一种基于双铰接结构的省力断线钳

周利华

摘 要：本文结合现有断线钳操作舒适性差、剪切增益小的缺陷，提出一种基于双铰接结构的省力断线钳，并对其具体结构特点及技术优势等进行研究分析，以供参考。

关键词：双铰接结构；省力；断线钳；研究

中图分类号：TS914.51 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）20-0042-02

现有断线钳在作业使用中，其两个手柄是通过交点（销轴）实现杠杆功能，完成线材等切断，由于在作业使用中该类型的断线钳两个手柄张开以及并拢的角度不同时，造成向撬柄输出以进行剪切操作的舒适性较差，并且剪切增益小、自由度较大，导致用户的操作使用满意度较低。针对这种情况，本文提出一种基于双铰接结构的省力断线钳，并就其具体结构特征和技术优势进行分析，以供参考。

1 基于双铰接结构的省力断线钳及其结构原理分析

基于双铰接结构的省力断线钳作为一种新型省力手工工具，其设计提出是针对现有断线钳工具使用操作的舒适性较差，且剪切增益较小等缺陷，为提高断线钳在剪切操作中的舒适性，达到更好的省力目的所设计实现。如图1所示，即为基于双铰接结构的省力断线钳的具体结构示意图。图1中，01为该新型省力断线钳的第一剪切头，02为第二剪切头，11为第一刃口，12为第二刃口，03与04分别为第一手柄和第二手柄，而31和41则分别为第一齿轮与第二齿轮，32为第一耳部，42为第二耳部，05为压板，06为连杆，51为凹槽。

根据图1可以看出，该新型省力断线钳包含带有第一刃口的第一剪切头与带有第二刃口的第二剪切头，以及第一手柄、第二手柄、压板、连杆、齿轮等各个结构部件。其中，第一、第二剪切头（即图1中01和02）为对称形状且在二者中部之间通过销轴实现压板（图1中的05）连接，其中，在第一与第二剪切头的两侧分别设置有相应的连接压板，在实际设计应用中，该省力断线钳中的压板构件也可以与连杆（上图中06）一样，仅设置一个进行应用。然后将第一手柄（图1中03）通过销轴与第一剪切头后端进行连接，而第二手柄（图1中04）通过销轴与第二剪切头后端进行连接，同时在第一手柄与第二手柄相临近部位分别进行两个齿轮（即图1中的31、41）设置，且两个齿轮呈啮合状态；此外，在第一齿轮中心与第二齿轮中心之间连接设置有相應的连杆，而第一手柄则设置有两个前后对称的第一耳部，第一耳部为一个并位于两前后对称的连杆之间，并且前后对称的第一耳部之间保持有第一间隙，第一齿轮位于第一耳部上方，同时第二手柄也具有两个前后对称的第二耳部，其具体设置及位置结构与第一耳部相似，前后对称的第二耳部中间也保持有第二间隙，并且第二齿轮在第二耳部之上；最后，将连杆的两端分别设置第一间隙和第二间隙内，而压板中部则设置有朝前的凹槽（图1中的51），通过上述各结构构件之间的相互连接与合理设置，以在断线钳剪切作业中，充分发挥各连接构件的共同作用，在完成剪切目的同时，达到提高舒适性与省力效果的目的。

2 基于双铰接结构的省力断线钳的特征优势与技术创新分析

根据上述对基于双铰接结构的省力断线钳的具体结构特点分析可以看出，该新型省力断线钳作为一种手动工具，在结合现有断线钳工具操作使用舒适性较差等缺陷问题情况下，通过在第一手柄与第二手柄相临近部位采用齿轮传动式设计对其自由度进行限制，同时在第一齿轮与第二齿轮中心进行连杆连接，实际上就是在现有断线钳的结构技术上增加一级连杆，从而形成双铰接结构，以促进剪切作业的舒适度以及剪切增益提升实现。此外，在该省力断线钳的压板上设置相应的凹槽则能够避免进行过大直径钢筋或线材等剪切，以实现断线钳剪切刃口强度提升与刃口锋利度改善，达到避免剪切刃口上端受损的作用效果。

2.1 特征优势

首先，与现有断线钳结构型式相比，该新型省力断线钳在第一齿轮中心与第二齿轮中心之间连接设置有连杆。

其次，该新型省力断线钳的第一手柄与第二手柄中分别设置有两个前后对称的第一与第二耳部，且该前后对称的第一与第二耳部之间均保持有第一、第二间隙，同时第一与第二齿轮分别位于第一、第二耳部之上；省力断线钳的连杆两端则分别位于第一间隙和第二间隙内。

