CN104154050A - 高效液压凿岩机 - Google Patents

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本发明公开了一种高效液压凿岩机，是在活塞冲击器内的阀体上方设置蓄能器，并通过第一油道分别与阀体进油腔及前缸套油腔相通，前缸套油腔通过第五油道与后缸套支承油腔相连通，支承油腔与进油口相通，阀芯的控油腔通过第三油道与前缸套控油口连通，阀体的回油腔通过第二油道与后缸套油腔连通，阀体的回油油腔与回油油道连通，回油油道与旋转部分的换向阀连接，前缸套另一控油口经第四油道与阀芯油腔连通后进油箱；在钎尾旋转器内设有液压马达和换向阀，换向阀一端与活塞冲击器的回油油道连通，另一端与液压马达连通。这种结构的凿岩机不仅能解决冲击活塞与支承间的磨损问题，使活塞磨损减少；且能使冲击部份的能量消耗转换为旋转部份的动力，大大降低了能耗，提高了工作效率。

Description

高效液压凿岩机
技术领域
本发明涉及工程机械，具体是一种高效液压凿岩机。
背景技术
当前的液压凿岩机的工作原理都是利用压差作用，迫使冲击活塞在油缸体内作高速往复运动，以冲击钎杆破碎岩石。由于活塞是在高压作用下高速冲击运动，对缸体密封结构和支承活塞运动的前、后导向套的结构要求非常高，对冲击活塞、钎尾、导向套材料处理和加工精度要求也非常高，因此造成了当前的液压凿岩机制造成本高，使用维护成本高。
为此，本案申请人曾以中国专利CN202970434U公开了一种液压凿岩机，该机的活塞冲击器缸体的第一控油口通过第一油道与阀芯控油腔相通；活塞冲击器的阀体进油腔与回油腔通过第二油道与缸体后缸相通，缸体的第一控油口和第二控油口相通，设有第四油道与前密封环、后密封环、第一回油腔、第二回油腔及第三油道相通，设有高压油进口分别与活塞冲击器中的阀体进油腔、活塞前腔连通；还设有支承环、轴承、密封垫与钎尾旋转器的钎尾连接。这种结构的凿岩机由于阀芯截面不一样，当有回油压力或者回油压力较高时，会影响阀芯的移动推力，造成阀芯动作频率降低。直接使活塞的冲击频率降低，也就使凿岩机的能效降低。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种高效液压凿岩机，这种结构的凿岩机不仅能解决冲击活塞与支承间的磨损问题，使活塞磨损减少；而且能使冲击部份的能量消耗转换为旋转部份的动力，大大降低了能耗，提高了工作效率。
实现本发明目的的技术方案是：
一种高效液压凿岩机，包括活塞冲击器和钎尾旋转器，与现有技术不同的是：
在活塞冲击器内设有蓄能器，该蓄能器设置在阀体上方，并通过第一油道分别与阀体进油腔及前缸套油腔相通，前缸套油腔通过第五油道与后缸套支承油腔相连通，支承油腔与进油口相通，阀芯的控油腔通过第三油道与前缸套控油口连通，阀体的回油腔通过第二油道与后缸套油腔连通，阀体的回油油腔与回油油道连通，而回油油道与旋转部分的换向阀连接，前缸套另一控油口经第四油道与阀芯油腔连通后进油箱。
在钎尾旋转器内设有液压马达和换向阀，箱盖通过轴承座与箱体前端连接，换向阀一端与活塞冲击器的回油油道连通，另一端与液压马达连通。液压马达输出轴通过主动轴带动小齿轮，传递到大齿轮、钎尾轴带动钎尾旋转。
所述换向阀与活塞冲击器的阀盖连接。
本发明的优点是：
1）本液压凿岩机的冲击部份的换向阀组能在回油压力极高的状况下正常工作，换向阀组的换向动作不受回油的压强P2的影响。
