CN106120925A - 一种套阀式液压破碎锤 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种套阀式液压破碎锤，该破碎锤包括由前至后依次设置的前体、中缸体以及氮气室，前体内部沿轴向设有钎杆，中缸体内部设有与钎杆传动连接的活塞、套设在活塞外部且与中缸体的内壁相适配的套阀以及驱动活塞与套阀沿中缸体轴向往复运动的液压油路系统，在工作状态下，活塞在液压油路系统的驱动下，带动钎杆沿中缸体的轴向往复运动，对坚硬物体进行破碎。与现有技术相比，本发明结构简单，将套阀直接套设在活塞上，省略了阀芯，使结构更加紧凑，且结构工艺性好，套阀运动行程短，显著提高了工作效率，能够满足工程应用的需求。

Description

一种套阀式液压破碎锤

技术领域

本发明属于液压破碎锤技术领域，涉及一种套阀式液压破碎锤。

背景技术

液压破碎锤是一种将液压能转换为机械能的冲击机具，现有的液压破碎锤都有一个用来改变油液流向的配流阀，由它来实现并控制冲击活塞的往复运动。目前所使用的柱阀式破碎锤存在以下不足之处：

(1)柱阀式破碎锤的结构一般为阶梯状结构，结构工艺性差，节流损失较大；

(2)换向阀的承压面积一般较大，会导致截面承受的压力过大而影响其寿命；

(3)换向阀和活塞分离，分别有各自的阀芯，由于换向阀的尺寸参数受到的限制减小，使得换向阀的尺寸往往较大，造成其运动范围变大或导致整体质量过大；

(4)活塞一般回程和冲程的行程均较大，易出现拉伤或卡死；

(5)由于活塞和换向阀的行程较大，导致冲击频率降低，影响了工作效率。

因此，有必要研制出一种新型液压破碎锤，能够克服柱阀式破碎锤的上述不足，进而提高工作效率及使用寿命。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构工艺性好且工作效率高的套阀式液压破碎锤。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种套阀式液压破碎锤，该破碎锤包括由前至后依次设置的前体、中缸体以及氮气室，所述的前体内部沿轴向设有钎杆，所述的中缸体内部设有与钎杆传动连接的活塞、套设在活塞外部且与中缸体的内壁相适配的套阀以及驱动活塞与套阀沿中缸体轴向往复运动的液压油路系统，在工作状态下，所述的活塞在液压油路系统的驱动下，带动钎杆沿中缸体的轴向往复运动，对坚硬物体进行破碎。

所述的液压油路系统包括由前至后依次设置在中缸体内部的恒高压腔、第一活塞中间腔、第二活塞中间腔、第三活塞中间腔、变压腔、高压腔、套阀中间腔、回油腔及反馈控制腔，所述的恒高压腔与高压腔相连通，所述的第一活塞中间腔、第二活塞中间腔与反馈控制腔相连通，所述的第三活塞中间腔与回油腔相连通。

所述的套阀上设有环形的套阀凹槽，该套阀凹槽位于高压腔与回油腔之间。

所述的套阀凹槽的底面上均匀开设有多个与变压腔相连通的通孔。

所述的中缸体的内壁上设有套阀前止档面及套阀后止档面。

所述的活塞上设有环形的活塞凹槽，该活塞凹槽位于第一活塞中间腔与变压腔之间。

所述的氮气室内设有氮气空腔，所述的活塞的后端能够伸入氮气空腔中。

所述的氮气室与中缸体之间设有O型密封圈。

所述的前体的内壁与钎杆之间设有钎杆衬套。

所述的高压腔内设有蓄能器。

所述的破碎锤还包括贯穿氮气室、中缸体及前体并将氮气室、中缸体及前体固定在一起的贯穿螺栓。

所述的前体内还设有对钎杆进行轴向限位的钎杆堵销。

所述的套阀前端在变压腔内的承压面积小于套阀后端在反馈控制腔内的承压面积，当套阀在反馈控制腔内受到高压时，套阀向前端运动。

所述的恒高压腔内含有高压油，所述的回油腔内含有低压油。

本发明的工作原理如下：

(1)当钎杆完成了一次冲击过程后，活塞位于最前端，套阀位于最后端，此时第三活塞中间腔、变压腔及套阀中间腔均与回油腔连通，因而其内部均为低压油，同时第一活塞中间腔、第二活塞中间腔及反馈控制腔内也为低压油，于是活塞在恒高压腔内高压油的作用下，开始向后运动，活塞的后端逐渐伸入氮气空腔并压缩氮气，此过程为回程加速阶段；

