一种排水板自动剪断装置的制作方法

本实用新型涉及排水板技术领域，特别涉及一种排水板自动剪断装置。

背景技术：

目前，水下塑料排水板剪断方式主要为人工剪断和采用自动剪断装置剪断。其中，人工剪断方式：排水管套管露出水面后，人工用镰刀或剪刀将排水板剪断，在多套管的设备中，人少则效率低，人多则不经济，在一机多套管的设备中，尤为明显；采用自动剪断装置剪断的方式：将刀片集成到桩头中，通过标记套管的深度控制剪断，在水深有变化的地方，剪断位置控制不准，造成留带长度不准确，留带过短，则需重新插设，留带过长，则造成浪费材料。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种排水板自动剪断装置，以解决现有排水板留带长度控制不准确的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种排水板自动剪断装置，包括壳体；所述壳体的一端连接有支撑体；所述壳体的另一端设置有排水板套管导向机构和壳体限位块，且所述排水板套管导向机构和所述壳体限位块位于所述壳体的内腔中；所述排水板套管导向机构上套设有排水板套管；所述排水板套管邻近所述支撑体的一端设置有套管限位板，且所述套管限位板位于所述壳体限位块的下方；所述壳体限位块上设置有行程开关；所述行程开关与控制系统电连接。

可选地，所述排水板自动剪断装置还包括与所述壳体连接的自动剪断装置；所述自动剪断装置包括气缸、与所述气缸连接的刀架；所述刀架上设置有刀片；所述壳体的内腔中设置有刀片滑槽和刀槽；所述刀片沿所述刀片滑槽插入所述刀槽，割断所述排水板套管内的塑料排水板；所述气缸与所述控制系统电连接。

可选地，所述自动剪断装置还包括支撑所述气缸的气缸支撑座；所述气缸支撑座与所述壳体连接。

可选地，所述壳体还设置有装靴孔；所述装靴孔位于所述自动剪断装置和所述排水板套管导向机构之间。

可选地，所述排水板套管导向机构包括对称设置在所述排水板套管两侧的滑轮机构。

可选地，所述滑轮机构设置有限制所述排水板套管沿所述滑轮机构的轴向移动的限位凹槽。

可选地，所述排水板自动剪断装置还包括延伸体；所述延伸体设置在所述壳体和所述支撑体之间。

可选地，所述支撑体邻近地面的一端的尺寸大于所述支撑体远离所述地面的一端。

可选地，所述壳体的内腔内还设置有将机械振动转化为电能的能量转换器、转换和存储所述能量转换器中电能的能量存储装置；所述能量转换器与所述能量存储装置电连接。

可选地，所述能量转换器包括外框、将机械能转化为电能的压电装置；所述压电装置包括感应并收集正电荷的正电荷感应收集装置、感应并收集负电荷的负电荷感应收集装置；所述正电荷感应收集装置和所述负电荷感应收集装置相对设置在所述外框内，且所述正电荷感应收集装置和所述负电荷感应收集装置与所述能量存储装置电连接

相对于现有技术，本实用新型所述的排水板自动剪断装置具有以下优势：

本实用新型的排水板自动剪断装置通过在壳体的内腔设置壳体限位块，在排水板套管邻近支撑体的一端设置套管限位板，并将套管限位板设置在壳体限位块的下方，且在壳体限位块上设置行程开关，将该行程开关与控制系统电连接，当塑料排水板插设开始，排水板套管带着塑料排水板、壳体和支撑体下降，当支撑体与待插设的泥面接触后，壳体和支撑体不再下降，而排水管套管带着塑料排水板继续下降至泥中指定深度，塑料排水板留在泥中，排水管套管回抽上升，直至露出泥面，当排水板套管提升至套管限位板和壳体限位块接触时，行程开关将该接触信号发送给控制系统，控制系统根据排水板套管处于上升状态且壳体限位块与套管限位板接触判断塑料排水板需要剪断，随即发出塑料排水板剪断信号，完成塑料排水板的自动剪断，排水板套管继续上升至规定高度，至此，一根塑料排水板插设完成，整个塑料排水板剪断过程通过行程开关和控制系统进行控制，避免塑料排水板留带过长或过短，实现塑料排水板留带长度的精准控制。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的排水板自动剪断装置的正视图；

