CN102635588B - 气液联合型液压冲击器 - Google Patents

Abstract

本发明为气液联合型液压冲击器。本发明包括阀体和阀芯，包括双面进排油冲击器，所述双面进排油冲击器包括活塞、液控换向阀和油路，所述活塞尾端设置有氮气室，所述氮气室与所述活塞连接处为密封连接并且所述活塞的尾端在回程和冲程过程中均设置在所述氮气室内，本发明能量利用率高，使得推阀腔供油量充分，防止了“吸空”现象的产生、降低了液压冲击、振动和噪声，使得液控换向阀和活塞的工作稳定寿命加长。

Description

气液联合型液压冲击器

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是一种气液联合型液压冲击器。

背景技术

液压冲击装置-或称液压冲击式破碎锤，目前已广泛地应用于社会各行各业中，在交通、建筑行业，用于混凝土建筑与水泥路面的拆毁工作，在冶金行业，用于清除冶炼炉渣、钢厂混铁车解体清理工作，在采矿工程中，应用于采场和出矿格筛口进行矿岩大块的二次破碎。目前在世界上已经形成了一个重要的新兴技术产业。目前液压冲击装置的结构形式主要有三种类型：(1)静液压原理结构；(2)氮气膨胀原理结构；(3)液压-氮气联合作用原理结构。

现有的基于液压-氮气联合作用原理结构的冲击装置由于液压冲击装置采用双面进排油的活塞配油方式，一方面由于活塞前腔常压后腔间歇进排油的活塞配油方式，使得瞬时峰值流量大、活塞冲程时前腔背压阻力大，另一方面换向阀推阀腔压力油直接由活塞缸前腔或后腔供给，但由于阀芯在换向运动过程中，进油腔阀口开度将会经历由大变小再由小变大的运动变化过程，即当阀芯运动到中位时，进油腔阀口开度最小，而此时阀芯运动速度最大，推阀腔所需要的供油量也最大，两相矛盾，这样将造成推阀腔供油量严重不足，形成“吸空”现象，引起液压冲击、振动和噪声，将严重影响阀和活塞的工作寿命，并造成冲击器工作不稳定，为此，必须在结构上采取措施加以解决。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种结构简单、使用方便、性能稳定可靠的气液联合型液压冲击器。

一种气液联合型液压冲击器，包括双面进排油冲击器，所述双面进排油冲击器包括活塞、液控换向阀和油路，所述双面进排油冲击器的所述活塞尾端设置有氮气室，所述氮气室与所述活塞连接处为密封连接并且所述活塞的尾端在回程和冲程过程中均设置在所述氮气室内。

本发明中，所述液控换向阀包括阀体和阀芯，所述阀芯中部为通孔并且同轴安装在所述阀体内，所述阀体为密封的腔体，所述阀体上设有两个高压油入口、活塞缸前腔连接口、活塞缸后腔连接口、冲程反馈口、回程反馈口和回油出口，所述阀芯与所述阀体内侧密封连接并且所述阀芯可在所述阀体内左右移动，所述阀芯外侧面上设有导槽与所述阀体之间构成独立的左推阀腔、右推阀腔、左进油腔和右进油腔，所述一个高压油入口与所述左进油腔连通，另一个高压油入口与所述右进油腔连通，所述阀芯空心的中部与所述回油出口连通。

本发明中，所述阀芯在所述左推阀腔和左进油腔之间设有与所述左推阀腔连通的左补油通道，所述阀芯在所述右推阀腔和右进油腔之间设有与所述右推阀腔连通的右补油通道，所述左补油通道在所述阀芯向右移动时可与所述左进油腔联通，所述右补油通道在所述阀芯向左移动时可与所述右进油腔联通。

本发明中，所述左进油腔的左端与所述活塞缸后腔连接口阀口开度为Z时所述左补油通道与所述左进油腔联通，所述右进油腔的右端与所述活塞缸前腔连接口的阀口开度为Z时所述右补油通道与所述右进油腔联通，所述Z≤0.2mm。

采用上述结构，本发明具有如下优点：

1、在活塞尾部设置一个氮气室，活塞回程时压力油进入活塞前腔推动活塞回程运动，同时氮气室中的氮气被压缩而储能，并且此时一部分压力油进入高压蓄能器而蓄能。冲程时一方面氮气膨胀，另一方面高压蓄能器排出大量的压力油进入活塞后腔，活塞在这两个力的共同作用下实现冲程加速，从而获得较大的冲击力，能量利用率高。

2、通过针对“阀换向反吸”现象，让阀口开度还未达到最小之前推阀腔与压力油腔接通，及时补充压力油，帮助阀芯完成换向运动，这样使得推阀腔供油量充分，防止了“吸空”现象的产生、液压冲击、振动和噪声，使得液控换向阀和活塞的工作稳定寿命加长。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为采用本发明的气液联合型液压冲击器活塞回程结构原理图。

图3为采用本发明的气液联合型液压冲击器活塞冲程结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图，详细说明一种气液联合型液压冲击器的具体实施方式。

一种气液联合型液压冲击器，包括双面进排油冲击器，所述双面进排油冲击器包括活塞1、液控换向阀和油路，所述双面进排油冲击器的所述活塞1尾端设置有氮气室4，所述氮气室4与所述活塞1连接处为密封连接并且所述活塞1的尾端在回程和冲程过程中均设置在所述氮气室4内，所述液控换向阀包括阀体8和阀芯9，所述阀芯9安装在所述阀体8内，所述阀体8包括两个高压油入口(10，11)、一个活塞缸前腔连接口12、一个活塞缸后腔连接口13、一个冲程反馈口15、回程反馈口14和回油出口16，所述阀芯9与所述阀体8密封连接并且所述阀芯9与所述阀体8之间构成左推阀腔17、右推阀腔18、左进油腔19、右进油腔20和出油腔21。

