CN102319596A - 一种液-燃联合破碎锤 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提出一种结构简单、能量利用率高、冲击能量大的液-燃联合破碎锤，该液-燃联合破碎锤包括锤体，锤体的一端设置有端部开口的工作腔，所述工作腔活动安装有钎杆，关键在于所述锤体还设置有液压腔和气缸，所述液压腔设置于工作腔与气缸之间；所述气缸内安装有第一活塞，所述汽缸的缸壁设置有进气口、排气口和喷油嘴，所述进气口、排气口均设置有阀门；所述第一活塞的活塞杆穿过液压腔并伸入到工作腔内；所述活塞杆位于液压腔内的部分安装有一个第二活塞，所述第二活塞将液压腔分为靠近气缸的第一液压腔和远离气缸的第二液压腔，所述第一液压腔和第二液压腔分别设置有液压油管路接口，所述活塞杆与液压腔和气缸的隔壁之间为动密封。

Description

一种液-燃联合破碎锤
技术领域
本发明属于机械设备制造技术领域，特别涉及到一种破碎锤。
背景技术
破碎锤能在挖掘建筑物基础的作用中更有效地清理浮动的石块和岩石缝隙中的泥土，已经广泛应用于建筑行业，目前所应用的破碎锤主要是液压破碎锤，其动力来源是挖掘机或装载机的泵站提供的压力油。根据工作原理分类：液压破碎锤分为全液压式、液气联合式与氮爆式三大类，其中液气联合式的应用最为广泛，该种破碎锤依靠液压油和后部压缩氮气膨胀同时推动活塞工作，使用不够方便，而且冲击能量小，更重要的是其能量利用方式是首先将柴油机燃烧柴油所产生的热能转化为机械能，然后再利用机械能压缩氮气和液压油，转化为液压能，通过液压使活塞来回运动，将压缩能转化为机械能，转换过程为：热能——机械能——液压能——机械能，中间经历了三次能量转换，损耗很大，因此能量利用率很低。
发明内容
本发明的目的是提出一种结构简单、能量利用率高、冲击能量大的液-燃联合破碎锤。
本发明的液-燃联合破碎锤包括锤体，所述锤体的一端设置有端部开口的工作腔，所述工作腔活动安装有钎杆，关键在于所述锤体还设置有液压腔和气缸，所述液压腔设置于工作腔与气缸之间；所述气缸内安装有第一活塞，所述汽缸的缸壁设置有进气口、排气口和喷油嘴，所述进气口、排气口均设置有阀门；所述第一活塞的活塞杆穿过液压腔并伸入到工作腔内；所述活塞杆位于液压腔内的部分安装有一个第二活塞，所述第二活塞将液压腔分为靠近气缸的第一液压腔和远离气缸的第二液压腔，所述第一液压腔和第二液压腔分别设置有液压油管路接口，所述活塞杆与液压腔和气缸的隔壁之间为动密封。
本发明的液-燃联合破碎锤的工作原理类似于二冲程单缸柴油机，分为压缩冲程和做功冲程；具体如下：
1、启动：利用液压能，使活塞在气缸内来回运动，反复压缩气缸内的混合燃气，使其达到着火点。这时内燃机开始工作，为破碎锤提供动力；破碎锤在内燃机的推动下开始工作。
2、做功冲程：当第一活塞在其行程顶端时，气缸会储满高压气体。用喷油嘴将柴油喷入气缸，缸体内的高温和高压使得柴油立即点燃。该过程与柴油机工作原理中所描述的过程相同，柴油燃烧所产生的压力驱动第一活塞带动活塞杆向下运动，并冲击钎杆，此时，第二液压腔利用液压油管路泄掉其内部的液压。
3、压缩冲程：当第一活塞接近冲程底端时，所有的排气口都打开。废气排出气缸，气缸内的气压降低。当第一活塞到达行程底端时，打开进气口，新鲜空气填充气缸并排出剩余废气；然后控制液压油进入第一液压腔内，增加其内部的液压，推动第二活塞带动活塞杆上移，依次关闭气缸的排气口和进气口，并且压缩新充入的空气。
4、当第一活塞接近气缸顶部时，该循环将重复步骤2。
进一步地，所述气缸的外侧设置有润滑油室，所述润滑油室内设置有弹性加压装置，所述润滑油室通过设置于气缸缸壁的润滑油孔与气缸内部相通，所述第一活塞的侧部设置有润滑油凹槽。润滑油在弹性加压装置的作用下保持一定的油压；第一活塞在左右运动过程中，当第一活塞上的润滑油凹槽经过润滑油孔时，润滑油在一定的压力下被压入润滑油凹槽中，将润滑油凹槽充满润滑油，达到润滑汽缸壁的目的。
进一步地，所述第一活塞、第二活塞均安装有活塞环，以保证密封性能。
进一步地，所述进气口设置于气缸的顶部，进气口所安装的阀门为单向阀，当第一活塞到达冲程底端时，气缸里气压下降，进气压大于气缸气压，单向阀导通，气体通过单向阀进入气缸；当第一活塞开始向上压缩气缸时，气缸压强开始逐渐增大；当气缸压强大于进气压强时，单向阀关闭，这样就可以自动控制进气，无需设置另外的控制机构，进一步简化了结构。
进一步地，所述排气口设置于气缸的侧壁，采用横流扫气方式，排气口的开关由活塞头自动控制，无需设置另外的控制机构，进一步简化了结构。
本发明的液-燃联合破碎锤采用液压与内燃机结合的方式，利用液压提供气缸的压缩力，利用内燃机提供钎杆的冲击力，从而将柴油燃烧的热能直接转化为破碎锤的机械能，提高了能量利用效率，而且冲击频率高、冲击能量大，结构工艺比传统的液压破碎锤简单，因此更加实用。
附图说明
图1是本发明的液-燃联合破碎锤的结构原理图。
图2是本发明的液-燃联合破碎锤中的润滑油室的结构示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例的液-燃联合破碎锤包括锤体1，锤体1的一端设置有端部开口的工作腔2，工作腔2活动安装有钎杆3，锤体还设置有液压腔4和气缸5，液压腔4设置于工作腔2与气缸5之间；气缸5内安装有第一活塞6，气缸5的顶部设置有进气口7和喷油嘴8，进气口7安装有单向阀；气缸5的侧壁设置有排气口9。
第一活塞6的活塞杆10穿过液压腔4并伸入到工作腔2内；活塞杆10位于液压腔4内的部分安装有一个第二活塞11，第二活塞11将液压腔4分为靠近气缸的第一液压腔41和远离气缸的第二液压腔42，第一液压腔41和第二液压腔42分别设置有液压油管路接口43，活塞杆10与液压腔4和气缸5的隔壁之间为动密封。
气缸5的外侧设置有润滑油室12，润滑油室12内设置有由弹簧13和活动板14组成的弹性加压装置，润滑油室12通过设置于气缸5缸壁的润滑油孔15与气缸5内部相通，第一活塞5的侧部设置有润滑油凹槽16。
第一活塞6、第二活塞11均安装有活塞环17，以保证密封性能。
上述液-燃联合破碎锤的工作原理类似于二冲程单缸柴油机，分为压缩冲程和做功冲程；具体如下：
1、启动：利用液压能，使活塞在气缸内来回运动，反复压缩气缸内的混合燃气，使其达到着火点。这时内燃机开始工作，为破碎锤提供动力；破碎锤在内燃机的推动下开始工作。
2、做功冲程：当第一活塞在其行程顶端时，气缸会储满高压气体。用喷油嘴将柴油喷入气缸，缸体内的高温和高压使得柴油立即点燃。该过程与柴油机工作原理中所描述的过程相同，柴油燃烧所产生的压力驱动第一活塞带动活塞杆向下运动，并冲击钎杆，此时，第二液压腔利用液压油管路泄掉其内部的液压。
3、压缩冲程：当第一活塞接近冲程底端时，所有的排气口都打开。废气排出气缸，气缸内的气压降低。当第一活塞到达行程底端时，打开进气口，新鲜空气填充气缸并排出剩余废气；然后控制液压油进入第一液压腔内，增加其内部的液压，推动第二活塞带动活塞杆上移，依次关闭气缸的排气口和进气口，并且压缩新充入的空气。
4、当第一活塞接近气缸顶部时，该循环将重复步骤2。