图2为图1的排水板自动剪断装置的侧视图；

图3为图1的排水板自动剪断装置设置有延伸体的结构示意图；

图4为图2的排水板自动剪断装置设置有延伸体的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的能量转换器的结构示意图；

图6为图5中正电荷感应收集装置的结构示意图；

图7为图6中II的局部放大示意图；

图8为图5中负电荷感应收集装置的结构示意图；

图9为图8中I的局部放大示意图；

图10为正极板和负极板设置有放电拉环的结构示意图。

附图标记说明：

1-壳体、2-行程开关、3-延伸体、4-自动剪断装置、；

11-支撑体、12-排水板套管导向机构、13-壳体限位块、14-内腔、15-排水板套管、16-套管限位板、17-装靴孔、18-能量转换器、19-能量存储装置；

41-气缸、42-刀架、43-刀片、44-刀片滑槽、45-刀槽、46-气缸支撑座；

121-滑轮机构、122-限位凹槽、151-塑料排水板；

181-外框、182-压电装置、183-正电荷感应收集装置、184-负电荷感应收集装置、185-牵引绳、186-贯穿孔、187-放电拉环、188-外板；

1831-正极板、1832-正极牵拉结构、1833-正极整流锚点结构、1834-正极压电结构、1835-正向二极管、1836-正极锚固结构；

1841-负极板、1842-负极牵拉结构、1843-负极整流锚点结构、1844-负极压电结构、1845-反向二极管、1846-负极锚固结构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例1

结合图1-图2所示，本实施例的排水板自动剪断装置，包括壳体1；壳体1的一端连接有支撑体11；壳体1的另一端设置有排水板套管导向机构12和壳体限位块13，且排水板套管导向机构12和壳体限位块13位于壳体1的内腔14中；排水板套管导向机构12上套设有排水板套管15；排水板套管15邻近支撑体11的一端设置有套管限位板16，且套管限位板16位于壳体限位块13的下方；壳体限位块16上设置有行程开关2；行程开关2与控制系统电连接。其中，支撑体11邻近地面的一端的尺寸大于支撑体11远离地面的一端，即支撑体11为上小下大的结构，该种结构的支撑体11有利于整个排水板自动剪断装置支撑在泥面上而不下陷。

本实施例的排水板自动剪断装置通过在壳体1的内腔14设置壳体限位块13，在排水板套管15邻近支撑体11的一端设置套管限位板16，并将套管限位板16设置在壳体限位块13的下方，且在壳体限位块13上设置行程开关2，将该行程开关2与控制系统电连接，当塑料排水板151插设开始，因排水板套管15上套管限位板16与壳体1上壳体限位块13的配合，使壳体1和支撑体11挂在排水板套管15上，排水板套管15带着塑料排水板151、壳体1和支撑体11下降，当支撑体11与待插设的泥面接触后，壳体1和支撑体11不再下降，而排水管套管15带着塑料排水板151继续下降至泥中指定深度，塑料排水板151留在泥中，排水管套管15回抽上升，直至露出泥面，当排水板套管15提升至套管限位板16和壳体限位块13接触时，行程开关2将该接触信号发送给控制系统，控制系统根据排水板套管15处于上升状态且壳体限位块13与套管限位板16接触判断塑料排水板151需要剪断，随即发出塑料排水板151剪断信号，完成塑料排水板151的自动剪断，排水板套管15继续上升至规定高度，至此，一根塑料排水板151插设完成，整个塑料排水板151剪断过程通过行程开关2和控制系统进行控制，避免塑料排水板151留带过长或过短，实现塑料排水板151留带长度的精准控制。

