CN106948407A - 锤具温度保护系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种液压锤包括壳体、设置成在壳体内往复运动的活塞以及壳体内的液压回路。该液压回路配置成用于连接到加压流体源。该液压回路包括配置成向活塞提供液压流体的入口通道、配置成为流出活塞的液压流体提供回流路径的出口通道、将入口通道选择性地连接至出口通道的旁路通道，以及恒温阀组件，其配置成当液压流体的温度低于阈温时将入口通道连接至活塞，并且当液压流体的温度高于阈温时将入口通道连接至旁路通道。

Description

锤具温度保护系统及方法

技术领域

本发明涉及液压锤领域。具体而言，本发明涉及用于液压锤的锤具温度保护系统。

背景技术

液压锤可以附接到各种机器上，诸如挖掘机、反铲挖掘机、刀架或用于铣削石头、混凝土以及其它建筑材料的其它类似机器。液压锤安装在机器的动臂上并连接到液压系统。然后将高压流体供应给锤具来驱动往复式活塞和与该活塞接触的作业工具。

在操作时间延长期间或在非常热的环境中工作期间，可能会加热液压流体。进一步，锤具或机器的液压系统中的低效率也可能经常导致液压流体过热。操作带有过热流体的锤具可能使锤具部件受损。专利号4474248的美国专利提供了一种卡车平台上的恒温器，当流体温度过高时，其能将液压流体引导向冷却器。

发明内容

一种液压锤包括壳体、设置成在壳体内往复运动的活塞以及壳体内的液压回路。该液压回路配置成连接到加压流体源。该液压回路包括配置成向活塞提供液压流体的入口通道、配置成为流出活塞的液压流体提供回流路径的出口通道、将入口通道选择性地连接至出口通道的旁路通道，以及恒温阀组件，其配置成当液压流体的温度低于阈温时将入口通道连接至活塞，并且当液压流体的温度高于阈温时将入口通道连接至旁路通道。

公开了一种作业机器，其包括加压流体源、流体冷却系统以及液压锤。该作业机器可包括设置成在壳体内往复运动的活塞和在壳体内并配置成用于连接至加压流体源的液压回路。该液压回路包括配置成为活塞提供液压流体的入口通道、配置成为流出活塞的液压流体提供回流路径的出口通道、将入口通道选择性地连接至出口通道的旁路通道，以及恒温阀组件，其配置成当液压流体的温度低于阈温时将入口通道连接至活塞，并且当液压流体的温度高于阈温时将入口通道连接至旁路通道。

公开了一种液压锤的操作方法。该液压锤包括壳体、设置成在壳体内往复运动的活塞以及壳体内的液压回路。该液压回路可配置成连接到加压流体源。该液压回路包括配置成向活塞提供液压流体的入口通道、配置成为流出活塞的液压流体提供回流路径的出口通道、将入口通道选择性地连接至出口通道的旁路通道，以及恒温阀组件。操作该锤具的方法包括当液压流体的温度低于阈温时，将液压流体从入口通道输送至活塞，并且当液压流体的温度高于阈温时，将至少一些液压流体通过旁路通道输送至出口通道。

附图说明

图1示出了根据实施例的作业机器的示意图。

图2示出了根据实施例的锤具的示意性剖视图。

图3示出了根据本发明的液压锤的操作方法。

具体实施方式

图1示出了示例性作业机器10，其可包括锤具20。作业机器10可配置成执行涉及特定行业的作业，诸如例如采矿或施工。例如，作业机器10可以是反铲装载机、挖掘机(如图1所示)、滑移转向装载机或任意其它机器。锤具20可通过动臂12和臂16连接至作业机器10。设想可以选择性地利用本领域已知的将锤具20连接至作业机器10的其它连接装置。

在所公开的实施例中，一个或多个液压缸15可以升高、下降和/或摆动动臂12和臂16以相应地升高、下降和/或摆动锤具20。液压缸15可以连接至作业机器10内的液压供应系统(未示出)。更具体地，作业机器10可包括通过一个或多个液压供应线路(未示出)连接至液压缸15和锤具20的泵(未示出)。该液压供应系统可引导加压流体，例如来自泵及进入液压缸15的油。操作者控制可位于作业机器10的驾驶室11中的液压缸15和/或锤具20的运动。

如图1所示，锤具20可以包括外壳30和位于外壳30内的致动器组件32(如图2所示)。作业工具25可操作性地连接至致动器组件32相对臂16的一端。设想作业工具25可包括能够与锤具20一起使用的任何已知工具。在一个实施例中，作业工具25包括冲击式钻头。

