本發明涉及險救災器械技術領域，且特別涉及一種電動剪擴器。

背景技術：

液壓剪擴器是一種救援破拆工具，應用于車輛事故，房屋倒塌，火災現場或地震等自然災害中,用剪切、擴張、牽拉和加持功能來破拆各種金屬或非金屬結，解救被困于危險環境中的受難者，可配備給消防部隊，武警部隊，高速公路快速反應救援隊。現有的液壓剪擴器中油路進入液壓缸體后只能沿一個方向進行循環，即只能驅動活塞向前運動，活塞的后退則需要手動泄油后才能實現，用戶使用非常不方便，作業效率非常低。

此外，目前市場銷售的由外接動力源提供液壓動力的液壓剪擴器，屬中、重型液壓破拆設備，重量都很大，不利于長途負重搬運和極端復雜的狹小空間實施破拆的救援實施。

技術實現要素：

本發明為了克服現有技術的不足，提供一種電動剪擴器。

為了實現上述目的，本發明提供一種電動剪擴器，包括剪擴工作頭、液壓驅動組件、換向組件以及進油組件。剪擴工作頭包括兩個交叉且活動連接的剪擴件，每一剪擴件的內側具有剪切刃，外側具有擴張部。液壓驅動組件連接剪擴工作頭，驅動兩個剪擴件張開或閉合。換向組件與液壓驅動組件相連接，向所述液壓驅動組件提供兩種方向相反的油路循環。進油組件與換向組件相連接。

于本發明一實施例中，剪切刃上具有多個齒口且從剪切刃的根部到末端，齒口的寬度逐漸變細。

于本發明一實施例中，每一剪擴件上還具有至少一個在擴張時配合牽引鏈條的牽引孔。

于本發明一實施例中，換向組件包括換向本體和換向控件。換向本體包括轉換底座，轉換底座上具有流體進孔、流體出孔、第一連接孔和第二連接孔，流體進孔與進油組件相連接，第一連接孔和第二連接孔與液壓驅動組件相連通。轉換控件與轉換底座相連接，轉換控件上具有第一連接管、第二連接管和第三連接管。

在第一工位上，第二連接管的兩端與流體進孔和流體出孔相連接，流體經第二連接管在流體進孔和流體出孔之間循環，流體未進入液壓驅動組件；

在第二工位上，第一連接管的兩端分別與第一連接孔和流體出孔相連接，第三連接管的兩端分別與第二連接孔和流體進孔相連接，流體經第三連接管從第二連接孔流入液壓驅動組件內的第一腔體，液壓驅動組件的第二腔體內的流體經第一連接孔、第一連接管從流體出孔流出，形成第一個方向的流體循環；

在第三工位上，第一連接管的兩端分別與第一連接孔和流體進孔相連接，第三連接管的兩端分別與第二連接孔和流體出孔相連接，流體經第一連接管從第一連接孔流入液壓驅動組件內的第二腔體，液壓驅動組件的第一腔體內的流體經第二連接孔、第三連接管從流體出孔流出，形成第二個方向的流體循環。

于本發明一實施例中，流體進孔和流體出孔相對設置，第一連接孔和第二連接孔相對設置，流體進孔中心和流體出孔中心之間的連線與第一連接孔中心和第二連接孔中心之間的連線相垂直。

于本發明一實施例中，轉換控件和轉換底座上具有限制轉換控件轉動角度的限位部，限位部包括設置在轉換底座上的三個弧形凹槽以及設置在轉換控件上的與三個弧形凹槽相配合的凸起部，三個弧形凹槽分別與流體進孔、第一連接孔和第二連接孔對應設置。

于本發明一實施例中，進油組件包括驅動電機、油箱和連接部，油箱和連接部設置在換向本體上，驅動電機的偏心軸與連接部相連接，連接部上具有多個沿偏心軸的周向設置的活塞組件，每一活塞組件上具有多個連通流體進孔和油箱的油孔。

于本發明一實施例中，每一活塞組件均包括彈簧座、彈簧、活塞和油活開關。彈簧固定于彈簧座。活塞與彈簧相連接，活塞上具有多個連通流體進孔和油箱的油孔。油活開關套設于彈簧且位于活塞靠近彈簧座的一側。