液压冲击装置工作状态，当活塞1和液控换向阀5的阀芯9处于图1所示位置时(回程起始位置)，压力油从P口通过液控换向阀5右进油腔20进入冲击装置活塞1下腔，此时，活塞1的上腔通过液控换向阀5与回油出口16相通，因此，活塞1在下腔油压力作用下向上作回程运动，压缩氮气室4中的氮气，此时一部分压力油进入高压蓄能器7而蓄能，当活塞1的下台阶面A运动到回程反馈孔2时，活塞下腔的压力油通过回程反馈孔2从回程反馈口14进入阀芯9右推阀腔18，压力油开始推动阀芯9向左移动，此时，左推阀腔17通过冲程反馈孔3与活塞缸后腔连接口13连接，即与回油出口16相通，从而通过压力油推动阀芯9在阀体8内向左运动从而完成切换油路的功能，当换向阀切换油路后液压冲击装置的工作状态如图2所示(冲程起始位置)，此时，高压油通过左进油腔19与活塞1上腔相通，活塞1下腔与回油出口16相通，于是，活塞1在油压力和活塞尾部氮气室4的氮气膨胀力共同作用下，开始冲程加速运动，直至活塞撞击镐钎完成一次冲击循环，同时，当活塞1台阶面B越过冲程信号孔3时，活塞1上腔的压力油通过冲程反馈孔3进入液控换向阀阀芯9的左推阀腔17，此时，阀芯9的右推阀腔18与活塞缸前腔连接口12连接，即回油出口16相通，因此，阀芯9在油压力作用下向右运动完成切换油路的功能，液压冲击装置进入下一次冲击循环。

针对“阀换向反吸”现象在结构上采取的措施：

针对阀芯9在中位开度最小这一情况，本装置的核心内容是采用在阀口开度还未达到最小之前，即让推阀腔与压力油路接通，及时补充压力油，帮助阀芯完成换向运动。

具体结构如图1所示，所述阀芯9在所述左推阀腔17和左进油腔19之间设有与所述左推阀腔17连通的左补油通道22，所述阀芯9在所述右推阀腔18和右进油腔20之间设有与所述右推阀腔18连通的右补油通道23，所述左补油通道22在所述阀芯9向右移动时可与所述左进油腔19联通，所述右补油通道23在所述阀芯9向左移动时可与所述右进油腔20联通。所述左进油腔19的最左端与所述活塞缸后腔连接口13阀口开度为Z时所述左补油通道22与所述左进油腔19联通，所述右进油腔20的最右端与所述活塞缸前腔连接口12连接口阀口开度为Z时所述右补油通道23与所述右进油腔20联通，所述Z≤0.2mm(0.2mm是阀口稳定通流的最小开度)。采用这种结构，当阀芯9左向右换向运动过程中，阀芯9在密闭活塞缸后腔连接口13之前，使得左进油腔20与左补油通道22连通，也就是与左推阀腔17和冲程反馈口15连通，而连通的这个时机，刚好就是活塞缸后腔连接口13与左进油腔20连接间隙为Z≤0.2mm的时刻，之所以Z≤0.2mm是因为，当Z≤0.2mm，刚好使得左进油腔20不能与活塞缸后腔连接口13稳定供油，防止影响阀芯9的换向，而与左进油腔20连通的左推阀腔17可以得到稳定的供油，从而杜绝了“阀换向反吸”的现象。

Claims (1)

1.一种气液联合型液压冲击器，包括双面进排油冲击器，所述双面进排油冲击器包括活塞、液控换向阀和油路，所述活塞尾端设置有氮气室，所述氮气室与所述活塞连接处为密封连接并且所述活塞的尾端在回程和冲程过程中均设置在所述氮气室内，所述液控换向阀包括阀体和阀芯，所述阀芯中部为通孔并且同轴安装在所述阀体内，所述阀体为密封的腔体，所述阀体上设有两个高压油入口、活塞缸前腔连接口、活塞缸后腔连接口、冲程反馈口、回程反馈口和回油出口，所述阀芯与所述阀体内侧密封连接并且所述阀芯可在所述阀体内左右移动，所述阀芯外侧面上设有导槽与所述阀体之间构成独立的左推阀腔、右推阀腔、左进油腔和右进油腔，所述一个高压油入口与所述左进油腔连通，另一个高压油入口与所述右进油腔连通，所述阀芯空心的中部与所述回油出口连通，其特征在于：所述阀芯在所述左推阀腔和左进油腔之间设有与所述左推阀腔连通的左补油通道，所述阀芯在所述右推阀腔和右进油腔之间设有与所述右推阀腔连通的右补油通道，所述左补油通道在所述阀芯向右移动时可与所述左进油腔联通，所述右补油通道在所述阀芯向左移动时可与所述右进油腔联通，所述左进油腔的左端与所述活塞缸后腔连接口阀口开度为Z时所述左补油通道与所述左进油腔联通，所述右进油腔的右端与所述活塞缸前腔连接口的阀口开度为Z时所述右补油通道与所述右进油腔联通，所述Z≤0.2mm。