如图2所示，除了别的之外，致动器组件32可以包括壳体40和头部50。该壳体40可以为中空圆柱体，并且头部50可以脱封壳体40的一端。除了其它部件以外，致动器组件32可以进一步包括活塞80、分配阀82以及布置在该壳体40中用于致动壳体40内侧的活塞80的液压回路84。该活塞80可配置成在锤具20的操作期间在壳体40和头部50内作往复运动。

参考图2，锤具20可以包括用于接收加压流体源86的流体供应的入口100和用于将流体返回到加压流体源或储液器88的出口110。进一步，壳体40可以限定入口通道102，其用于接收来自入口100的流体并将流体供应至液压回路84。限定在壳体40内的出口通道112可以接收来自液压回路84的流体并经由出口110将流体传递至储液器。出口通道112可用作液压流体的出口通道。入口通道102和出口通道112可以为液压回路84的一部分。

此外，旁路通道120可以限定在壳体40内。旁路通道120将入口通道102流体地连接至出口通道112。恒温阀组件125可设置在液压回路84中以选择性地打开旁路通道120。

参考图3，该恒温阀组件125可包括可设置在旁路通道120中的阀门。在其它实施例中，该阀门可设在与入口通道102或出口通道112相连的旁路通道120的一端。该阀门基于入口通道102中流体的温度，选择性地关闭或打开旁路通道120。该阀门可以为回转球阀。

该阀门可由恒温致动器致动，例如双金属条、双金属线圈或双金属弹簧等等。该恒温致动器可接触入口通道102中的液压流体。该恒温致动器可以配置成当流体温度超出预定阈值时，驱动该阀门完全地或部分地打开旁路通道120。打开所述旁路通道120，入口通道102中的流体可以流向出口通道112。当打开所述阀门时，旁路通道120可以为入口通道102中的液压流体提供最小阻力路径。在实施例中，恒温致动器可以配置成响应于入口通道102中的液压流体温度的升高，从部分打开状态到完全打开状态逐渐打开所述旁路通道120。该恒温致动器可以直接或间接暴露于液压流体或用于致动阀门的液压流体的热量。

当阀门打开旁路通道120时，从入口100进入的液压流体可以部分或完全地返回液压流体源，无需在锤具20内进行任何作业。通过液压回路84绕过或返回的液压流体量取决于阀门的致动程度。当流体温度低于一定的预定阈值时，阀门可处于关闭状态。在关闭状态下，阀门可限制旁路通道120中的任意流体流量，而且可以引导从入口100接收的所有流体以便锤具20往复移动壳体40内活塞的操作。当流体温度超过阈值时，恒温致动器可以致动阀门打开旁路通道120。当打开旁路通道120时，进入入口100的流体可以通过旁路通道120从入口通道102流至出口通道112，然后从出口110流出锤具20。在实施例中，阀门可以配置成通过旁路通道120将全部流体从入口通道102引向出口通道112。当完全或部分打开旁路通道120时，锤具20可以配置成停止操作或在降低容量下进行操作。

作业机器10可具有用于冷却液压流体的流体冷却系统90。在打开旁路通道120的情况下，锤具20的停顿或容量降低可以警告操作者采取适当动作，例如停止操作一段时间或调节流体冷却系统90。当恒温致动器打开阀门时，通过阀门返回的流体可以发送至流体冷却系统90以冷却流体。可用本领域已知流体冷却系统90来冷却该流体。随后，当锤具20随着低于一定阈值的温度接收流体，响应于液压流体温度的降低，阀门可由恒温致动器关闭，并恢复对锤具20的流体供应以恢复锤具20的正常操作条件。

工业实用性

本发明提供一种保护锤具20免受过热流体的锤具保护系统。在实例中，作业机器10可配置成附接诸如挖掘铲斗、卡爪、螺旋钻、柱孔松土机之类的各种其它工具。作业机器10上的温度保护系统可能不适于保护锤具20的部件。在根据本发明的锤具温度保护系统中，可根据锤具组件各种部件的温度容差水平来调节恒温阀组件125。

此外，本发明提供了一种用于锤具20的内置锤具温度保护系统。无论作业机器10是否在适当位置设有温度保护系统，根据本发明的锤具温度保护系统都保护锤具20免受过热流体。因此，根据本发明结合温度保护系统的锤具20可与不同作业机器一起使用。

