CN1049471C

CN1049471C - 液压冲击装置

Info

Publication number: CN1049471C
Application number: CN96118034A
Authority: CN
Inventors: 杨襄璧; 晏从高; 赵宏强; 胡均平; 罗春雷
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1996-02-02
Publication date: 2000-02-16
Anticipated expiration: 2016-02-02
Also published as: CN1156211A

Abstract

本发明公开了一种无级独立调节冲击能和冲击频率的液压冲击装置，采用HD泵供油，改变HD泵的流量，可以无级调节冲击频率，HD泵的输出经油道接配油阀的常高压腔、回程推阀腔和锥阀，接锥阀的油路经锥阀控制与配油阀的冲程推阀腔相通，锥阀的开启控制压力连续可调，使冲击能也能独立无级调节。活塞设有行程限位台阶，缸体有与之对应的行程限位腔。本发明泄漏少，工作效率高，频率下限低，可充分利用装机容量，提高了冲击能。

Description

液压冲击装置

本发明涉及一种由工作油缸和配油阀组成、气液联合驱动的冲击振动机械。

目前国内外液压凿岩机、液压碎石机上使用的液压冲击装置，有一部分可以调节冲击能和冲击频率，如中国实用新型专利申请CN85202026(1986年6月11日)公开的一种冲击器，是在油缸上设置多个推阀孔，调整调节塞使不同位置的推阀孔与配油阀连通，可以得到数种冲击能和冲击频率。再如日本三菱商事株式会社制造的MKB1300液压冲击器，在油缸的常高压腔中径向开有两个调节孔，分别与高压油路相通，两油路的连接处有一个控制阀控制两油路的通断，从而改变活塞行程，得到15Hz或7.5Hz的两种冲击频率及相应两种冲击能。上述液压冲击器都有只能做到冲击能和冲击频率的有级调节，难以适应各种工况的需要，且冲击器的冲击能和冲击频率在调节过程中是同步变化的，当冲击能增大时，冲击功率也增大，这就要求增大装机容量。这样，在低冲击能条件下，装机容量得不到充分发挥，出现大装机容量配小冲击功率的不合理现象。此外，原苏联的SU1084485A公开的“一种地面碎石器”和中国专利申请CN88105670(1992年10月7日)公开的“无级调频锥阀控制液压冲击装置”，其油缸采用单台肩的冲击活塞，由节流阀控制排油速度来延长冲击活塞的回程时间使冲击频率得到控制。其不足之处是只能调节冲击频率，不能调节冲击能，节流阀调节压力损失大，油液容易发热，并且有短时间的高低压油直接相通，存在泄漏损失，效率低。上述所有冲击装置还存在冲击频率不能太低的共同缺点，即装机容量一定时，冲击能不能太大。

本发明的目的是设计一种可无级独立调节冲击能和冲击频率、油液泄漏少、频率下限低、高效率的液压冲击装置。

本发明的液压冲击装置，采用HD泵变流量控制方式，高压油源P由HD变流量泵提供，改变HD泵的流量，可以得到不同的冲击频率，因HD泵的输出经油路分别接配油阀的常高压腔、回程推阀腔和锥阀，接锥阀的油源经锥阀控制其通断，再接到配油阀的冲程推阀腔，锥阀的开启控制压力连续可调，从而使本发明的冲击能也可无级调节，本发明不是采用传统的行程反馈方式，而是通过锥阀进行压力反馈控制，冲程信号由锥阀开启压力控制。装配在缸体中的冲击活塞有二个台肩，缸体内形成四个容腔，从前往后依次为：开有油孔的常高压腔，能连通回程反馈信号孔与回油T相通的常低压腔，后部的变压腔和密闭氮气室，油缸前部常高压腔经油路及配油阀与高压油源相通，并设有高压蓄能器。冲击活塞后端设有行程限位台阶，活塞缸体设有与之对应的行程限位腔，在行程限位台阶进入行程限位腔前，行程限位腔和变压腔是互相连通的，当行程限位台阶进入行程限位腔后变压腔形成密闭腔，起行程限位和缓冲作用。