于本發明一實施例中，換向組件包括換向本體和轉換控件。換向本體內具有流體進管和流體出管。轉換控件沿垂直于換向本體的軸向設置在換向本體內，轉換控件上具有多個軸線與流體進管方向平行的通孔，在流向轉換時轉換控件沿垂直于換向本體的軸向移動。

第一油管和第二油管，分別連接在轉換控件和液壓驅動組件，形成流體循環；

當轉換控件位于第一工位時，轉換控件封堵第一油管和第二油管，流體在流體進管和流體出管之間循環；

當轉換控件位于第二工位時，轉換控件從第一工位向換向本體的一側移動，流體經轉換控件上的通孔從流體進管流入第一油管，再流入液壓驅動組件的第一腔體內，液壓驅動組件的第二腔體內的流體從第二油管和轉換控件上的通孔流向流體出管，流體在液壓驅動組件內形成第一個方向的循環；

當轉換控件位于第三工位時，轉換控件從第一工位向換向本體的另一側移動，流體經轉換控件上的通孔從流體進管流入第二油管，再流入液壓驅動組件的第二腔體內，液壓驅動組件的第一腔體內的流體從第一油管和轉換控件上的通孔流向流體出管，流體在液壓驅動組件內形成第二個方向的循環。

于本發明一實施例中，轉換控件上等間隔設有三個通孔，流體進管包括四個等直徑的流入支管，流體出管包括三個直徑與流入支管的直徑相等的流出支管，第一流入支管、第二流入支管和第一流出支管三者與第一通孔相對應設置，第一通孔的直徑大于一個流出支管的直徑但小于或等于兩個流出支管的直徑；

第三流入支管和第二流出支管與第二通孔相對應設置，第二通孔的直徑大于一個流出支管的直徑但小于或等于兩個流出支管的直徑；

第四流入支管與第三通孔相對應設置，第三通孔的直徑小于或等于一個流出支管的直徑；

第一油管包括第一油路支管和第二油路支管，第一油路支管和第二油路支管與第一通孔對應設置；第二油管包括第三油路支管和第四油路支管，第三油路支管與第二通孔對應設置，第四油路支管與第三通孔對應設置；

轉換控件在工位轉換時，轉換控件向換向本體一側或另一側移動的距離等于流入支管的直徑。

綜上所述，本發明提供的電動剪擴器將液壓驅動組件、換向組件以及進油組件集成在一起，不僅大大減小了整體設備的體積，便于遠途攜帶。進一步的，通過增加換向組件來改變進入液壓驅動組件內的油路方向，從而使得液壓驅動組件內的油缸活塞能實現自動的往復運動，無需手動操作即可實現自動進油和回油，大大提高了電動剪擴器的工作效率，使其能在第一時間內完成搶險救災的工作。

為讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1所示為本發明提供的電動剪擴器的結構示意圖。

圖2所示圖1中換向組件中換向本體的結構示意圖。

圖3所示為圖2中換向本體的的另一視角的結構示意圖。

圖4所示為圖1中轉換控件的結構示意圖。

圖5所示為換向組件位于第一工位時轉換底座和轉換控件的裝配示意圖。

圖6所示為換向組件位于第一工位時的流體流向示意圖。

圖7所示為換向組件位于第二工位時轉換底座和轉換控件的裝配示意圖。

圖8所示為換向組件位于第二工位時的流體流向示意圖。

圖9所示為換向組件位于第三工位時轉換底座和轉換控件的裝配示意圖。

圖10所示為換向組件位于第三工位時的流體流向示意圖。

圖11所示為進油組件中活塞組件的結構示意圖。

圖12所示為本發明另一實施例提供的轉換控件位于第一工位時的結構示意圖。

圖13所示為圖12所示的轉換控件位于第二工位時的結構示意圖。

圖14所示為圖12所示的轉換控件位于第三工位時的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實施例提供的電動剪擴器包括剪擴工作頭1、液壓驅動組件2、換向組件3以及進油組件4。剪擴工作頭1包括兩個交叉且活動連接的剪擴件，每一剪擴件的內側具有剪切刃11，外側具有擴張部12。液壓驅動組件2連接剪擴工作頭1，驅動兩個剪擴件張開或閉合。換向組件3與液壓驅動組件2相連接，向液壓驅動組件2提供兩種方向相反的油路循環。進油組件4與換向組件3相連接。

