間螺紋連接。
本發(fā)明提供的ROV用液壓剪刀裝配完成后,需要利用外部液壓源進(jìn)行壓力試驗(yàn),并且對水下電纜和鋼纜進(jìn)行實(shí)際剪切以驗(yàn)證剪切能力和設(shè)計(jì)合理性。本發(fā)明提供的ROV用液壓剪刀主要用于ROV等潛水器的剪切工作,本發(fā)明固定有T把,可以方便地利用ROV機(jī)械手實(shí)現(xiàn)抓持,從而實(shí)現(xiàn)利用ROV液壓壓力實(shí)現(xiàn)對水下電纜和鋼繩等的剪切。本發(fā)明使用安全,剪切力大;操作難度低,工作效率高;方便日常維護(hù),成本較低、應(yīng)用范圍廣。
以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改,這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。