2）钎尾旋转部份的液压马达，其输入油液为冲击部份的回油液压油，提高了输入液压油的使用效率，降低了能耗。
3）由于冲击部份与钎尾旋转部份的联动，活塞冲击时钎尾不旋转，活塞后退时钎尾转动，使冲击部份的击打动作与钎尾旋转部份的转动动作相配合，提高了凿岩效果，降低了钻头的消耗。
4）高压油通过前缸套、后缸套的油腔形成高压油腔支承活塞的前后两端，使活塞磨损减少；解决冲击活塞与支承间的磨损问题，使凿岩机能长时间、连续不间断地工作。
附图说明
图1为本发明活塞冲击器实施例1的结构示意图；
图2为本发明钎尾旋转器的结构示意图；
图3为本发明活塞冲击器实施例2的结构示意图。
图中：1.活塞冲击器  1-1.活塞  1-2.前缸套  1-3.前密封装置  1-4.后缸套  1-5.后密封装置  1-6.阀体  1-7.阀芯  1-8.阀盖  1-9.第一油道  1-10.蓄能器  1-11.进油腔  1-12.第二油道  1-13.进油口  1-14.回油油道  1-15.回油腔  1-16.控油腔  1-17.第三油道  1-18.阀芯油腔  1-19.第四油道  1-20.前缸油腔  1-21.后缸油腔  1-22.油腔  1-23.第五油道  1-24.支承油腔  1-25.控油口  2.钎尾旋转器  2-1.箱体  2-2.箱盖  2-3.小齿轮  2-4.第一轴承  2-5.主动轴  2-6.端盖  2-7.大齿轮  2-8.第二轴承  2-9.钎尾轴  2-10.垫铁  2-11.缓冲垫  2-12.导向套  2-13.摩擦片  2-14.支承环  2-15.钎尾  2-16.轴承座  2-17.液压马达  2-18.油管  2-19.换向阀。
具体实施方式
实施例1：
本发明一种高效液压凿岩机，由活塞冲击器1和钎尾旋转器2两部分组成，其中：
参照图1，活塞冲击器1由活塞1-1、前缸套1-2、前密封装置1-3、后缸套1-4、后密封装置1-5、阀体1-6、阀芯1-7、阀盖1-8、第一油道1-9、蓄能器1-10、进油腔1-11、第二油道1-12、进油口1-13、回油油道1-14、回油腔1-15、控油腔1-16、第三油道1-17、阀芯油腔1-18、第四油道1-19、前缸油腔1-20、后缸油腔1-21、油腔1-22、第五油道1-23、支承油腔1-24和控油口1-25组成。P1＞P2,P0为回油箱压力。阀芯1-7端面面积S3＞S2＞S1。活塞1-1安装在前缸套1-2和后缸套1-4中，前密封装置1-3安装在前缸套1-2前，后密封装置1-5安装在后缸套1-4后，阀体1-6内安装有阀芯1-7和阀盖1-8，蓄能器1-10安装在阀体1-6的高压油腔上方，通过第一油道1-9分别与阀体1-6的进油腔1-11及前缸套1-2的前缸油腔1-20相通，经第五油道1-23与后缸套的支承油腔1-24连通至进油口1-13。第三油道1-17连通阀芯1-7的控油腔1-16和前缸套1-2的控油口1-25，第二油道1-12连通阀体1-6的回油腔1-15和后缸套1-4的后缸油腔1-21，并在阀芯1-6的控制下与回油油道1-14相通。第四油道1-19连通前缸套1-2的控油口1-25和阀芯1-7的油腔1-18后进油箱，回油油道1-14连接到换向阀1-19，油腔1-18连接换向阀1-19和液压马达1-17。