本發明提供的電動剪擴器集剪切和擴張于一體，具體而言：

在剪切狀態下，液壓驅動組件2驅動兩個剪擴件閉合，兩個剪擴件上的剪切刃11將材料剪斷。于本實施例中，剪切刃11上具有多個齒口且從剪切刃的根部到末端，齒口的寬度逐漸變細。該設置使得本實施例提供的電動剪擴器可剪切不同直徑的材料。

當作為擴張器使用時，液壓驅動組件2驅動兩個剪擴件張開，將材料的內徑進行擴張。在擴張過程中，剪擴件外部的擴張部12與材料的內壁相接觸，增加兩者之間的摩擦力以便于擴張。于本實施例中，每一剪擴件上還具有至少一個在擴張時配合牽引鏈條的牽引孔。于本實施例中，每一剪擴件上具有一個牽引孔。然而，本發明對此不作任何限定。

于本實施例中，液壓驅動組件2包括油缸21、油缸活塞22和聯桿。油缸21與換向組件3相連接。油缸活塞22設置于油缸21，油缸21內的油壓推動油缸活塞22運動。聯桿其中一端與油缸活塞22相連接，另一端與剪擴工作頭1相連接。為便于更換不同類型的剪擴工作頭，于本實施例中，設置聯桿與剪擴工作頭1可拆卸式連接。然而，本發明對此不作任何限定。

于本實施例中，如圖2至圖4所示，換向組件3包括換向本體31和轉換控件32。換向本體31包括轉換底座311，轉換底座311上具有流體進孔3111、流體出孔3112、第一連接孔3113和第二連接孔3114，第一連接孔3113和第二連接孔3114與油缸21相連接。轉換控件32與轉換底座311相連接，轉換控件32上具有第一連接管321、第二連接管322和第三連接管323。

為便于更換維修，于本實施例中，設置換向底座311和換向本體31之間可拆卸式連接。

于本實施例中，進油組件4包括驅動電機41、油箱43和連接部42，油箱43和連接部42設置在換向本體上。驅動電機41的偏心軸與連接部42相連接，連接部42上具有多個沿偏心軸的周向設置的活塞組件，每一活塞組件上具有多個連通流體進孔和油箱的油孔(由于角度的問題，圖未示出)。于本實施例中，油箱43的數量為兩個。然而，本發明對此不作任何限定。

如圖11所示，每一活塞組件均包括彈簧座421、彈簧422、活塞423和油活開關424。彈簧422固定于彈簧座421。活塞423與彈簧422相連接，活塞423上具有多個連通流體進孔的油孔。油活開關424套設于彈簧422且位于活塞423靠近彈簧座421的一側。具體的工作原理為：驅動電機的偏心軸在轉動過程中擠壓多個沿其周向設置的活塞組件，活塞組件內的活塞423上具有多個連通流體進孔的油孔，活塞423在偏心軸、油活開關424和彈簧422的作用下往復運動，在運動的過程中將油箱43內的油經油孔、轉換控件和流體進孔擠壓進入油缸內。油缸內的壓力增加，油缸活塞運動。在第二工位時，油缸活塞向前運動，在第三工位時，油缸活塞向后運動，恢復至初始位置。以下將結合圖5至圖10詳細介紹換向組件3的工作原理：

圖5和圖6分別給出了本實施例提供的換向組件3位于第一工位時轉換底座和轉換控件的裝配示意圖以及流體的流向示意圖。在第一工位上，第二連接管322的兩端E和E1與流體進孔3111和流體出孔3112相連接，液壓油經第二連接管322在流體進孔3111和流體出孔3112之間循環，液壓油未進入油缸，與油缸相連接的油缸活塞22不工作。