在本实施例中，排水板自动剪断装置还包括与壳体1连接的自动剪断装置4；自动剪断装置4包括气缸41、与气缸41连接的刀架42；刀架42上设置有刀片43；壳体1的内腔14中设置有刀片滑槽44和刀槽45；刀片43沿刀片滑槽44插入刀槽45，割断排水板套管15内的塑料排水板151；气缸41与控制系统电连接。在本实施例中，汽缸41接收控制系统发出的割断塑料排水管151的信号，快速推动刀片42沿刀片滑槽44插入刀槽45，完成塑料排水板151的剪断。且为了提高自动剪断装置4与壳体1连接的稳定性，自动剪断装置4还设置有支撑气缸41的气缸支撑座46；气缸支撑座46与壳体1连接。

而且，在本实施例中，为了便于安装管靴或维修，壳体1还设置有装靴孔17；装靴孔17位于自动剪断装置4和排水板套管导向机构12之间。

另外，在本实施例中，排水板套管导向机构12包括对称设置在排水板套管15两侧的滑轮机构121，且为了防止排水板套管15左右移动，滑轮机构121设置有限制排水板套管15沿滑轮机构121的轴向移动的限位凹槽122。其中，排水板套管15每一侧的滑轮机构121可为两个以上，以进一步提高排水板套管15上升或下降的稳定性。

实施例2

结合图3-4所示，本实施例与上述实施例的区别在于：排水板自动剪断装置还包括延伸体3；延伸体3设置在壳体1和支撑体11之间。

本实施例中，在壳体1和支撑体11之间设置延伸体3，可使本实施例的排水板自动剪断装置按施工要求控制留带长度，其中留带长度为支撑体11底面到刀片43的高度差。

实施例3

结合图2、图4、图5-9所示，本实施例与上述实施例的区别在于：壳体1的内腔14内还设置有将机械振动转化为电能的能量转换器18、转换和存储能量转换器18中电能的能量存储装置19；能量转换器18与能量存储装置19电连接。其中，为了更好的接收排水板自动剪断装置工作时的机械振动，且不影响排水板自动剪断装置中其他装置的工作，将能量转换器18与能量存储装置19设置在刀片滑槽44与壳体限位块13之间。

本实施例中，在壳体1的内腔14内设置能量转换器18，可将排水板自动剪断装置工作过程中产生的机械振动转化为电能，存储在能量存储装置19，用于各种设备中耗电量较小的测试、显示设备来实现人机交互、物联网的搭建、环境参数的提取显示等，免除更换电池的麻烦，且避免能量的浪费。

在本实施例中，能量转换器18包括外框181、将机械能转化为电能的压电装置182；压电装置182包括感应并收集正电荷的正电荷感应收集装置183、感应并收集负电荷的负电荷感应收集装置184；正电荷感应收集装置183和负电荷感应收集装置184相对设置在外框181内，且正电荷感应收集装置183和负电荷感应收集装置184与能量存储装置19电连接。其中，正电荷感应收集装置183包括正极板1831、正极牵拉结构1832、正极整流锚点结构1833、正极压电结构1834；负电荷感应收集装置184包括负极板1841、负极牵拉结构1842、负极整流锚点结构1843、负极压电结构1844；正极整流锚点结构1833设置在正极板1831上；正极牵拉结构1832的一端与正极整流锚点结构1833连接，正极牵拉结构1832的另一端与外框181连接；正极压电结构1834的一端与正极整流锚点结构1833连接，正极压电结构1834的另一端与外框181连接；负极整流锚点结构1843设置在负极板1841上；负极牵拉结构1842的一端与负极整流锚点结构1842连接，负极牵拉结构1842的另一端与外框181连接；负极压电结构1844的一端与负极整流锚点结构1842连接，负极压电结构1844的另一端与外框181连接。且在本实施例中正极板1831、负极板1841均由金属材料制成，正极牵拉结构1832、负极牵拉结构1842为弹性导体结构，具有较强的弹性的同时拥有较高的电导率，如金属弹簧。

