伸缩钳机械原理传动研究

刘利昌

摘 要：随着机械器具的发展日趋进步，在工具钳的研究领域也受到了越来越多研究人员的关注，推动了工具钳在机械器具行业的广泛运用。并且，便于携带的伸缩钳的出现为使用者在户外使用时提供了一定程度上的便利。本文主要介绍了一种新型的、便于携带的伸缩钳的设计，从实际作业过程中的特点出发，针对过去伸缩钳技术设计中的不足，尤其是不方便携带的特点，主要介绍了便携式伸缩钳的设计原理、具体使用方法及具体实施方式，以阐明便携式伸缩钳的设计特点与原理，为保证伸缩钳的钳部可以自由缩入柄体内部的同时，确保伸缩钳的钳头可以自动张开，并且保证伸缩钳在使用过程中不夹到使用者的手，提供了一定的技术支撑；另外，也能为缩短辅助时间，提高作业效率，扩大伸缩钳在机械器具行业的市场。

关键词：伸缩钳；便携；机械原理；传动；技术；设计

中图分类号：TH113 文献标志码：A

0 引言

在伸缩钳的使用过程中，其不方便性与不便携性在一定程度上增加了辅助时间，同时也影响了加工效率。所以，本文介绍的便于携带的伸缩钳，从实际作业过程中的特点出发，综合考虑使用方便、作业效率和伸缩钳的成本等因素，针对过去伸缩钳设计中的不足，尤其是不方便携带的特点，便携式伸缩钳：伸缩钳的钳部可以自由缩入柄体内部的同时，伸缩钳的钳头在使用过程中也可以自动张开，并且保证了伸缩钳在使用过程中不夹到使用者的手，方便了在作业过程中伸缩钳的携带，而且可以随时将钳头取出进行工作，具有安全性高、可靠度强、加工质量优良、通用性能好和灵活性强等特征，极大地缩短了辅助时间，降低了伸缩钳的购置成本，经济适用，同时提高了作业效率，对机械器具的发展贡献新技术与新力量。

1 便携式伸缩钳的设计背景

伸缩钳作为一种工具钳，它的钳部可以自由地缩入柄体内部，其组成部分主要包括钳体、钳部、以及钳柄。通常情况下，在机械器具中，工具钳的钳头由金属组成，钳头所采用的金属的质地较硬；并且为了满足使用要求，工具钳的钳头相对较尖锐，但是当使用者要在户外使用时，不方便携带。为了满足机械器具市场的需求，钳头可缩入柄体的伸缩钳已经得到了较为广泛的应用。但是，对于目前市场上使用较多的伸缩钳，伸缩钳的钳体在伸缩时，采用的方式主要是沿着导轨槽进行直入直出，同时，两条导轨槽分别设置在两个柄体上，并且保持互相平行，使得钳体在进出柄体时，柄体不会自动打开；当钳体完全伸出柄体时，由于两个柄体之间不存在预留的张合角度，与之相反，两个柄体是完全贴紧的，导致这种结构在使用过程中很不方便，并且容易夹到使用者的手，安全性能较低。

另外，大多数伸缩钳都是放置在工具箱中，并且出于安全性的角度考虑，往往在使用时才将其从箱内取出，携带不方便。但是，在实际作业中，倘若此时工具箱的距离比较远，或者是由于作业的特殊情况导致不方便将工具从工具箱内取出时，伸缩钳不利于携带这一缺点将增加操作者的工作量和辅助工作时间，大大降低了工作效率。因此，设计出一款能够便于携带的伸缩钳极为重要，方便了在作业过程中伸缩钳的携带，保证了伸缩钳在使用过程中不夹到使用者的手，而且可以随时将钳头取出进行工作，具有安全性高、可靠度强、加工质量优良、通用性能好和灵活性强等特征；对提高传统伸缩钳的使用性能、扩大伸缩钳在机械器具行业中的市场有重要影响。

2 便携式伸缩钳的机械原理

为了达到设计要求，本文涉及的伸缩钳，如图1所示，主要包括第一钳部A1和第二钳部A2，并且通过铰接轴A3，将二者铰接在一起。伸缩钳的钳体，由第一内壳和第二内壳组成；在第一钳部和第二钳部处，均设计了连接部以及钳头；同时，第一钳部和第二钳部的连接部分分别与相应的内壳进行滑动连接；除此之外，伸缩钳还具有锁定结构，锁定结构设置在第一钳部和第二钳部的连接部上，可以有效地将第一钳部和第二钳部的连接部固定在一起。当伸缩钳的锁定部分被打开时，伸缩钳的钳头可以自动张开，便于使用。伸缩钳的钳体包括一个扭簧A4，扭簧A4位于第一钳部和第二钳部之间的铰接轴处，扭簧A4的作用是：正在无外力的状态下，第一钳部A1和第二钳部A2能够保持自然状态，方便使用者手持使用。并且，该锁定结构还包括锁块，锁块具有后锁勾，并且后锁勾被设置在第一钳部的连接部上，与设置在第二钳部与后锁勾连接处的锁卡孔，进行配对锁定。除此之外，锁块还有前锁勾，通过设置在第一钳部的连接部的第一内壳前端的下侧翼上设置的前锁卡孔，进行配合锁定。同时，在锁块上还设置了向上延伸的控制柱。

柄体包括第一柄体B1和第二柄体B2，并且第一钳部A1和第二钳部A2分别具有钳头1和连接部1'第一钳部连接部1和第二钳部1'分别于第一柄体B1和第二柄体B2进行滑动连接。除此之外，在第一柄体B1和第二柄体B2中，HIA设置了第一内壳C1和第二内壳C2，并且第一钳部A1和第二钳部A2的连接部1和1'，分别与第一内壳C1和第二内壳C2进行滑动连接，即连接部1和1'可以在第一内壳C1和第二内壳C2内自由滑动。同时，两个壳体的前端通过接钉3铰接在一起，使得第一内壳C1和第二内壳C2可以以接钉3作为轴线进行张开和闭合；并且，在钳头伸出时，可以通过钳部的侧翼形成一个长槽形内部空间，这个长槽形内部空间可以容纳连接部1和1'，使得连接部1和1'，可以沿着钳部的侧翼形成的长槽形内部空间前后滑动，且滑动面自由。此外，两内壳地面朝外，相向放置，当钳头处于收缩状态时，可以保证第一钳部A1和第二钳部A2完全收缩在内壳中间。

结语

综上所述，便携式伸缩钳的钳部可以自由缩入柄体内部的同时，伸缩钳的钳头在使用过程中也可以自动张开，并且保证了伸缩钳在使用过程中不夹到使用者的手，方便了在作业过程中伸缩钳的携带，而且可以随时将钳头取出进行工作具有安全性高、可靠度强、加工质量优良、通用性能好、靈活性强等优点，在很大程度上减少了作业的辅助时间，可以有效降低了伸缩钳的购置成本，经济实用。对加快作业进程，提高工作效率，推动机械器具技术的发展有重要意义，推动了我国机械技术的不断进步，对于其他工具钳的设计有一定的借鉴作用。

参考资料

[1]猛少农.机械加工工艺手册第一、二卷[M].北京：机械工业出版社， 1991.

[2]曾正明.机械工程材料手册（6 版）[M].北京：机械工业出版社，2009：201-204.

[3]唐余勇.机械工程中常用的几何模型[M].北京：国防工业出版社，1989.