圖7和圖8分別給出了本實施例提供的換向組件位于第二工位時轉換底座和轉換控件的裝配示意圖以及流體的流向示意圖。此時，如圖7所示，第一連接管321的兩端D和D1分別與第一連接孔3113和流體出孔3112相連接，第三連接管323的兩端F1和F分別與第二連接孔3114和流體進孔3111相連接，液壓油經第三連接管323從第二連接孔3114流入油缸21的第一腔體211內，推動油缸活塞22向前運動，第二腔體212內的流體經第一連接孔3113、第一連接管321從流體出孔3112流出，形成第一個方向的流體循環。

圖9和圖10分別給出了本實施例提供的換向組件位于第三工位時轉換底座和轉換控件的裝配示意圖以及流體的流向示意圖。此時，第一連接管321的兩端D1和D分別與第一連接孔3113和流體進孔3111相連接，第三連接管323的兩端F和F1分別與第二連接孔3114和流體出孔3112相連接，液壓油經第一連接管321從第一連接孔3113流入油缸內的第二腔體212，將油缸活塞22推回至初始位置，第一腔體211內的液壓油經第二連接孔3114和第三連接管323從流體出孔3112流出，形成第二個方向的流體循環。第二工位和第三工位的交替工作使得油缸活塞22能自動實現往復運動，相比傳統的液壓剪擴器，本實施例提供的電動剪擴器由于可以自動實現兩個相反方向的油路轉換，從而無需進行手動泄油，大大提高了工作效率。

于本實施例中，流體進孔3111和流體出孔3112相對設置，第一連接孔3113和第二連接孔3114相對設置，流體進孔3111的中心和流體出孔3112的中心之間的連線與第一連接孔3113的中心和第二連接孔3114的中心之間的連線相垂直，且第一連接孔3113到流體進孔3111和流體出孔3112之間的距離相等，第二連接孔3114到流體進孔3111和流體出孔3112之間的距離相等。相對應的，如圖4所示，轉換控件32上第一連接管321和第三連接管323結構相同且對稱設置在第二連接管322的兩側。該設置使得，當轉換控件32由第一工位向左右兩側旋轉時能實現第二工位和第三工位的切換。然而，本發明對此不作任何限定。

于本實施例中，轉換控件32與轉換底座311之間轉動連接，為實現不同工位之間的切換，優選的，設置第一連接管321、第二連接管322和第三連接管323呈圓弧狀設置在轉換控件32上。該設置使得使用者可利用第一連接管321、第二連接管322和第三連接管323作為轉動把手來實現轉換控件32的轉動。然而，本發明對此不作任何限定。

為實現第一工位、第二工位和第三工位之間的準確切換，于其它本實施例中，可設置轉換控件32和轉換底座311上具有限制轉換控件轉動角度的限位部，限位部包括設置在轉換底座上的三個弧形凹槽以及設置在轉換控件上的與三個弧形凹槽相配合的凸起部，三個弧形凹槽分別與流體進孔、第一連接孔和第二連接孔對應設置。然而，本發明對此不作任何限定。于其它實施例中，可在轉換底座上流體進孔、第一連接孔和第二連接孔所對應的位置上設置三個位置標識，相應的轉換控件上也設置有轉動標識，當轉動標識與相應的位置標識對應時，表征轉換控件轉動到位。

本實施例給出了換向組件3的一種具體結構。然而，本發明對此不作任何限定。于其它實施例中，換向組件3可以包括換向本體31’和轉換控件32’。換向本體31’內具有流體進管311’和流體出管312’。轉換控件32’沿垂直于換向本體31’的軸向設置在換向本體31’內，轉換控件32’上具有多個軸線與流體進管方向平行的通孔，在流向轉換時轉換控件沿垂直于換向本體31’的軸向移動。第一油管33’和第二油管34’分別連接在轉換控件32’和液壓驅動組件2，形成流體循環。

具體而言，轉換控件32’上等間隔設有三個通孔，流體進管311’包括四個等直徑的流入支管，流體出管312’包括三個直徑與流入支管的直徑相等的流出支管，第一流入支管3111’、第二流入支管3112’和第一流出支管3121’三者與第一通孔321’相對應設置，第一通孔321’的直徑大于一個流出支管的直徑但小于或等于兩個流出支管的直徑。

