CN105239923B - 破碎装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种破碎装置(15)，包括框架(11)、冲击装置(12)，该冲击装置(12)包括压力室(16)，该压力室(16)包括后压力室(16a)和前压力室(16b)。该破碎装置进一步包括在后压力室(16a)处的第一低压端口(29)以及第一低压通道(30)和连接至该第一低压通道的第一低压蓄压器(31)。该破碎装置进一步包括在后压力室(16a)处与第一低压端口(29)大致相对置的第二低压端口(32)以及第二低压通道(33)和连接至该第二低压通道的第二低压蓄压器(34)。第一低压蓄压器和第二低压蓄压器布置在所述破碎装置的框架的外周围处，位于所述破碎装置的轴向方向上的不同位置处。

Description

破碎装置
技术领域
本发明涉及一种破碎装置，诸如凿岩机或破碎锤。
背景技术
破碎装置，诸如凿岩机和破碎锤，包括冲击装置，该冲击装置的意图是给工具提供冲击脉冲，以便破碎正被操作的材料。冲击装置包括撞击活塞，该撞击活塞为被允许朝冲击方向和返回方向移动的往复运动物体。
破碎装置包括压力室，撞击活塞被插入到该压力室中，撞击活塞有助于将压力室划分成后压力室和前压力室。为了将撞击活塞移动到撞击方向，在后压力室中提供高压。为了向后(即，朝返回方向)移动撞击活塞，在后压力室中提供低压，由此通过在前压力室中恒定保持的高压的作用下，使撞击活塞向后移动。
由于后压力室中压力介质的压力的连续变化，在后压力室中可能发生气蚀。因导致从破碎装置的框架或从冲击装置的部件脱落的小金属块，气蚀又会导致破碎装置的框架或者冲击装置的部件的有害恶化。因为松散块进入冲击装置中的活动部件之间，这种情况最后可能导致压力介质经由穿过破碎装置的框架的壁出现的孔而泄漏。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种新型且改进的破碎装置。
根据破碎装置的一实施例，破碎装置包括：框架；冲击装置，该冲击装置包括压力室和撞击活塞，该撞击活塞是伸长物体，其有助于将压力室划分成后压力室和前压力室；至少一个第一低压端口和至少一个第一低压通道，该至少一个第一低压端口在框架中，位于后压力室处，该至少一个第一低压通道从所述至少一个第一低压端口延伸到破碎装置的框架的外周围；至少一个第一低压蓄压器，该至少一个第一低压蓄压器在破碎装置的框架的外周围处连接至该至少一个第一低压通道；至少一个第二低压端口和至少一个第二低压通道，该至少一个第二低压端口在框架中，位于后压力室处，与所述至少一个第一低压端口大致相对置，该至少一个第二低压通道从所述至少一个第二低压端口延伸到破碎装置的框架的外周围；至少一个第二低压蓄压器，该至少一个第二低压蓄压器在破碎装置的框架的外周处连接至所述至少一个第二低压通道，其中所述至少一个第二低压通道被布置成至少部分地在破碎装置的轴向方向上延伸，由此所述至少一个第一低压蓄压器和至少一个第二低压蓄压器布置在破碎装置的框架的外周围处，位于在破碎装置的轴向方向上的不同位置处。
根据破碎装置的一实施例，所述至少一个第二低压通道被布置成在破碎装置的轴向方向上从所述至少一个第二低压端口朝前压力室延伸，由此所述至少一个第一低压蓄压器和至少一个第二低压蓄压器布置在破碎装置的框架的外周围处，位于破碎装置的框架的径向方向上的大致相对置的位置处。
根据破碎装置的一实施例，所述至少一个第一低压通道被布置成大致在破碎装置的框架的径向方向上从所述至少一个第一低压端口延伸到破碎装置的框架的外周围，并且所述至少一个第二低压通道被布置成在前压力室的位置处延伸，由此所述至少一个第一低压蓄压器定位在后压力室处，而所述至少一个第二低压蓄压器定位在前压力室处。