最后，该新型省力断线钳的压板中部设置有朝前的凹槽。

2.2 技术创新

根据这一结构与工作原理可以看出，其技术创新主要表现在以下几点。

首先，结合现有断线钳剪切操作存在的缺陷，为实现其操作舒适性提升以及剪切增益提高目的，在进行新型双铰接结构的省力断线钳结构设计中，不仅设置了包含带有第一刃口的第一剪切头和带有第二刃口的第二剪切头、第一手柄与第二手柄等重要构建，并且在结构布置中，将第一剪切头与第二剪切头呈对称状在二者中部之间使用销轴进行压板连接，其中，第一手柄通过销轴与第一剪切头的后端进行连接，而第二手柄通过销轴与第二剪切头的后端进行连接。这种结构设计方式，所具有的典型特征表现在第一手柄与第二手柄相邻连接的部分分别设有第一和第二两个齿轮传动形式，其中，第一齿轮与第二齿轮为啮合状态，这对新型省力断线钳在实际操作使用的舒适性提升以及剪切增益扩大、自由度限制等，都具有相应的改善，其中，在自由度限制下，其进行钢丝以及线材剪切操作中的刃口强度明显加强，从而使得剪切刃口的锋利度提升，以避免剪切刃口上端受损情况发生，影响剪切效果。

其次，新型双铰接结构省力断线钳的技术创新与开发设计体现在，该省力断线钳的第一齿轮中心与第二齿轮中心之间设置有连接连杆，并且为进一步提升其剪切操作的舒适性，改善现有断线钳操作使用的局限性，在第一手柄中设置有两个前后对象的第一耳部，而这一前后对称的第一耳部之间还保持第一间隙，此外，第一齿轮的位置设置在第一耳部之上；同时，在第二手柄中也设置有两个前后对称的第二耳部，在这一前后对称的第二耳部之间保持有第二间隙，且第二齿轮的位置设置在第二耳部之上。此外，在这一结构技术设计中连杆的两端分别设置在第一间隙和第二间隙内，且省力断线钳的压板构件中部设置朝前的凹槽，这是结构与技术形式使得新型省力断线钳在剪切操作使用中，能够通过第一手柄、第二手柄相邻接部位所设置的相互啮合齿轮传动结构，对该部位的自由度进行限制，从而实现断线钳剪切操作的舒适性与较大剪切增益提升获取，满足新型省力断线钳的性能要求。

3 断线钳的使用与维护分析

根据上述所设计的基于双铰接结构的省力断线钳工具，由于其本身作为一种剪切手工工具，用于各线材的剪切使用，像钢绞线、电力绝缘线以及钢芯铝绞线等，因此，需要注意的是，在使用断线钳进行线材剪切中，应注意结合其工具使用范围及标准，严格按照其工具额定强度情况，避免出现超范围或超负荷使用情况。一般情况下，断线钳进行线材剪切使用中，进行剪切线材需要结合实际情况对其品种规格进行合理选择，避免存在以小代大情况，进行硬度大于断线钳刀口标准的物品剪切，从而造成断线钳的刀刃出现卷刃或崩刃情况，同时避免将断线钳作为普通钢制工具以作为其他替代工具進行加工或剪切使用，引起断线钳出现超载断裂或变形损坏等发生。上述所提出设计的基于双铰接结构的省力断线钳，其进行线材剪切使用中，其最大剪切能力设置为直径13mm的低碳钢线材以及直径10mm的中碳钢线材，因此实际使用中就不能进行硬度超过上述标准的中碳钢或高碳钢剪切使用，否则则会导致工具发生卷刃、崩刃等损害，影响正常使用。

在对断线钳工具的日常保养与维护管理中，除在剪切使用中进行超出强度范围线材剪切导致工具刃口发生损坏外，还会出现断线钳的刀片相互错位或者是不能完全进行闭合等问题，对其正常剪切使用造成不利影响。值得注意的是，上述断线钳工具的刀片错位以及断线钳剪切刃口不能完全闭合问题，不属于工具变形或损坏问题范畴，因此，针对上述情况的维护与保养管理中只需要通过对相应螺栓的调整即可进行问题解决，从而确保断线钳工具的正常剪切使用。比如，在上述设计提出的双铰接结构省力断线钳剪切使用中，一旦该断线钳在使用中发生刀片错位或剪切刃口不能完全闭合问题，就可以通过螺母的拧紧调节，一般需要将螺母拧紧约一周（360°）的幅度，即可在螺母拧紧调节中促使螺钉旋转从而实现省力断线钳工具的钳口对齐恢复，在确保螺钉上箭头向内翻转且钳头并拢后，在将螺母拧紧以调节固定即可。

此外，进行省力断线钳使用维护与保养管理中，为避免其有关问题发生，对正常剪切使用造成不利影响，还应注意在使用过程中避免进行高空抛掷，以避免跌落造成工具损坏，同时在使用中及时对断线钳工具的弹簧以及齿槽中积塞的泥土等杂物进行清除，对松动螺栓注意及时拧紧并调节牢固，对断线钳的传动齿轮等部位及时使用润滑油进行保养，以确保其正常使用，避免各种问题对其剪切能力产生影响。

4 结语

总之，对基于双铰接结构的省力断线钳及其结构特征等进行分析，有利于促进在实际中的设计应用，从而改善现有断线钳剪切操作的局限性，具有十分积极的作用和意义。

参考文献

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