CN102818018A - 一种冲击活塞及采用该冲击活塞的液压破碎锤 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种冲击活塞，其包括由第一材质制成的活塞本体，其特征在于：所述活塞本体的一端沿其中心轴设有盲孔，所述盲孔中设有由第二材质制成的内芯，所述第二材质的材质密度大于所述第一材质的密度。所述活塞本体为合金钢，所述内芯为铅。所述内芯的表面均布有凹坑。所述盲孔的出口还设有塞堵。本发明还提供了一种液压破碎锤，其特征在于，包括以上所述的冲击活塞。采用本发明冲击活塞的液压破碎锤与现有技术相比，在同样的缸体设计和同样外形尺寸的活塞情况下，具有更大的冲击效果，提高了设备功效；活塞运行更平稳，延长了设备寿命，同时也降低了冲击噪音。

Description

一种冲击活塞及采用该冲击活塞的液压破碎锤

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种冲击活塞，还涉及采用该冲击活塞的液压破碎锤。

背景技术

目前的液压破碎锤一般包括钎杆、缸套及冲击活塞，通过液压能量使冲击活塞在缸套中作往复运动，以反复锤击钎杆，并由钎杆完成破碎功能，捣碎矿石、水泥建筑物、路面等，其中冲击活塞的设计加工质量极大程度地决定了破碎锤的性能。虽然冲击活塞的冲击能量是由液压能转化的，但活塞本身的质量（重量）对冲量的大小也是很重要的。为了获得足够的冲击能量，要求冲击活塞要有足够的钢性、韧性，同时有足够的质量（重量）以产生冲击动量，但缸套内空间有限使活塞尺寸受限，通过加大活塞尺寸以提高自身质量是不可行的。目前的冲击活塞都是采用同一种材质制成，如经过锻造的合金钢等，表面通过淬火、渗氮处理以提高硬度。采用同一材质的冲击活塞尚存在以下不足：首先，由于受撞击对冲击活塞材质的要求，不能单纯选用密度大的材质，即就不能通过选用大密度材质来增加冲击动量；二是由于冲击活塞为高硬度钢质，在与钎杆碰撞中，会产生很大的碰撞声，而声波在均质金属材料中传播效果很好，导致冲击噪音大；三是由于冲击活塞前后质量分布相对均匀，在冲击活塞快速向前冲击时，自身没有导向作用，容易造成冲击活塞轴线偏移，进而造成冲击活塞的密封件偏磨或缸体损伤，使设备检修频繁或寿命减短。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新型的冲击活塞以克服上述现有技术冲击活塞及液压破碎锤存在的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种冲击活塞，包括由第一材质制成的活塞本体，其特征在于：所述活塞本体的一端沿其中心轴设有盲孔，所述盲孔中设有由第二材质制成的内芯，所述第二材质的材质密度大于所述第一材质的密度。

本发明的有益效果是：在同样的缸体和活塞尺寸下，由于局部的采用了相对于第一材质密度更大的第二材质内芯，提高了活塞自身质量，从而提高了每次活动的冲击力，提高了设备的效能，同时也能保证对活塞钢性、韧性及耐磨性的要求。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述构成活塞本体的第一材质为合金钢，所述构成内芯的第二材质为铅。

采用上述进一步方案的有益效果是，活塞本体采用合金钢是为了满足对冲击活塞刚性和耐磨性的要求，内芯采用铅是由于铅的密度相比于合金钢有很大的提高，同时铅质容易获得容易加工，成本不高。

进一步，所述内芯的表面均布有凹坑。

采用上述进一步方案的有益效果是，在内芯的表面设置凹坑，有利于对冲击噪音的吸收。将活塞本体及内芯采用两种材质，根据声音的传播原理，声波在两种介质的交界面会产生能量损失，会对噪音的幅度有抑制作用；而将内芯的表面设置成凹坑则更有利于对声波的吸收，物理实验证明，当声波遇到多孔的阻挡物时，能使大部分声波能量不被反射，因此可以用于消弱噪音幅度。

进一步，所述盲孔的内壁设有凹槽，所述内芯上设有与所述凹槽相适配的凸起。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过所述凹槽和凸起的交错配置，一是内芯嵌合紧密，避免受频繁冲击脱出；二是在两种介质结合面形成凹凸面有利于对噪音的吸收。

进一步，所述盲孔的出口还设有塞堵。

采用上述进一步方案的有益效果是，由于冲击活塞需要高频、高强度冲击，为了防止内芯在运动中的意外滑脱，有必要设置塞堵。

进一步，所述活塞本体包括冲击端和尾端，所述盲孔设在所述活塞本体的尾端。

采用上述进一步方案的有益效果是，将盲孔设置在活塞本体的尾端其一不会破坏冲击端的机械性能；其二是冲击活塞的重心整体相对于现有技术产生后移，当活塞高速向前冲击时，由于重心偏后，会产生类似于箭翼的平衡导向作用，这样更能保证冲击活塞在向前冲击时不会产生偏摆，即减少了对缸体的偏磨，减少了对密封圈的磨损，从而提高了设备的有效工作寿命。

