CN100436751C

CN100436751C - 水下液压冲击铲

Info

Publication number: CN100436751C
Application number: CNB2006100815205A
Authority: CN
Inventors: 王立权; 房晓明; 刘贺平; 孟庆鑫; 郭黎斌; 侯恕萍; 潘东民; 高峰
Original assignee: China National Offshore Oil Corp CNOOC; Harbin Engineering University; Offshore Oil Engineering Co Ltd
Current assignee: China National Offshore Oil Corp CNOOC; Harbin Engineering University; Offshore Oil Engineering Co Ltd
Priority date: 2006-05-25
Filing date: 2006-05-25
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2026-05-25
Also published as: CN1844637A

Abstract

本发明公开了一种水下液压冲击铲，它包括有：一本体；一液压缸，其设置在所述本体内中部，该液压缸后部还设置有一氮气室；一活塞杆，其设置在所述液压缸内，该活塞杆的活塞紧贴液压缸的内壁，该活塞杆的前杆延伸出液压缸的前部，该活塞杆的后杆延伸出液压缸的后部且插入所述氮气室中；一油路控制阀，其设置在所述本体的侧壁上；一配油阀，其设置在所述本体内，且通过该配油阀连通所述油路控制阀以及液压缸；一手柄，其设置在所述本体后端；一冲击铲头，其连接设置在所述活塞杆的前杆上。本发明可以对单向阀的弹簧预紧力进行调节，改变单向阀的开启压力，达到调节冲击铲的冲击频率的目的，使得本发明可以根据破坏的对象来调节冲击频率。

Description

水下液压冲击铲

技术领域

本发明涉及冲击铲，特别是涉及一种适合应用于水下的液压冲击铲。

背景技术

水下油气管线的维修工作受到特殊的工作环境的影响，工作效率低、危险性大；而且缺少专用的机具辅助进行工作，从而造成工作效率无法提高，工人劳动强度过大。比如要完成海底油气管道表面混凝土配重层拆除工作、或者完成水下混凝土构件的破损工作，就需要使用液压冲击器，而目前使用液压冲击器大都是适用于陆上的液压冲击器，只有个别几个国外的公司生产由陆上的液压冲击器改造而成的水下液压冲击器。陆上使用的液压冲击器在水下使用时首先材料会有锈蚀的危险，而且由于外界环境为水，密封也不能达到要求。由陆上的液压冲击铲改造后用于水下时，只是在某些局部进行了改造，密封结构的摩擦力增加，水对冲击效率的影响也大。因此，急需一种适合应用于水下的液压冲击器面世。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、使用方便、而且特别适合应用于水下的液压冲击铲。

为实现上述目的，本发明采取技术方案：一种水下液压冲击铲，包括有一本体，其特点是：一液压缸，其设置在所述本体内中部，该液压缸后部还设置有一氮气室；一活塞杆，其设置在所述液压缸内，该活塞杆的活塞紧贴液压缸的内壁，该活塞杆的前杆延伸出液压缸的前部，该活塞杆的后杆延伸出液压缸的后部且插入所述氮气室中；一油路控制阀，其设置在所述本体的侧壁上；一配油阀，其设置在所述本体内，且通过该配油阀连通所述油路控制阀以及液压缸；一手柄，其设置在所述本体后端；一冲击铲头，其连接设置在所述活塞杆的前杆上。

在实际操作中，所述油路控制阀包括有一油路控制阀阀体，该阀体内设置有一进油管路以及回油管路，该阀体内还设置有一可使进油管路和回油管路断开或者连通的油路控制阀阀芯，该阀芯通过一弹簧压设于油路控制阀阀体内。另外，所述油路控制阀阀芯轴向的一端延伸出油路控制阀阀体，且延伸端连接一油路控制按压手柄，该油路控制按压手柄设置于所述手柄旁。