在打开旁路通道120的情况下，锤具20的容量降低可以警告操作者出现过热情况并提示操作者采取适当动作，例如停止操作一段时间或调节作业机器10的流体冷却系统90。

根据本发明的锤具保护系统提供用于保护锤具20免受过热流体的简单且节省成本的解决方案。

此外，根据本发明的锤具温度保护系统通过保护锤具20免受流体温度过高造成的损坏，可以缩短停工期、降低服务或维修成本。

参考图3，本发明提供一种用于操作液压锤具20的方法300。液压锤具20可包括壳体40、设置成在壳体40内往复运动的活塞80。锤具20还可包括在壳体40内的液压回路84。液压回路配置成连接到加压流体源86。液压回路84包括配置成从加压流体源86处接收液压流体的入口通道102、配置成为流至液压流体源的液压流体提供回流路径的出口通道112和将入口通道102选择性地连接至出口通道112的旁路通道120。用于操作液压锤具20的方法可包括以下步骤。步骤302包括当液压流体的温度低于阈温时，将液压流体从入口通道输送至活塞。步骤304包括当液压流体的温度高于阈温时，将至少一些液压流体通过旁路通道输送至出口通道。

在实施例中，方法300可包括当液压流体的温度高于阈温时，将全部液压流体从入口通道输送至出口通道。在实施例中，方法300可包括由双金属元件驱动的恒温阀组件125。在另一个实施例中，方法300可包括当流体的温度高于阈值时，将流体从旁路通道引导至冷却系统。在另一个实施例中，方法300可包括当返回流体的温度低于阈温时，关闭旁路通道。此外，在实施例中，方法300可包括当流体的温度高于阈值时，停止锤具操作。在另一个实施例中，方法300可包括将液压锤具连接至作业机器上的加压流体源。

当流体的温度高于阈值时，通过恒温阀组件125返回的流体可以发送至流体冷却系统90以冷却流体。一旦流体达到适当温度，该流体可以再次按路径流至锤具20以便操作。当恒温阀组件125随着低于阈温的流体温度接收流体时，恒温致动器可以关闭阀门并以满容量的状态使锤具20恢复到正常操作条件。以这种方式，根据本发明的锤具保护系统可以当流体温度降至阈温以下时，自动地使锤具20返回满容量状态。

Claims (10)

1.一种液压锤，其包括：

壳体；

活塞，其设置成在所述壳体内往复运动；

液压回路，其在所述壳体内并配置成连接到加压流体源，所述液压回路包括：

入口通道，其配置成向所述活塞提供液压流体；

出口通道，其配置成为流出所述活塞的液压流体提供回流路径；

旁路通道，其将所述入口通道选择性地连接至所述出口通道；以及

恒温阀组件，其配置成当所述液压流体的温度低于阈温时将所述入口通道连接至所述活塞，并且当所述液压流体的温度高于所述阈温时将所述入口通道连接至所述旁路通道。

2.根据权利要求1所述的液压锤，其中所述恒温阀组件包括用于控制所述液压流体流量的双金属构件。

3.根据权利要求1所述的液压锤，其中所述恒温阀组件包括回转阀。

4.根据权利要求1所述的液压锤，其中所述恒温阀组件配置成当液压流体的温度约为阈温时，通过部分地打开所述旁路通道来减少流至所述活塞的液压流体的流量。

5.根据权利要求1所述的液压锤，其中所述恒温阀组件位于所述旁路通道中。

6.根据权利要求1所述的液压锤，其中所述旁路通道配置成将所有液压流体流从所述入口通道导流至所述出口通道。

7.一种液压锤操作方法，所述液压锤包括壳体；设置成在所述壳体内往复运动的活塞；在所述壳体内并配置成连接至加压流体源的液压回路，所述液压回路包括：

入口通道，其配置成向所述活塞提供液压流体；

出口通道，其配置成为流出所述活塞的液压流体提供回流路径；

旁路通道，其将所述入口通道选择性地连接至所述出口通道；以及

恒温阀组件；所述方法包括：

当所述液压流体的温度低于阈温时，将所述液压流体从所述入口通道输送至所述活塞；以及

当所述液压流体的温度高于所述阈温时，将至少一些所述液压流体通过所述旁路通道输送至所述出口通道。

8.根据权利要求7所述的方法，其中当所述液压流体的温度高于所述阈温时，将全部液压流体从所述入口通道输送至所述出口通道。

9.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括当所述流体的温度高于所述阈值时，将所述流体从所述旁路通道引导至冷却系统。

10.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括当所述流体的温度返回到低于阈温时，关闭所述旁路通道。