本发明的液压冲击装置，冲击能和冲击频率可以独立无级调节控制，装机容量一定时，不论冲击频率的高低要求，都可充分利用装机容量。

图1为本发明回程开始状态结构示意图；

图2为本发明冲程开始状态结构示意图。

现结合附图对本发明具体情况详述如下：

装配在缸体14中的冲击活塞1有台肩4和台肩7以及一个行程限位台阶9，缸体内形成四个容腔，即开有油孔20的常高压腔2，能连通回程反馈信号孔19和18的常低压腔6，与油腔12的油孔17相通的变压腔10，密闭氮气室15。油缸设有与活塞行程限位台阶9对应的行程限位腔11，在行程限位台阶9进入行程限位腔11前，腔11、腔10与油腔12连通，行程限位台阶9进入缸体行程限位腔11后，腔10变成密闭腔，起行程限位和回程缓冲作用。油缸前部常高压腔2经油孔20由油路24及配油阀的常高压腔37与高压油源P相通，油源通道上设有高压蓄能器38。油孔19由油路22与配油阀的冲程推阀腔41连通，油孔18由油路26及配油阀的常低压腔31与回油T相通，并在回油通道上设有低压蓄能器32。冲程式末了时，台肩4右端面5越过油孔19，油腔6把油孔19和油孔18连通。油缸后部油腔12经油孔17由油路25与配油阀的变压腔34连通。设活塞1的有效作用面3、作用面8、作用面13的作用面积分别为f1，f2，f3，应符合关系式f1＜f2+f3。活塞还有一氮气作用面16。

阀体27与阀芯28组成的配油阀有多个容腔。冲程推阀腔41经油路23与压力控制锥阀21相通，由锥阀控制其与高压油源P的通断，HD泵输出的高压油源P经油路40通往锥阀，锥阀可以是任何标准的锥阀，也可以是专门的可控压力顺序阀；压力控制锥阀21的开启压力由控制油压Px确定，Px大小可通过减压阀连续调节。阀芯28的左边密封台肩36，右边密封台肩33，分别交替地控制配油阀常高压腔37与变压腔34和配油阀常低压腔31与变压腔34的通断，当腔37与腔34连通时，腔31与腔34阻断，当腔37与腔34阻断时，腔31与腔34连通，阀芯的有效作用面39的面积大于作用面30的面积。回程推阀腔29经油路35与高压油源P相通，配油阀常高压腔37也通过油孔直接与高压油源相通。

本发明的工作原理如下：

一、返回行程(活塞和阀芯的起始位置如图1所示)

阀芯28在回程推阀腔29的高压受压面30力的作用下，(此时冲程推阀腔41为低压)处于左位，高压油经配油阀常高压腔37，油路24，由油孔20进入常高压腔2，活塞开始回程，变压腔10的油经油腔11，12，油孔17，油路25，配油阀变压腔34，配油阀常低压腔31向T回油，同时活塞压缩氮气室。当活塞行程限位台阶9进入行程限位腔11后，变压腔10封闭，不回油，活塞停止，变压腔10封闭缓冲，至此回程结束。高压蓄能器充油，系统压力升高，当系统压力升高到压力控制锥阀21的开启压力时，锥阀21打开，高压油经油路40，23进入冲程推阀腔41，阀芯28在受压面39与常受压面30的力差作用下阀芯右移，使阀芯处于右位，冲击装置转入冲程。

二、冲击行程(活塞和阀芯的起始位置如图2所示)

活塞后腔12经油孔17，油路25，配油阀变压腔34，常高压腔37与高压油源P相连通，活塞后部作用面积f2+f3大于前部作用面积f1，在力差作用及氮气膨胀作用下，活塞向左运动进行冲程。当活塞台肩4右面5越过回程信号孔19时，冲程推阀腔41经油路22、油孔19、腔6、孔18、油路26、配油阀常低压腔31与回油T相通，阀芯28在常高压面30作用下左移，当活塞冲击镐钎42并开始反弹时，阀芯28已换向完毕而处于左位，至此完成冲击行程。系统处于附图1所示状态，重新开始下一循环回程运动。

由上述工作原理可看出，压力控制锥阀21控制系统压力P，当装置的其他参数固定后，调节控制油压Px，锥阀控制压力可无级变化，从而冲击装置的冲击能也可无级变化，压力高，冲击能大；压力低，冲击能小。通过无级控制HD泵供给系统的流量，可以无级控制冲击装置的冲击频率，流量大时冲击频率高，流量小时冲击频率低，可以实现冲击装置冲击能和冲击频率的无级调节。

Claims

1.一种液压冲击装置，包括油缸、活塞、配油阀、蓄能器、氮气室，

其特征在于：

(1)设有控制该冲击装置流量的HD变流量泵；

(2)设有可无级改变开启压力的锥阀；

(3)HD变流量泵的输出经油路分别接配油阀的常高压腔、回程推阀腔和锥阀，接锥阀的油源经锥阀控制其通断，再接到配油阀的冲程推阀腔；

(4)装在缸体中的冲击活塞有两个台肩(4、7)，缸体内形成四个容腔，从前往后依次为：开有油孔的常高压腔、能连通回程反馈信号孔与回油相通的常低压腔、后部的变压腔和密闭氮气室，油缸前部常高压腔经油路及配油阀与高压油源相通，并设有高压蓄能器，冲击活塞后端设有行程限位台阶(9)，活塞缸体设有与之行程限位腔(11)，台肩(4)的宽度小于油孔(19)到油缸口的距离。

2.根据权利要求1所述的液压冲击装置，其特征在于：所述的锥阀是标准锥阀或可控压力的顺序阀。