第三流入支管3113’和第二流出支管3122’與第二通孔322’相對應設置，第二通孔322’的直徑大于一個流出支管的直徑但小于或等于兩個流出支管的直徑。第四流入支管3114’與第三通孔323’相對應設置，第三通孔323’的直徑小于或等于一個流出支管的直徑。于本實施例中，第一通孔321’和第二通孔322’的直徑等于兩個流出支管直徑，第三通孔323’等于一個流出支管的直徑。然而，本發明對此不作任何限定。

第一油管33’包括第一油路支管331’和第二油路支管332’，第一油路支管331’和第二油路支管332’與第一通孔321’對應設置；第二油管34’包括第三油路支管341’和第四油路支管342’，第三油路支管341’與第二通孔322’對應設置，第四油路支管342’與第三通孔323’對應設置。

如圖12所示，當轉換控件32’位于第一工位時，轉換控件32’封堵第一油管33’和第二油管34’，流體在流體進管311’和流體出管312’之間循環，不進入圖中右側的油缸，油缸不工作。

當轉換控件向換向本體31’所在的一側移動(圖13中為向換向本體31’的上方移動)，轉換控件32’位于第二工位，移動的距離等于流入支管的直徑。此時的油路方向為：流體經轉換控件32’上的通孔從流體進管321’流入第一油管33’，再流入油缸21的第一腔體211內(油缸活塞22將油缸的腔體分隔成第一腔體211和第二腔體212)，第二腔體212內的流體從第二油管34’和轉換控件32’上的通孔流向流體出管312’。具體如下：

第一流入支管3111’和第二流入支管3112’與第一通孔321’相對，第一油路支管331’與第一通孔321’的另一端相對，第二流出支管3122’和第三油路支管341’設置在第二通孔322’的兩側。該設置使得流體經第一流入支管3111’和第二流入支管3112’流入第一通孔321’，后經第一油路支管331’流入液壓缸的第一腔體211內；液壓缸的第二腔體212內存留的流體經第三油路支管341’流入第二通孔322’，后經第二流出支管3122’流出，實現液壓缸內第一個方向的循環，此時液壓缸內的活塞向前運動。

相反的，當轉換控件32’向換向本體31’的另一側移動(圖14中向下移動)，轉換控件32’位于第三工位，移動的距離等于流入支管的直徑。此時的油路方向為：流體經轉換控件32’上的通孔從流體進管311’流入第二油管34’，再流入第二腔體212內，第一腔體211內的流體從第一油管33’和轉換控件上的通孔流向流體出管312’。具體如下：

第四流入支管3114’和第四油路支管342’分別連通第三通孔323’；第二油路支管332’和第一流出支管3121’分別與第一通孔321’連通。該設置使得流體經第四流入支管3114’流入第三通孔323’，后經第四油路支管342’流入液壓缸的第二腔體212內，液壓缸第一腔體211內的流體經第二油路支管332’、第一通孔321’和第一流出支管3121’流出。實現液壓缸內第二個方向的循環，將活塞壓回初始位置，活塞后退。圖12至圖14所示的換向組件同樣可以實現雙向油路循環。

于本實施例中，電動剪擴器還包括與進油組件4電性連接的供電電池6。為具有更好的平衡性以方便使用者操作，優選的，設置供電電池6與進油組件4相對設置在剪擴器殼體的兩側。

于本實施例中，電動剪擴器還包括設置在剪擴器殼體上以方便用戶手提的提手5。

綜上所述，本發明提供的電動剪擴器將液壓驅動組件、換向組件以及進油組件集成在一起，不僅大大減小了整體設備的體積，便于遠途攜帶。進一步的，通過增加換向組件來改變進入液壓驅動組件內的油路方向，從而使得液壓驅動組件內的油缸活塞能實現自動的往復運動，無需手動操作即可實現自動進油和回油，大大提高了電動剪擴器的工作效率，使其能在第一時間內完成搶險救災的工作。

雖然本發明已由較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟知此技藝者，在不脫離本發明的精神和范圍內，可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當視權利要求書所要求保護的范圍為準。