根据破碎装置的一实施例，破碎装置包括：至少一个第一高压端口和至少一个第一高压通道，该至少一个第一高压端口在框架中，位于前压力室处，该至少一个第一高压通道从所述至少一个第一高压端口延伸到破碎装置的框架的外周围；至少一个第一高压蓄压器，该至少一个第一高蓄压器在破碎装置的框架的外周围处连接至所述至少一个第一高压通道；至少一个第二高压端口和至少一个第二高压通道，该至少一个第二高压端口在框架中，位于后压力室处，该至少一个第二高压通道从所述至少一个第二高压端口延伸到破碎装置的框架的外周围；至少一个第二高压蓄压器，该至少一个第二高蓄压器在破碎装置的框架的外周围处连接至所述至少一个第二高压通道，其中所述至少一个第一高压通道和至少一个第二高压通道被布置成大致在破碎装置的框架的径向方向上从所述至少一个第一高压端口以及从所述至少一个第二高压端口延伸到破碎装置的框架的外周围，由此所述至少一个第一高压蓄压器定位在前压力室处，而所述至少一个第二高压蓄压器定位在后压力室处。
根据破碎装置的一实施例，所述至少一个第一高压端口和至少一个第二高压端口布置在破碎装置的框架的径向方向上的大致相对置的位置处。
根据破碎装置的一实施例，在破碎装置的轴向方向上，所述至少一个第一低压蓄压器和至少一个第二低压蓄压器，以及所述至少一个第一高压蓄压器和至少一个第二高压蓄压器相互交叉地定位在破碎装置的框架的径向方向上的大致相对置的位置处。
根据破碎装置的一实施例，冲击装置包括至少一个控制阀，该至少一个控制阀有助于将压力室划分成后压力室和前压力室，并且该至少一个控制阀包括多个开口，用于控制后压力室中的压力介质通过低压端口和高压端口的流动。
根据破碎装置的一实施例，控制阀被定位在撞击活塞与包括开口的固定缸体之间，并且控制阀被布置成相对于缸体移动，以便控制压力介质通过开口且因此通过端口的流动，以便控制在后压力室中起作用的压力。
根据破碎装置的一实施例，破碎装置是凿岩机。
附图说明
在下文，将借助于优选实施例结合附图更详细地描述本发明，在这些附图中：
图1为示出布置在进给梁上的凿岩机的示意侧视图；
图2为示出布置在挖掘机的吊杆的远端的破碎锤的示意侧视图；和
图3为凿岩机的后部和凿岩机的冲击装置的示意截面侧视图。
为了清楚起见，这些图以简化的方式示出所公开的解决方案的一些实施例。在这些图中，相似的附图标记表示相似的元件。
具体实施方式
图1示出可实行的凿岩单元1，该凿岩单元1可以借助于吊杆2连接至可移动载体(未示出)。钻进单元1可以包括进给梁3和被支撑在进给梁3上的凿岩机4。凿岩机4可以借助于进给装置5在进给梁3上移动。凿岩机4包括杆部6，该杆部6在凿岩机4的前端处，用于连接工具7。工具7可以包括一个或多个钻杆8和定位在工具7的远端的钻头9。凿岩机4可以进一步包括旋转装置10，用于使杆部6和连接到杆部6的工具7旋转。在凿岩机4的框架11内布置有冲击装置12，该冲击装置12包括往复撞击活塞，用于对工具7产生冲击脉冲。在钻凿现场，用凿岩单元1钻一个或多个孔。钻孔可以在水平方向上钻凿，如图1所示，或者在竖直方向上，或在水平方向和竖直方向之间的任意方向上钻凿。所公开的解决方案被称为顶锤钻进。在这种钻进机中可以应用在本申请中公开的结构。
在被称为潜孔或DTH-钻进的替代钻进解决方案中，冲击装置位于钻孔内部。因此，冲击装置和旋转装置定位在钻进设备的相对置端处。在该类型的钻进机中也可以应用在本申请中所公开的结构。
图2公开了设有吊杆2的挖掘机13。在吊杆2的远端处，存在破碎锤14，该破碎锤14包括布置在破碎锤14的框架11内的冲击装置12。冲击装置12可以是根据在本申请中所公开的解决方案。