(2)在活塞向后运动的过程中，当第一活塞中间腔与恒高压腔连通后，反馈控制腔也因其与第一活塞中间腔连通而获得高压油，并推动套阀开始向前运动，至套阀前止档面处停止；之后，变压腔通过套阀凹槽内的通孔及套阀中间腔与高压腔连通，获得高压油，在变压腔内高压油及氮气空腔内高压氮气的共同作用下，活塞逐渐减速后退，直至停止后开始向前运动，此过程为回程减速及冲程加速阶段；

(3)在活塞向前运动的过程中，当第一活塞中间腔与恒高压腔被活塞隔开后，第二活塞中间腔与第三活塞中间腔通过活塞凹槽相连通，进而与回油腔连通，因而反馈控制腔也与回油腔连通，其内部变为低压油，于是变压腔内的高压油推动套阀向后运动，至套阀后止档面处停止，而活塞继续向前运动至最前端，推动钎杆完成冲击过程。之后开始进行下一个循环，如此反复实现连续冲击。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1)结构简单，省去了换向阀阀体，将套阀安装在中缸体中，并直接套设在活塞上，省略了阀芯，使结构更加紧凑，并具有良好的导向性，不易出现卡死现象，牢固可靠，能够满足工程应用的需求；

2)结构工艺性好，通过液压油路系统及氮气室内氮气的驱动来控制活塞及套阀的运动，而活塞及套阀在运动过程中的不同位置反过来又影响了液压油路系统内高压油及低压油的流向及分布，且本发明的开口面积梯度大，节流损失小，活塞截面简单，套阀运动行程短，可显著提高打击频率，提高了工作效率；

3)套阀的承压面积较小，使套阀的性能更加牢固可靠，且套阀质量轻，惯性小，不会造成中缸体异常损坏，且运动响应快。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中套阀的结构示意图；

图3为本发明中液压油路系统的结构示意图；

图中标记说明：

1—钎杆衬套、2—恒高压腔、3—中缸体、4—套阀、5—氮气室、6—贯穿螺栓、7—钎杆、8—前体、9—活塞、10—第一活塞中间腔、11—O型密封圈、12—通孔、13—活塞凹槽、14—套阀前止档面、15—套阀后止档面、16—第二活塞中间腔、17—第三活塞中间腔、18—变压腔、19—高压腔、20—套阀中间腔、21—反馈控制腔、22—氮气空腔、23—套阀凹槽、24—回油腔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

如图1-3所示的一种套阀式液压破碎锤，该破碎锤包括由前至后依次设置的前体8、中缸体3以及氮气室5，氮气室5与中缸体3之间设有O型密封圈11。前体8内部沿轴向设有钎杆7，且前体8的内壁与钎杆7之间设有钎杆衬套1，前体8内还设有对钎杆7进行轴向限位的钎杆堵销。中缸体3内部设有与钎杆7传动连接的活塞9、套设在活塞9外部且与中缸体3的内壁相适配的套阀4以及驱动活塞9与套阀4沿中缸体3轴向往复运动的液压油路系统，中缸体3的内壁上设有套阀前止档面14及套阀后止档面15。液压油路系统包括由前至后依次设置在中缸体3内部的恒高压腔2、第一活塞中间腔10、第二活塞中间腔16、第三活塞中间腔17、变压腔18、高压腔19、套阀中间腔20、回油腔24及反馈控制腔21，其中，恒高压腔2内含有高压油，回油腔24内含有低压油，恒高压腔2与高压腔19相连通，高压腔19内设有蓄能器，第一活塞中间腔10、第二活塞中间腔16与反馈控制腔21相连通，第三活塞中间腔17与回油腔24相连通。套阀4上设有环形的套阀凹槽23，该套阀凹槽23位于高压腔19与回油腔24之间。套阀凹槽23的底面上均匀开设有3个与变压腔18相连通的通孔12。活塞9上设有环形的活塞凹槽13，该活塞凹槽13位于第一活塞中间腔10与变压腔18之间。氮气室5内设有氮气空腔22，活塞9的后端能够伸入氮气空腔22中。破碎锤还包括贯穿氮气室5、中缸体3及前体8并将氮气室5、中缸体3及前体8固定在一起的贯穿螺栓6。

