一种基于电解的便携式金属切割装置的制作方法

本实用新型涉及电解切割技术领域，具体为一种基于电解的便携式金属切割装置。

背景技术：

在很多施工、抢险救援现场都会有金属棒或金属管切割作业，其主要目的是实现金属棒或金属管的切断。目前对金属棒或金属管的切割工具有液压剪、钢锯、砂轮切割机、气割枪等，气割枪和砂轮切割机工作时会产生高温、火花，在有易燃易爆品的场所不可使用。液压剪则体积较大，在一些抢险救援场所难以伸入空间十分狭小的地方。砂轮切割机在工作时还会产生大量的噪音，对操作者及附近的人的听力有一定损害。并且，这些装置都需要操作者处于金属棒或金属管需要切割的地方作业，在地震导致的房屋倒塌的情况下，建筑物内部的钢筋往往有很大的应力，钢筋突然切断时导致的钢筋崩断、建筑物倒塌会伤害到作业人员，此时很多已有的切割方法难以实施。

技术实现要素：

本实用新型的技术目的是提供一种安全可靠、可以改善现有技术不足的基于电解的便携式金属切割装置，其技术方案为：

一种基于电解的便携式金属切割装置，包括夹具、电解液循环系统、控制系统与电源设备，其特征在于：

所述夹具包括上、下两个对接后卡在金属棒或金属管上的夹具外壳，上、下夹具外壳均设有一端开口的内腔，上、下夹具外壳对接后，二者内腔拼接构成完整的电解液容腔，且上、下夹具外壳之间设有用于密封该容腔的密封件；

所述电解液容腔通过设置在夹具上的进、出水口与所述电解液循环系统连接，电解液容腔内在金属棒或金属管的外围设有对称的上、下两个阴极电极，上、下夹具外壳上分别设有接线端子，上、下两个阴极电极各自通过对应的夹具外壳上的接线端子与电解电源的负极连接，所述金属棒或金属管与所述电解电源的正极电连接。

在上述方案的基础上，进一步改进或优选的方案还包括：

所述电解液循环系统包括进出水口顺次连接的过滤器、散热器、储液箱与水泵，所述过滤器的进水口与夹具出水口连接，夹具进水口与所述水泵的出水口连接，所述散热器内设有温度传感器、储液箱内设有水位计，所述温度传感器、水位计、散热器、水泵分别与所述控制系统连接。

所述夹具外壳包括主体和分别从主体前、后两侧（金属棒或金属管轴向）向外延伸出的包箍部，所述抱箍部呈“Ω”型，包括与金属棒或金属管外形适合的圆弧部和位于圆弧部两侧的折边连接部，所述密封件包括分别与上、下夹具外壳对接面形状对应贴合的上、下两个密封垫，所述折边连接部上设有螺孔，安装夹具时，通过螺丝配合所述螺孔锁紧上、下夹具外壳和所述密封垫。

所述夹具外壳的内腔优选采用方形空腔，所述阴极电极采用呈“]”形的框形电极板，架设在金属棒或金属管外围，与夹具外壳、金属棒或金属管不接触。

电解液容腔的进水口与出水口、两夹具外壳上的接线端子均以斜对角的方式设置所述夹具上。

有益效果：

本实用新型切割装置可使用市电、发电机、电瓶等电源作为能量来源，切割过程中噪音低、不会产生高温，且在切割过程中操作人员可以远离作业处，有效避免因金属材料意外断裂对操作人员产生伤害的情况发生，能够安静、安全地切割热轧带肋钢筋、实心圆钢等棒状或者近似棒状的金属材料，对空心的金属管材也有一定的切割效果，可以应用于建筑、消防、制造业等领域，适用于危化品泄露、地震等情况下抢险救援中的金属棒或金属管切割作业，且本实用新型切割装置结构新颖、设计合理，易于安装和操作，方便携带。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型工作原理示意图；

图3为本实用新型一实施例中夹具的爆炸结构示意图；

图4为图3实施例中夹具的剖面结构示意图；

图5为图3实施例中夹具的立体结构示意图。

具体实施方式

为了进一步阐明本实用新型的技术方案和工作原理，下面结合附图与具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示的一种基于电解的便携式金属切割装置，由夹具1、电解液循环系统、控制系统与电源设备等部分组成，所述电源设备包括电解电源和提供给其它设备（如水泵、传感器等）的工作电源。

如图3至图5所示，所述夹具1包括上、下两个对接后卡在金属棒或金属管2上的夹具外壳104，上、下夹具外壳104均设有一端开口的方形内腔，上、下夹具外壳104对接后，二者内腔拼接构成完整的电解液容腔，用于容置电解液和安装阴极电极107。