本发明还提供了一种液压破碎锤，其特征在于，包括以上所述的冲击活塞。具体方案如下：

一种液压破碎锤，包括钎杆、前壳体、缸体、后壳体、主阀总成及冲击活塞，所述前壳体、缸体及后壳体依次连接，所述钎杆插装在所述前壳体内，所述主阀总成安装在所述缸体中与所述冲击活塞组成机械液压伺服系统，通过液压信号的相互传递和放大使所述冲击活塞和所述主阀总成中的阀芯作交替往复运动，所述冲击活塞套装在所述缸体中，所述冲击活塞的冲击端与所述钎杆的上端间歇接触形成冲击，冲击活塞的尾端与设于所述后壳体中的氮气蓄能器间歇接触。

采用本发明冲击活塞的液压破碎锤与现有技术相比，在同样的缸体设计和同样外形尺寸的活塞情况下，具有更低的撞击噪音和拥有更大的冲击效果，即相对提高了钎杆的做功效能。另外由于在冲击时活塞的自导向作用，也使活塞运行更平稳，从而延长了设备寿命。

附图说明

图1为本发明的冲击活塞结构示意图；

图2为图1冲击活塞的外形示意图；

图3为本发明内芯的一种结构示意图；

图4是本发明的另一种冲击活塞结构示意图；

图5为本发明的一种液压破碎锤结构示意图。

在图1到图5中，各个标号所表示的部件名称如下：1、活塞本体，1-1、凹坑，2、内芯，3、盲孔，4、塞堵，5、钎杆，6、前壳体，7缸体，8、后壳体，9，氮气蓄能器、10主阀总成，11、凸起，12、凹槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1到图4所示，一种冲击活塞，包括由第一材质制成的活塞本体1，所述活塞本体1的一端沿活塞本体1的中心轴设有盲孔3，所述盲孔3中设有由第二材质制成的内芯2，所述第二材质的材质密度大于所述第一材质的密度。一般内芯的长度大于冲击活塞长度的一半以上为好。

所述构成活塞本体1的第一材质为合金钢，所述构成内芯2的第二材质为铅。具体实施时，在活塞本体1和内芯2之间可以采用过渡配合，也可以采用间隙配合而通过盲孔3尾端的塞堵4固定。

所述内芯2的表面均布有凹坑1-1。

所述盲孔3的内壁设有凹槽12，所述内芯2上设有与所述凹槽12相适配的凸起11。具体地所示凹槽12可以是螺旋槽，将第二介质比如铅熔化后浇注到所述盲孔3中即可形成带有凸起的内芯2。

所述盲孔3的出口还设有塞堵4。所述塞堵4与盲孔3之间螺纹连接。

所述活塞本体1包括冲击端和尾端，所述盲孔3设在所述活塞本体1的尾端。

基于以上道理，本发明的冲击活塞还可以应用在各种活塞体上。

如图5所示，一种液压破碎锤，包括钎杆5、前壳体6、缸体7、后壳体8及冲击活塞，所述前壳体6、缸体7及后壳体8依次连接，所述钎杆5插装在所述前壳体6内，所述冲击活塞套装在所述缸体7中，所述冲击活塞的冲击端与所述钎杆5的上端间歇接触形成冲击，所述冲击活塞的尾端与设于所述后壳体8中的氮气蓄能器9间歇接触，所述主阀总成10安装在所述缸体7中与所述冲击活塞组成机械液压伺服系统，通过液压信号的相互传递和放大使所述冲击活塞和所述主阀总成10中的阀芯作交替往复运动。

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

Claims (7)

1.一种冲击活塞，包括由第一材质制成的活塞本体(1)，其特征在于：所述活塞本体(1)的一端沿其中心轴设有盲孔(3)，所述盲孔(3)中设有由第二材质制成的内芯(2)，所述第二材质的密度大于所述第一材质的密度。

2.根据权利要求1所述的冲击活塞，其特征在于，所述构成活塞本体(1)的第一材质为合金钢，所述构成内芯(2)的第二材质为铅。

3.根据权利要求1所述的冲击活塞，其特征在于，所述内芯(2)的表面均布有凹坑(1-1)。

4.根据权利要求1所述的冲击活塞，其特征在于，所述盲孔的内壁设有凹槽，所述内芯上设有与所述凹槽相适配的凸起。

5.根据权利要求1或2或3所述的冲击活塞，其特征在于，所述盲孔(3)的出口还设有塞堵(4)。

6.根据权利要求5所述的冲击活塞，其特征在于，所述活塞本体(1)包括冲击端和尾端，所述盲孔(3)设在所述活塞本体(1)的尾端。

7.一种液压破碎锤，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述的冲击活塞。

Images