CN109518754A

CN109518754A - 一种新型液压破碎锤

Info

Publication number: CN109518754A
Application number: CN201810976847.1A
Authority: CN
Inventors: 赵德朝
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-08-26
Filing date: 2018-08-26
Publication date: 2019-03-26

Abstract

本发明针为了避免活塞4打击到钎杆11后，快速反弹，由于流量调节阀22的节流作用，使得上腔A中的液压油不能及时释放掉，导致活塞4冲击缸体3，使得配合面损坏（拉伤）的现象，提供一种新型液压破碎锤，该液压锤既可以将活塞反弹的能量储存在液压系统中用于破碎作业，又能避免活塞4冲击缸体3。

Description

一种新型液压破碎锤

技术领域

本发明涉及一种工程机械属具，特别是涉及一种新型液压破碎锤。

背景技术

为了破碎石料、混凝土及其他建筑材料，液压锤可附接到各种机器上，如挖掘机、反向铲或者其他类似机器。液压锤安装到机器的臂上并连接到液压系统。液压系统中的高压流体供给至液压锤以驱动与作业工具接触的活塞往复运动，并打击作业工具，完成破碎任务。

现有液压破碎锤锤芯（主要附图：图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9）主要包括：氮气室1、活塞环2、缸体3、活塞4、钎杆座5、内套6、内套挡销7、扁销8、外套9、外套挡销10、钎杆11、充气阀12、阀盖13、阀套14及阀芯15等。氮气室1、活塞环2（包含其上的密封件）、缸体3及活塞4形成封闭的空间，并经充气阀12向该空间（氮气室1内部）充入氮气，活塞4沿其轴向往复运动的过程中，伴随着氮气能量的储存与释放，活塞4向上运动压缩氮气，能量被储存，活塞4向下运动，液压和氮气一同做功，推动活塞4打击钎杆11；缸体3和活塞4及活塞环2（包含其上的密封件）形成封闭的空间（上腔A），上腔A间歇性的接通高压与回油（具体控制过程在下面的章节中阐述）；缸体3和活塞4及C处（主密封区域）的密封圈形成封闭的下腔B；在钎杆座5中，设有破碎岩石的钎杆11、起导向作用的外套9、对钎杆11限位作用的扁销8及限位和导向作用的内套6，内套6和外套9具有保护钎杆座5不被磨损的作用；内套挡销7对内套6限位，外套挡销10对外套9限位。

液压破碎锤工作原理如下。

初始状态，由于氮气室1中氮气的作用，活塞4处于靠近钎杆11的一端；在通入高压油的瞬间，高压油经a5口进入阀组内部，在液压油的作用下，阀芯15上端面合力大于下端面合力（阀芯15在E处的台阶经a8、a3、a2口通回油，阀芯15在D处的台阶和a7口连通，并通回油，阀芯15在E处的台阶面积大于D处台阶面积。），所以阀芯15在阀套14的下端（图2）；活塞回程阶段，在初始状态的基础上，在下腔B高压油的作用下，活塞4向上运动压缩氮气，上腔A中的液压油经a1口到a6口到a7口及流量调节阀22（调频螺栓）流回油箱（液压油经过a6口流到a7口是通过阀套14和阀芯15之间的环形槽回油），当活塞4向上运动至a3口和下腔B连通时（忽略活塞4和缸体3之间的配合间隙），则阀组a8口得高压油，a2口被活塞封闭(阀芯15在E处的台阶面积大于D处台阶面积。)，此时阀芯15向上运动至阀套14的最上端，阀套上的回油口a7被阀芯15封闭，高压油经阀芯15的下端面进入阀套14上的a6口，然后经a1口进入上腔A。

活塞冲程阶段，在活塞回程结束，由于液压油在上腔A的作用面积大于下腔B的作用面积，向下的力大于向上的力，活塞4在油压及氮气压力的共同作用下，向下运动，并打击钎杆11。

回到初始状态，当活塞4向下运动使a8、a3、a2口连通，并通回油，阀芯15上端面的合力大于下端面的合力（阀芯15在E处的台阶面积大于D处台阶面积），阀芯15向下运动至阀套14的最下端，回到初始状态，完成一个工作循环。