因此，在图1和图2中，示出两个不同的破碎装置15，即凿岩机4和破碎锤14。两种破碎装置中均可以利用在本说明书中所公开的解决方案。在下文中，解决方案被解释为在凿岩机4被实施。然而，解决方案可以相应地在破碎锤14中被实施。
图3示出凿岩机4的后部和凿岩机4的冲击装置12的示意截面侧视图。凿岩机4包括框架11和冲击装置12，该冲击装置12包括压力室16。冲击装置12进一步包括撞击活塞17，该撞击活塞17为伸长物体，当布置在冲击装置12的压力室16中时，其有助于将压力室16划分成后压力室16a和前压力室16b。在操作期间，使撞击活塞17沿撞击方向A向前移动以便敲击工具，并且沿返回方向B向后移动，撞击活塞17因此沿凿岩机4的轴向方向移动。因此，撞击活塞17在冲击装置12的工作循环期间往复运动。冲击装置12为液压操动的，因此撞击活塞17包括在冲击方向A上起作用的一个或多个第一工作压力面18，以及在冲击方向B上起作用的一个或多个第二工作压力面19。通过改变作用在工作压力面上的液压压力，可以使撞击活塞17来回移动。
图3的凿岩机4进一步包括至少一个第一高压端口21和至少一个第一高压通道22，该至少一个第一高压端口21在凿岩机4的框架11中，位于前压力室16b处，该至少一个第一高压通道22从该至少一个第一高压端口21延伸到凿岩机4的框架11的外周围。在凿岩机4的框架11的外周围处，设有连接至所述至少一个第一高压通道22的至少一个第一高压蓄压器23。
此外，图3的凿岩机4包括至少一个第二高压端口24和至少一个第二高压通道25，该至少一个第二高压端口24在凿岩机4的框架11中，位于后压力室16a处，该至少一个第二高压通道25从该至少一个第二高压端口24延伸到凿岩机4的框架11的外周围。在凿岩机4的框架11的外周围处，设有连接至所述至少一个第二高压通道25的至少一个第二高压蓄压器26。
在图3的实施例中，前压力室16b和后压力室16a通过在后压力室16a处的第三高压端口27和布置在第一高压端口21与第三高压端口27之间的连接通道28彼此连接，如以附图标记28标示的箭头示意性地示出的。实践中，连接通道28可以布置在凿岩机4的框架11中。在后压力室16a中影响第一工作压力面18的液压压力和在前压力室16b中影响第二工作压力面19的液压压力借助于控制阀20进行控制，该控制阀20也可以有助于将压力室16划分成后压力室16a和前压力室16b。因此，在前压力室16b和后压力室16a中影响第二工作表面19的液压压力通过连接通道28受到控制阀20的影响。对撞击活塞17的工作循环的控制是本领域技术人员通常已知的，因此在此不作详细描述。
第一高压蓄压器23的目的是维持前压力室16b中的高压，以便提供撞击活塞17的有效返回运动。第二高压蓄压器26的目的是在后压力室16a提供辅助高液压压力，以便加强撞击活塞17的冲击运动。因此，高压蓄压器将提高冲击装置12的工作运行效率。第一高压蓄压器23和第二高压蓄压器26中的预充压力的实际调整或设置被选择为实现对冲击装置12的适当操作。
所述至少一个第一高压通道22和至少一个第二高压通道25被布置成大致在凿岩机4的框架的径向方向上从所述至少一个第一高压端口21以及从所述至少一个第二高压端口24延伸到凿岩机4的框架11的外周围，由此所述至少一个第一高压蓄压器23定位在前压力室16b处，而所述至少一个第二高压蓄压器26定位在后压力室处，并且高压蓄压器23、26与相应的前压力室16b和后压力室16a之间的任意压力损失将维持在它们的最小值。
特征“凿岩机的框架的径向方向”是指从凿岩机4的框架11的中心朝凿岩机4的框架11的外周围的方向，并且特征“大致在凿岩机的径向方向上”是指相对于凿岩机的框架的径向方向偏离不大于45度的方向。