上述的水下液压冲击铲中，所述配油阀由一个两向四通阀与一个单向阀组合而成。

上述的水下液压冲击铲中，所述本体内还设置有一蓄能器，其设置在氮气室的侧面，其设置在氮气室的侧面，该蓄能器与液压进油管路连接。

除此之外，所述冲击铲头与活塞杆的连接处设置有一冲击铲头卡紧装置；所述活塞杆的前杆直径大于后杆直径。

本发明由于采取以上设计，其具有以下优点：

1、本发明可以对单向阀的弹簧预紧力进行调节，改变单向阀的开启压力，达到调节冲击铲的冲击频率的目的，进而使得本发明的液压冲击铲可以根据破坏的对象来调节冲击频率。

2、本发明的油路控制阀可以方便的控制油路的通断，从而增加了液压冲击铲的可控性。

3、本发明的高压氮气室参与活塞杆的运动，在活塞杆冲程时增加活塞杆的冲击能，从而提高了冲击铲的效率。

4、本发明所提供的冲击铲头的卡紧装置使得铲头更换方便。

5、本发明工具套上设有排水孔，保证活塞杆与铲头撞击时水及时排出，从而增加铲头的冲击力。

附图说明

图1为本发明的工作原理示意图

图2A为本发明的外观结构示意图

图2B为图2A的侧视图

图2C为图2A的俯视图

图3A为图2C中的A-A剖视示意图

图3B为图3A的局部放大图

图4A为图2C中的B-B剖视示意图

图4B为图4A的局部放大图

图5A为图2C中的C-C剖视示意图

图5B为图5A的局部放大图

图6为图2C中的D-D剖视示意图

图7为图2A中的E-E剖视示意图

图8为图2B中的F-F剖视示意图

图9为本发明中冲击铲头卡紧装置的结构示意图

具体实施方式

本发明公开了一种水下液压冲击铲，如图1所示，是其工作原理示意图。图中，液压缸1被活塞杆2的活塞21分为一变压腔11以及一常高压腔12，另外，液压缸的后部还设置有一高压氮气室13，活塞杆2分为一前杆22和一后杆23。在图中，配油阀3包括有A、B、C、D四个口，其内部还设置有锥阀芯31、配油阀的阀芯32，另外，阀芯32内还设置有通孔33。

如图1所示的状态，由油泵出来的高压油，由D口进入配油阀3，又通过阀芯的通孔33进入阀芯的左腔34，高压油产生向右的推力克服阀芯右侧的弹簧35推动阀芯32向右运动到极限位置。这时，B口与D口与相连，A口与C口相连，常高压腔12通入高压油，变压腔11与油箱相通，活塞杆2向左运动。在活塞杆2向左运动过程中，活塞杆2的后杆23压缩氮气室13体积，使氮气室13压力升高，对活塞杆2的阻力增加。因此，向左运动过程中常高压腔12的压力会增加，当增达到一定值时，锥阀芯31打开，阀芯的左腔34泄油，阀芯32向左运动。这时，A口和B口同时与D口相通，由于前杆22的直径大于后杆23的直径，所以变压腔11对活塞21的作用面积大于常高压腔12对活塞21的作用面积，所以变压腔11的推力和氮气室13的压力的同时作用下，活塞杆2向右迅速运动。同时，系统压力减小，锥阀芯31关闭，阀芯32向右运动，B口与D口与相连，A口与C口相连，活塞杆2的冲程完成。

基于上述的工作原理，本发明具体实施的时候，如图2A～图9所示，其包括有：

一本体4；

一液压缸41，其设置在本体4内中部，该液压缸41后部还设置有一氮气室42；

一活塞杆5，其设置在液压缸41内，该活塞杆5的活塞51紧贴液压缸41的内壁，活塞杆的前杆52延伸出液压缸41的前部，活塞杆的后杆52延伸出液压缸41的后部且插入氮气室42中；

一油路控制阀6，其设置在本体4的侧壁上；

一配油阀7，其设置在本体4内，且通过该配油阀7将上述的油路控制阀6以及液压缸41连通；

一手柄43，其设置在本体4后端；

一冲击铲头44，其连接设置在活塞杆5的前杆52上。

本发明在使用中，如果出现冲击器不工作或者机体振动太大等情况，就需要紧急停止冲击器的工作，而停止其工作的最直接有效的方法就是切断油路，而且这种工作由冲击铲操作者进行操作是最安全可靠的。因此，本发明本体上的油路控制阀，使操作者能够自主地控制油路的通断，其结构配合图3A、图3B所示。油路控制阀6包括有一油路控制阀阀体61，该阀体61内设置有一进油管路62以及回油管路63，该阀体61内还设置有一可使进油管路62和回油管路63断开或者连通的油路控制阀阀芯64，该阀芯64通过一弹簧65压设于油路控制阀阀体61内。当此阀的阀芯64被压下时，进油管路62与回油管路63和配油阀7接通，进油管路62就可以进油，从而开始工作。当阀芯64上端的力撤销时，阀芯64在弹簧65的推力下向上运动，进油管路62、回油管路63切断，工作就停止了。另外，油路控制阀阀芯64轴向的一端延伸出油路控制阀阀体61，且延伸端连接一油路控制按压手柄66，该油路控制按压手柄66设置于手柄43旁，这样，操作者就可以在握手柄43的同时方便地操作油路控制按压手柄66。