参照图2，钎尾旋转器2由箱体2-1、箱盖2-2、小齿轮2-3、第一轴承2-4、主动轴2-5、端盖2-6、大齿轮2-7、第二轴承2-8、钎尾轴2-9、垫铁2-10、缓冲垫2-11、导向套2-12、摩擦片2-13、支承环2-14、钎尾2-15、轴承座2-16、液压马达2-17、油管2-18和换向阀2-19组成。液压马达2-17安装在箱体1上与主动轴2-5联接。主动轴2-5上安装小齿轮2-3，通过第一轴承2-4及端盖2-6安装在箱体2-1内。钎尾轴2-9上安装大齿轮2-7，摩擦片2-13，第二轴承2-8，通过第二轴承2-8及轴承座2-16安装在箱体1内。箱盖2-2通过轴承座2-16连接安装在箱体2-1前面。钎尾2-15上安装导向套2-12、支承环2-14、缓冲垫2-11和垫铁2-10，钎尾2-15尾部插入钎尾轴2-9中，前部由导向套2-12支承安装于箱盖2-2内。
其工作原理如下：高压油从进口1-13经过油腔1-24、油道1-23、油腔1-20、油道1-9进入油腔1-11和蓄能器1-10，由于阀芯1-7，S2＞S1，阀芯1-7左移。同时活塞1-1向右移, 这时；油腔1-11与油腔1-15隔断，油腔1-21，油道1-12，油腔1-15与油道1-14相通，输入液压油一部份进入前缸套1-2油腔1-20推动活塞1-1右移，一部份进入蓄能器1-10。当活塞1-1向右移动一定距离时,前缸套1-2控油口1-25通过油道1-17与阀芯控油腔1-16相通, 阀芯S3＞S2，推动阀芯向右移动；这时,阀芯1-7隔断油腔1-15与回油道1-14的同时，阀体1-6进油腔1-11与回油腔1-15相通，通过油道1-12与后缸套油腔1-21相通。这时输入液压油及蓄能器1-10中的液压油，前缸套1-2油腔1-20中的液压油同时进入后缸套1-4油腔1-21，推动活塞1-1向左高速移动、获取最大的动能。当活塞1-1向左移动一定距离时。前缸套1-2的控油口1-25与油道1-19相通，油于油道1-19连接油箱，阀体1-6控油腔1-16压力降为P0，阀芯1-7在油腔1-11高压油作用下向左移动，隔断进油腔1-11和回油腔1-15，开通回油腔1-15和油道1-14，使后缸套1-4油腔1-21与回油口1-14相通。这时，活塞1-1在前缸套1-2油腔1-20高压油P1作用下向右移动，后缸套1-4油腔1-21液压油经油道1-14输出，压强为P2。开始下一个循环。
实施例2：
参照图3，后缸套1-4油腔1-21液压油经油道1-12从油腔1-15通过阀芯1-7的内孔，从阀盖1-8上开通回油油道1-14连接到换向阀2-19，其余同实施例1。

Claims (2)

1.一种高效液压凿岩机，包括活塞冲击器和钎尾旋转器，其特征是：
在活塞冲击器内设有蓄能器，该蓄能器设置在阀体上方，并通过第一油道分别与阀体进油腔及前缸套油腔相通，前缸套油腔通过第五油道与后缸套支承油腔相连通，支承油腔与进油口相通，阀芯的控油腔通过第三油道与前缸套控油口连通，阀体的回油腔通过第二油道与后缸套油腔连通，阀体的回油油腔与回油油道连通，回油油道与旋转部分的换向阀连接，前缸套另一控油口经第四油道与阀芯油腔连通后进油箱；
在钎尾旋转器内设有液压马达和换向阀，箱盖通过轴承座与箱体前端连接，换向阀一端与活塞冲击器的回油油道连通，另一端与液压马达连通；液压马达输出轴通过主动轴带动小齿轮，传递到大齿轮、钎尾轴带动钎尾旋转。
2.根据权利要求1所述的高效液压凿岩机，其特征是：所述换向阀与活塞冲击器的阀盖连接。
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