图3的凿岩机4进一步包括至少一个第一低压端口29和至少一个第一低压通道30，该至少一个第一低压端口29在凿岩机4的框架11中，位于后压力室16a处，该至少一个第一低压通道30从该至少一个第一低压端口29延伸到凿岩机4的框架11的外周围。在凿岩机4的框架11的外周围处，设有连接至所述至少一个第一低压通道30的至少一个第一低压蓄压器31。
此外，图3的凿岩机4包括至少一个第二低压端口32，该至少一个第二低压端口32在凿岩机的框架11中，位于后压力室16a处，与所述至少一个第一低压端口29大致相对置。此外，凿岩机4包括至少一个第二低压通道33和至少一个第二低压蓄压器34，该至少一个第二低压通道33从该至少一个第二低压端口32延伸到凿岩机4的框架11的外周围，该至少一个第二低压蓄压器34在凿岩机4的框架11的外周围处连接至所述至少一个第二低压通道33。所述至少一个第二低压通道33被布置成至少部分地在凿岩机4的轴向方向上延伸，由此所述至少一个第一低压蓄压器31和至少一个第二低压蓄压器34布置在凿岩机4的框架11的外周围处，位于凿岩机4的轴向方向上的不同位置处。
当凿岩机4设有低压蓄压器31、34与之相连的至少两个彼此大致径向相对置的低压端口29、32时，可以避免气蚀效应，关于单个低压端口而言，这种气蚀效应通常集中在径向相对置的位置。特征“大致径向相对置”是指在第一低压端口29和第二低压端口32之间保持170°–190°之间的角度，优选地是正好180°，据此可以成功避免气蚀效应。此外，当所述至少一个第二低压端口32与至少一个第二低压蓄压器34之间的所述至少一个第二低压通道33被布置成至少部分地在凿岩机4的轴向方向上延伸时，第二低压蓄压器34在凿岩机4的框架11的外周围处的实际位置可以相对于安装在凿岩机4的框架11的外周围处的其它部件(诸如，高压蓄压器)大致自由选定。这在更新如下凿岩机的旧结构时是尤其有用的，该凿岩机最初包括在后压力室16a中的单个低压端口，但是由于气蚀效应而需要增加额外的低压端口，但是在凿岩机4的框架11的外周围处的其它部件的实际定位不允许将附加的低压功蓄压器恰好添加在凿岩机4的轴向方向上的已布置该附加的低压端口的相同位置处。
在图3的实施例中，所述至少一个第二低压通道33被布置成在凿岩机的轴向方向上从所述至少一个第二低压端口32朝前压力室16b延伸，由此所述至少一个第一低压蓄压器31和至少一个第二低压蓄压器34布置在凿岩机4的框架11的外周围处，位于凿岩机4的径向方向上的大致相对置的位置处。以这种方式，所述至少一个第二低压端口32、至少一个第二低压通道33和至少一个第二低压蓄压器34可以以简单方式设置在凿岩机4中。然而，所述至少一个第二低压通道33也能够在偏离凿岩机4的准确轴向方向的方向上延伸，并且将仍然获得抵抗气蚀效应的有利效果。
在图3的实施例中，所述至少一个第一低压通道30被布置成大致在凿岩机4的径向方向上从所述至少一个第一低压端口29延伸至凿岩机4的框架11的外周围。此外，所述至少一个第二低压通道33被布置成在前压力室16b的位置处延伸。在图3的实施例中，第二低压通道33包括两个部分，即，第一部分33a和第二部分33b，第一部分33a大致在凿岩机4的轴向方向上背离第二低压端口32延伸至在前压力室16b处的位置，第二部分33b在前压力室16b的位置处大致在凿岩机4的径向方向上从第一部分33a朝凿岩机的外周围延伸。第二低压蓄压器34在凿岩机4的框架11的外周围处连接至第二低压通道33的第二部分33b。因此，所述至少一个第一低压蓄压器31定位在后压力室16a处，而所述至少一个第二低压蓄压器34定位在前压力室16b处。然而，第一低压通道30和第二低压通道33的实施以及对第一低压蓄压器31和第二低压蓄压器34的定位也可以与图3中公开的不同。