在本实施例中，搭配图4A、图4B、图5A、图5B所示，配油阀7在具体实施时与图1所示的原理图有少许不同，由于体积有限，因此该配油阀7具体由一个两向四通阀71与一个单向阀72组合而成。另外，单向阀的末端设置有一调节螺钉73，该调节螺钉可以调节弹簧74压紧锥阀芯75的压力，这就使得单向阀72的弹簧预紧力可以调节，从而可以改变单向阀的开启压力，进而达到调节冲击铲的冲击频率的目的。

在本实施例中，本体4内还设置有一蓄能器45(配合图6、图7所示)，其设置在氮气室42的侧面，蓄能器45与液压进油管路连接，其作用是减小系统压力的波动，减小液压冲击的危害。

另外，冲击铲头44与活塞杆5的连接处设置还有一冲击铲头卡紧装置8，配合图2A、图3A、图9所示，图9显示为其工作时的状态，销81在弹簧82作用下压装卡凸轮83向顺时针方向旋转，而装卡手柄84被挡住，这样装卡手柄84就保持图示这一位置，如果铲头撞击装卡手柄84，装卡手柄84也不会改变姿态。当需要更换铲头时，需要把装卡手柄84向左搬动，当销81顶在凸轮83的另一个面时，凸轮83不再阻挡铲头，铲头就可以取出。

本发明中，铲头与工具套之间并没有设置密封结构，在铲头和活塞杆的往复运动过程中会使两者之间的空间进水，如果水不能及时排出，就会影响铲头和活塞杆的碰撞。因此，在工具套上铲头与活塞杆发生碰撞的部位可以设置有排水孔46(如图3A所示)，以保证铲头和活塞之间的空间水进出自由。

上述实施例中，活塞杆5的前杆52直径大于后杆53直径。

Claims

1、一种水下液压冲击铲，包括有一本体，其特征在于：

一液压缸，其设置在所述本体内中部，该液压缸后部还设置有一氮气室；

一活塞杆，其设置在所述液压缸内，该活塞杆的活塞紧贴液压缸的内壁，该活塞杆的前杆延伸出液压缸的前部，该活塞杆的后杆延伸出液压缸的后部且插入所述氮气室中；

一油路控制阀，其设置在所述本体的侧壁上；所述油路控制阀包括有一油路控制阀阀体，该阀体内设置有一进油管路以及回油管路，该阀体内还设置有一可使进油管路和回油管路断开或者连通的油路控制阀阀芯，该阀芯通过一弹簧压设于油路控制阀阀体内

一配油阀，其设置在所述本体内，且通过该配油阀连通所述油路控制阀以及液压缸；

一手柄，其设置在所述本体后端；

一冲击铲头，其连接设置在所述活塞杆的前杆上。

2、根据权利要求1所述的水下液压冲击铲，其特征在于：所述油路控制阀阀芯轴向的一端延伸出油路控制阀阀体，且延伸端连接一油路控制按压手柄，该油路控制按压手柄设置于所述手柄旁。

3、根据权利要求1或2所述的水下液压冲击铲，其特征在于：所述配油阀由一个两向四通阀与一个单向阀组合而成。

4、根据权利要求1或2所述的水下液压冲击铲，其特征在于：所述本体内还设置有一蓄能器，其设置在氮气室的侧面，该蓄能器与液压进油管路连接。

5、根据权利要求3所述的水下液压冲击铲，其特征在于：所述本体内还设置有一蓄能器，其设置在氮气室的侧面，该蓄能器与液压进油管路连接。

6、根据权利要求1或2所述的水下液压冲击铲，其特征在于：所述冲击铲头与活塞杆的连接处设置有一冲击铲头卡紧装置；所述活塞杆的前杆直径大于后杆直径。

7、根据权利要求3所述的水下液压冲击铲，其特征在于：所述冲击铲头与活塞杆的连接处设置有一冲击铲头卡紧装置；所述活塞杆的前杆直径大于后杆直径。

8、根据权利要求4所述的水下液压冲击铲，其特征在于：所述冲击铲头与活塞杆的连接处设置有一冲击铲头卡紧装置；所述活塞杆的前杆直径大于后杆直径。

9、根据权利要求5所述的水下液压冲击铲，其特征在于：所述冲击铲头与活塞杆的连接处设置有一冲击铲头卡紧装置；所述活塞杆的前杆直径大于后杆直径。