在工作状态下，活塞9在液压油路系统的驱动下，带动钎杆7沿中缸体3的轴向往复运动，对坚硬物体进行破碎。

套阀式液压破碎锤的具体工作过程如下：

(1)当钎杆7完成了一次冲击过程后，活塞9位于最前端，套阀4位于最后端，此时第三活塞中间腔17、变压腔18及套阀中间腔20均与回油腔24连通，因而其内部均为低压油，同时第一活塞中间腔10、第二活塞中间腔16及反馈控制腔21内也为低压油，于是活塞9在恒高压腔2内高压油的作用下，开始向后运动，活塞9的后端逐渐伸入氮气空腔22并压缩氮气，此过程为回程加速阶段；

(2)在活塞9向后运动的过程中，当第一活塞中间腔10与恒高压腔2连通后，反馈控制腔21也因其与第一活塞中间腔10连通而获得高压油，并推动套阀4开始向前运动，至套阀前止档面14处停止；之后，变压腔18通过套阀凹槽23内的通孔12及套阀中间腔20与高压腔19连通，获得高压油，在变压腔18内高压油及氮气空腔22内高压氮气的共同作用下，活塞9逐渐减速后退，直至停止后开始向前运动，此过程为回程减速及冲程加速阶段；

(3)在活塞9向前运动的过程中，当第一活塞中间腔10与恒高压腔2被活塞9隔开后，第二活塞中间腔16与第三活塞中间腔17通过活塞凹槽13相连通，进而与回油腔24连通，因而反馈控制腔21也与回油腔24连通，其内部变为低压油，于是变压腔18内的高压油推动套阀4向后运动，至套阀后止档面15处停止，而活塞9继续向前运动至最前端，推动钎杆7完成冲击过程。之后开始进行下一个循环，如此反复实现连续冲击。

实施例2：

本实施例中，套阀凹槽23的底面上均匀开设有5个与变压腔18相连通的通孔12，其余同实施例1。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种套阀式液压破碎锤，该破碎锤包括由前至后依次设置的前体(8)、中缸体(3)以及氮气室(5)，其特征在于，所述的前体(8)内部沿轴向设有钎杆(7)，所述的中缸体(3)内部设有与钎杆(7)传动连接的活塞(9)、套设在活塞(9)外部且与中缸体(3)的内壁相适配的套阀(4)以及驱动活塞(9)与套阀(4)沿中缸体(3)轴向往复运动的液压油路系统，在工作状态下，所述的活塞(9)在液压油路系统的驱动下，带动钎杆(7)沿中缸体(3)的轴向往复运动，对坚硬物体进行破碎。

2.根据权利要求1所述的一种套阀式液压破碎锤，其特征在于，所述的液压油路系统包括由前至后依次设置在中缸体(3)内部的恒高压腔(2)、第一活塞中间腔(10)、第二活塞中间腔(16)、第三活塞中间腔(17)、变压腔(18)、高压腔(19)、套阀中间腔(20)、回油腔(24)及反馈控制腔(21)，所述的恒高压腔(2)与高压腔(19)相连通，所述的第一活塞中间腔(10)、第二活塞中间腔(16)与反馈控制腔(21)相连通，所述的第三活塞中间腔(17)与回油腔(24)相连通。

3.根据权利要求2所述的一种套阀式液压破碎锤，其特征在于，所述的套阀(4)上设有环形的套阀凹槽(23)，该套阀凹槽(23)位于高压腔(19)与回油腔(24)之间。

4.根据权利要求3所述的一种套阀式液压破碎锤，其特征在于，所述的套阀凹槽(23)的底面上均匀开设有多个与变压腔(18)相连通的通孔(12)。

5.根据权利要求4所述的一种套阀式液压破碎锤，其特征在于，所述的中缸体(3)的内壁上设有套阀前止档面(14)及套阀后止档面(15)。

6.根据权利要求2所述的一种套阀式液压破碎锤，其特征在于，所述的活塞(9)上设有环形的活塞凹槽(13)，该活塞凹槽(13)位于第一活塞中间腔(10)与变压腔(18)之间。

7.根据权利要求1所述的一种套阀式液压破碎锤，其特征在于，所述的氮气室(5)内设有氮气空腔(22)。

8.根据权利要求7所述的一种套阀式液压破碎锤，其特征在于，所述的氮气室(5)与中缸体(3)之间设有O型密封圈(11)。

9.根据权利要求1所述的一种套阀式液压破碎锤，其特征在于，所述的前体(8)的内壁与钎杆(7)之间设有钎杆衬套(1)。