此外，在图3实施例的凿岩机4的框架11的径向方向上，所述至少一个第二高压端口24布置成与所述至少一个第一高压端口21大致相对置，由此在凿岩机4的轴向方向上，所述至少一个第一高压蓄压器23和至少一个第二高压蓄压器26以及所述至少一个第一低压蓄压器31和至少一个第二低压蓄压器34相互交叉地定位在凿岩机4的径向方向上的大致相对置的位置处。这意味着低压蓄压器31、34和高压蓄压器23、26布置在凿岩机4的外周围处，使得各个压力通道的长度保持为在凿岩机4的框架11的周向方向上尽可能得短，以便确保各个压力蓄压器的有效操作。
在图3的实施例中，控制阀20定位在撞击活塞17与固定缸体35之间，该固定缸体35包括大致定位在后压力室16a处的第一部分35a和大致定位在前压力室16b处的第二部分35b。缸体35也可以有助于将压力室16划分成后压力室16a和前压力室16b。
控制阀20包括开口36、37，并且缸体35包括开口38、39，由此当控制阀20在冲击装置12的操作期间相对于缸体35移动时，控制阀20控制压力介质通过开口36、37、38和39且因此通过端口24、27、29和32的流动，以便控制在后压力室16a中起作用的压力。缸体35还包括开口40，该开口40提供第一高压端口21和前压力室16b之间的流动连接。如图3中公开的，包括控制阀20和缸体35的控制布置的实施例仅为用在冲击装置12中的控制布置的一个可能的实施，且因此它的实际实施可以不同于图3中公开的。
对本领域的技术人员而言将明显的是，随着技术发展，可以以不同的方式实施本发明构思。本发明及其实施例并不限制于上文所描述的示例而可以在权利要求书的范围内变化。

Claims (8)

1.一种破碎装置(15)，包括：
框架(11)；
冲击装置(12)，所述冲击装置(12)包括压力室(16)和撞击活塞(17)，所述撞击活塞(17)是伸长物体，其有助于将所述压力室(16)划分成后压力室(16a)和前压力室(16b)；
至少一个第一低压端口(29)和至少一个第一低压通道(30)，所述至少一个第一低压端口(29)在所述框架(11)中，位于所述后压力室(16a)处，所述至少一个第一低压通道(30)从所述至少一个第一低压端口(29)延伸到所述破碎装置(15)的框架(11)的外周围；
至少一个第一低压蓄压器(31)，所述至少一个第一低压蓄压器(31)在所述破碎装置(15)的框架(11)的外周围处连接至所述至少一个第一低压通道(30)；
至少一个第一高压端口(21)和至少一个第一高压通道(22)，所述至少一个第一高压端口(21)在所述框架(11)中，位于所述前压力室(16b)处，所述至少一个第一高压通道(22)从所述至少一个第一高压端口(21)延伸到所述破碎装置(15)的框架(11)的外周围；和
至少一个第一高压蓄压器(23)，所述至少一个第一高压蓄压器(23)在所述破碎装置(15)的框架(11)的外周围处连接至所述至少一个第一高压通道(22)，
其特征在于所述破碎装置进一步包括：
至少一个第二低压端口(32)和至少一个第二低压通道(33)，所述至少一个第二低压端口(32)在所述框架(11)中，位于所述后压力室(16a)处，与所述至少一个第一低压端口(29)径向相对置，所述至少一个第二低压通道(33)从所述至少一个第二低压端口(32)延伸到所述破碎装置(15)的框架(11)的外周围，
至少一个第二低压蓄压器(34)，所述至少一个第二低压蓄压器(34)在所述破碎装置(15)的框架(11)的外周围处连接至所述至少一个第二低压通道(33)，至少一个第二高压端口(24)和至少一个第二高压通道(25)，所述至少一个第二高压端口(24)在所述框架(11)中，位于所述后压力室(16a)处，所述至少一个第二高压通道(25)从所述至少一个第二高压端口(24)延伸到所述破碎装置(15)的框架(11)的外周围；和