在本实施例中，当排水板自动剪断装置工作时，排水板套管15插入泥面、自动剪断装置4割断塑料排水板151等均会产生较大的振动，且因上述振动，正极板1831在正极牵拉结构1832的牵拉下、负极板1841在负极牵拉结构1842的牵拉下，产生较为剧烈的运动，从而带动正极压电结构1834和负极压电结构1844产生晃动甚至扭动，进而使正极压电结构1834和负极压电结构1844感应出电荷，并分别通过正极整流锚点结构1833、负极整流锚点结构1843进行电荷整流，使正极板1831只接收正极压电结构1834感应的正电荷、负极板1841只接收负极压电结构1844感应的负电荷，随着正极板1831正电荷的聚集、负极板1841负电荷的聚集，压电装置182转化的电能越来越多，同时，正极板1831和负极板1841之间的空气，作为两个极板之间的介电材料，将整体结构形成正极板1831-空气介电层-负极板1841的电容结构，实现了压电电能存储的功能，另外，将正极板1831和负极板1841存储的电能转存在能量存储装置19中，可用于各种设备中耗电量较小的测试、显示设备。

而且在本实施例中，正极整流锚点结构1833包括正向二极管1835、正极锚固结构1836；负极整流锚点结构1843包括反向二极管1845、负极锚固结构1846；正极锚固结构1836设置在正极板1831上；正向二极管1835设置在正极锚固结构1836上；正极压电结构1834的一端与正向二极管1835连接，正极压电结构1834的另一端与外框181连接；正极牵拉结构1832的一端与正极锚固结构1836连接，正极牵拉结构1832的另一端与外框181连接；负极锚固结构1846设置在负极板1841上；反向二极管1845设置在负极锚固结构1846上；负极压电结构1844的一端与反向二极管1845连接，负极压电结构1844的另一端与外框181连接；负极牵拉结构1842的一端与负极锚固结构1846连接，负极牵拉结构1842的另一端与外框181连接。本实施例中，利用二极管电的单向导通性能，采用反向接法将二极管接在负极板1841上，即负极板1841是二极管的负极，采用正向接法将二极管接在正极板1831上，即正极板1831是二极管的正极。

另外，在本实施例中，正电荷感应收集装置183可为一个，也可为多个，负电荷感应收集装置184可为一个，也可为多个，当为多个时，正电荷感应收集装置183和负电荷感应收集装置184间隔设置，本实施例中多个正电荷感应收集装置183和负电荷感应收集装置184的设置可进一步提高能量转换器的电能转换效率。

实施例4

结合图6和图8所示，本实施例与上述实施例的区别在于：所述正极整流锚点结构1833设置在正极板1831的两侧，负极整流锚点结构1843设置在负极板1841的两端。

本实施例中，将正极整流锚点结构1833和负极整流锚点结构1843错位90°分别设置在正极板1831的两侧和负极板1841的两端，可使正极板1831在正极牵拉结构1832的牵拉下、负极板1841在负极牵拉结构1842的牵拉下，产生相对位移，减小了正极板1831和负极板1841重叠的面积，即正极板1831-空气介电层-负极板1841电容结构的电容面积减小，同时，因正负电荷相吸的特性，使其聚集在正极板1831和负极板1841重叠的面积处，进而，在总电荷量不变的情况下，使其输出电压变大，提高了能量转换器的电能转换效率。

实施例5

结合图10所示，本实施例与上述实施例的区别在于：能量转换器18还包括电荷平衡结构，电荷平衡结构包括牵引绳185、放电拉环187、外板188，牵引绳185与外框181内的第一极板连接，外板188设置在最末极板和放电拉环187之间；在除第一极板的剩余极板和外板上设置贯穿孔186，牵引绳185穿过贯穿孔186与放电拉环187连接。在本实施例中，若外框内的正电荷感应收集装置183为多个，负电荷感应收集装置184为多个，即正极板1831为多个、负极板1841为多个，正极板1831与负极板1841间隔设置，以正极板1831作为第一极板为例，牵引绳185的一端连接正极板1831，另一端依次穿过负极板1841、正极板1831、负极板1841……、外板188，与放电拉环187连接。

本实施例中，第一极板上设置牵引绳185，并将其贯穿其他极板与外板188外的放电拉环187连接，当正极板1831和负极板1841上出现正负电荷量失衡时，可拉动放电拉环187，使各个正极板1831、负极板1841之间接触产生电中和，并通过接触外框181将电荷通过外框181释放到外界，从而实现正极板1831和负极板1841上电荷的重置，提高能量转换器的电能转换稳定性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。