所述夹具外壳104包括主体和分别从主体前、后两侧（金属棒或金属管的轴向）向外延伸出的抱箍部，所述抱箍部呈“Ω”型，包括与金属棒或金属管2外形适合的圆弧部和位于圆弧部两侧的折边连接部。上、下两个夹具外壳104的对接面之间设有密封件，所述密封件包括分别与上、下夹具外壳104对接面形状对应且贴合的上、下两个密封垫108，所述折边连接部上设有螺孔。将上、下夹具外壳104卡在金属棒或金属管2上后，可通过螺丝101配合所述螺孔锁紧上、下夹具外壳104和二者对接面之间的两个密封垫108，以密封所述电解液容腔。

所述上夹具外壳104的顶部设有进水口和上接线端子，下夹具外壳104的底部设有出水口109和下接线端子，所述进水口和出水口109、上接线端子和下接线端子均以斜对角的方式设置所述夹具1上，如图5所示。

所述上、下接线端子由接线柱螺母102、垫片103、接线柱105、密封垫片106等构件组成。所述接线柱105的头部通过焊接或铆接的方式与阴极电极固定在一起。所述密封垫片106设置在电解液容腔内，套在接线柱106上。接线柱106尾部通过通孔穿过夹具外壳104，接线柱螺母102、垫片103套在接线柱106位于夹具外壳104外的柱体上，外部线路连接在接线柱106上时，可通过所述螺母102锁紧，向阴极引入电流。

所述电解液容腔通过夹具1上的进、出水口与所述电解液循环系统连接，电解液容腔内在金属棒或金属管2的外围设有对称的上、下两个阴极电极107，上、下两个阴极电极107各自通过对应的接线端子与电解电源的负极连接，所述金属棒或金属管2与所述电解电源的正极电连接。所述阴极电极107采用呈“]”形的框形电极板，架设在金属棒或金属管2的外围，与夹具外壳104、金属棒或金属管2并不接触。

所述电解液循环系统包括进出水口顺次连接的过滤器3、散热器4、储液箱5与水泵6，所述夹具1的出水口109与过滤器3的进水口连接，过滤器3的出水口与所述散热器4的进水口连接，散热器4的出水口与储液箱5的进水口连接，储液箱5的出水口与水泵6的进水口连接，所述水泵6的出水口与夹具1的进水口连接，所述散热器4内设有温度传感器、储液箱5内设有水位计，所述温度传感器、水位计、散热器4、水泵5分别与所述控制系统连接。

本实施例中：

所述夹具1起到固定电极、密封金属切割区域的作用；

水泵6可使电解液循环，给过滤器3提供动力，并且水流的高速流动会加速待切割金属的腐蚀；

过滤器3即电解液净化装置，用于过滤电解液中因电解产生的金属化合物，避免电解液变粘稠堵塞管道或者损坏水泵；

散热器4用于控制电解液的温度，防止电解液沸腾，延长装置各部件的使用寿命；

储液箱5用于安全地存储电解液；

水位计将储液箱5中电解液的液面高度实时反馈给控制系统；

控制系统用于监控装置的运行情况，如控制水温、防止短路、泄露时报警等。本实用新型装置使用的电解液以饱和食盐水为主，即使泄露也不会对环境或者人体造成伤害，所以装置有很高的安全性。所示夹具外壳为塑料或金属材料，优选采用绝缘塑料材料，以进一步减轻装置质量，方便携带，适合在各类复杂环境下使用。

工作过程：

在准备切割时，将夹具安装在待切割的金属棒上，夹具能够提供密封的空间，使被切割处浸泡在电解液中，并且使夹具内的阴极不会直接碰到金属棒造成短路；开始电解时，金属棒作为阳极被迅速腐蚀，腐蚀下来的产物被流动的电解液带走。水泵促使电解液循环，带走电解产生的热和金属化合物，热量被散热器转移到环境中，金属化合物则被过滤器除去；如果由于密封或者管道问题导致了电解液的泄露，则储液箱中的液面会降低，水位计将此信号传送给控制系统，控制系统报警并且停止电解。随着金属棒不断被腐蚀，最终金属棒会被完全腐蚀断；至此，完成金属棒的电解切割，过程如图2所示。

本实施例中电解切割所用的电解液为氯化钠饱和溶液，必要时可根据切割的对象调整其组分。本实施例中电解切割所用的电源可以是220V的市电，也可以是蓄电瓶等直流电源，经过控制系统转换后，电解所用的电压范围为可6V到24V，在安全电压36V内。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。