至少一个第二高压蓄压器(26)，所述至少一个第二高蓄压器(26)在所述破碎装置(15)的框架(11)的外周围处连接至所述至少一个第二高压通道(25)，
其中，所述至少一个第二低压通道(33)被布置成至少部分地在所述破碎装置(15)的轴向方向上延伸，由此所述至少一个第一低压蓄压器(31)和至少一个第二低压蓄压器(34)布置在所述破碎装置(15)的框架(11)的外周围处，位于所述破碎装置(15)的所述轴向方向上的不同位置处，以避免所述框架的在径向相对置的位置上的气蚀效应；并且
所述至少一个第一高压通道(22)和所述至少一个第二高压通道(25)被布置成在所述破碎装置(15)的框架(11)的径向方向上从所述至少一个第一高压端口(21)以及从所述至少第二高压端口(24)延伸到所述破碎装置(15)的框架(11)的外周围，由此所述至少一个第一高压蓄压器(23)定位在所述前压力室(16b)处，而所述至少一个第二高压蓄压器(26)定位在所述后压力室(16a)处。
2.如权利要求1所述的破碎装置，其特征在于，所述至少一个第二低压通道(33)被布置成在所述破碎装置(15)的所述轴向方向上从所述至少一个第二低压端口(32)朝所述前压力室(16a)延伸，由此所述至少一个第一低压蓄压器(31)和至少一个第二低压蓄压器(34)布置在所述破碎装置(15)的框架(11)的外周围处，位于所述破碎装置(15)的框架(11)的径向方向上的相对置的位置处。
3.如权利要求1或2所述的破碎装置，其特征在于，所述至少一个第一低压通道(30)被布置成在所述破碎装置(15)的框架(11)的径向方向上从所述至少一个第一低压端口(29)延伸到所述破碎装置(15)的框架(11)的外周围，并且所述至少一个第二低压通道(33)被布置成在所述前压力室(16b)的位置处延伸，由此所述至少一个第一低压蓄压器(31)定位在所述后压力室(16a)处，而所述至少一个第二低压蓄压器(34)定位在所述前压力室(16b)处。
4.如权利要求1或2所述的破碎装置，其特征在于，所述至少一个第一高压端口(21)和所述至少一个第二高压端口(24)布置在所述破碎装置(15)的框架(11)的径向方向上的相对置的位置处。
5.如权利要求4所述的破碎装置，其特征在于，在所述破碎装置(15)的所述轴向方向上，所述至少一个第一低压蓄压器(31)和所述至少一个第二低压蓄压器(34)，以及所述至少一个第一高压蓄压器(23)和所述至少一个第二高压蓄压器(26)相互交叉地定位在所述破碎装置(15)的框架的径向方向上的相对置的位置处。
6.如权利要求1或2所述的破碎装置，其特征在于，所述冲击装置(12)包括至少一个控制阀(20)，所述至少一个控制阀(20)有助于将所述压力室(16)划分成所述后压力室(16a)和所述前压力室(16b)，并且所述至少一个控制阀(20)包括多个开口(36、37)，用于控制所述后压力室(16a)中的压力介质通过所述高压端口(24、27)和低压端口(29、32)的流动。
7.如权利要求6所述的破碎装置，其特征在于，所述控制阀(20)定位在所述撞击活塞(17)与包括开口(38、39)的固定缸体(35)之间，并且所述控制阀被布置成相对于所述缸体(35)移动，以便控制压力介质通过所述开口(36、37、38、39)且因此通过所述端口(24、27、29、32)的流动，以便控制在所述后压力室(16a)中起作用的压力。
8.如权利要求1或2所述的破碎装置，其特征在于，所述破碎装置(15)是凿岩机(4)。
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