Claims (5)

1.一种液-燃联合破碎锤，包括锤体，所述锤体的一端设置有端部开口的工作腔，所述工作腔活动安装有钎杆，其特征在于所述锤体还设置有液压腔和气缸，所述液压腔设置于工作腔与气缸之间；所述气缸内安装有第一活塞，所述汽缸的缸壁设置有进气口、排气口和喷油嘴，所述进气口、排气口均设置有阀门；所述第一活塞的活塞杆穿过液压腔并伸入到工作腔内；所述活塞杆位于液压腔内的部分安装有一个第二活塞，所述第二活塞将液压腔分为靠近气缸的第一液压腔和远离气缸的第二液压腔，所述第一液压腔和第二液压腔分别设置有液压油管路接口，所述活塞杆与液压腔和气缸的隔壁之间为动密封。
2.根据权利要求1所述的液-燃联合破碎锤，其特征在于所述气缸的外侧设置有润滑油室，所述润滑油室内设置有弹性加压装置，所述润滑油室通过设置于气缸缸壁的润滑油孔与气缸内部相通，所述第一活塞的侧部设置有润滑油凹槽。
3.根据权利要求1或2所述的液-燃联合破碎锤，其特征在于所述第一活塞、第二活塞均安装有活塞环。
4.根据权利要求1或2所述的液-燃联合破碎锤，其特征在于所述进气口设置于气缸的顶部，进气口所安装的阀门为单向阀。
5.根据权利要求1或2所述的液-燃联合破碎锤，其特征在于所述排气口设置于气缸的侧壁。
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