活塞重复以上工作过程完成破碎任务。

蓄能器21用于吸收液压系统的冲击及活塞回程阶段液压系统多余的能量。

流量调节阀22（调频螺栓）用于调节上腔A中液压油流过的流量，进而调节活塞回程的速度，调节打击频率。

如图9，在初始状态，活塞4处于最下端（由于氮气室1中氮气的作用，活塞4处于靠近钎杆11的一端），此时，如果换向阀阀芯15处于上端（靠近氮气室1的一端，如图9），在此情况下，上腔A经a1口、a6口、a5口和主机油泵连通，如果活塞4上没有卸荷槽23，则a2和a3口不连通，导致阀芯15在E处的封闭空间的油无法排除，导致阀芯15不能向下运动（即：不能关闭a6口），上腔A和高压连通，导致活塞4不能被钎杆11压回去，活塞不能运动，不能完成打击任务。如果活塞4上有卸荷槽23，则a2和a3口连通，使得阀芯15在E处的封闭空间的油经卸荷槽23排除，系统接入高压油阀芯15向下运动（即：关闭a6口），上腔A和回油连通，活塞上行，进入工作循环阶段。

现有液压锤会出现一种不确定因素，活塞4打击到钎杆11的时候，阀组（阀组或换向阀是阀盖13、阀套14和阀芯15的总称）有没有换向的问题。工况一：如果活塞4打击钎杆11的时候，换向阀中的阀芯15未换向（a6口未关闭，上腔A经a1口、a6口、a5口和高压连通），上腔A继续进入高压油做功，由于打击已完成，这部分能量是做的无用功，对破碎岩石没有有益的作用。工况二：如果活塞4打击钎杆11的时候，换向阀中的阀芯15已经换向（a6口关闭，上腔A经流量调节阀22和回油连通），活塞4打击钎杆11之后反弹，由于流量调节阀22阻碍了上腔A中液压油的回油速度，反弹这部分能量将引起流量调节阀22的节流发热，由于流量调节阀22的节流作用必然引起上腔A中的压力迅速升高，出现峰值。工况一和工况二都会出现活塞4打击到钎杆11后，上腔A中都存在较高压力，反弹的能量不能及时释放掉（活塞4反弹速度快），这必然引起活塞4冲击缸体3，引起活塞4和缸体3的损坏（拉伤）。

发明内容

本发明针为了避免活塞4打击到钎杆11后，液压系统的油继续进入上腔A做无用功及活塞反弹的能量不能及时释放掉，导致活塞4冲击缸体3，使得配合面损坏（拉伤）的现象，提供一种新型液压破碎锤。

本技术是在上腔A和液压锤进油系统（和蓄能器21常连通的油路）之间设置单向溢流阀，当活塞4打击到钎杆11后，反弹引起的上腔A压力超过单向溢流阀设定压力时，上腔A中的液压油则通过单向溢流阀进入液压锤进油系统（和蓄能器21常连通的油路），储存于蓄能器中，用于活塞冲程做功，完成破碎作业。既避免了活塞4冲击缸体3，又回收了能量，把有害的能量转换成有益能量储存起来，节约了资源，提高了效率。

附图说明

图1 液压破碎锤投影图。

图2 现有液压破碎锤原理分析图。

图3 剖视图A-A。

图4 剖视图B-B。

图5 剖视图C-C。

图6 剖视图D-D。

图7 剖视图E-E。

图8 剖视图F-F。

图9 现有液压锤剖视图。

图10 本发明液压破碎锤原理图。

图11 本发明单向溢流阀原理图。

图12 本发明单向溢流阀结构剖视图。

图13 单向溢流阀阀芯剖视图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施例进行详细的说明（主要附图：图10、图11、图12、图13）。

部分附图标记说明：

1氮气室 2活塞环 3缸体 4活塞 5钎杆座 6内套 7内套挡销 8扁销 9外套10外套挡销 11钎杆 12充气阀 13阀盖 14阀套 15阀芯 16液压泵 17油箱 18六角螺母 19长螺栓 20斧头螺母 21蓄能器 22 流量调节阀 23卸荷槽 24单向溢流阀25单向溢流阀阀盖 26单向溢流阀阀芯 27单向溢流阀阀套 A上腔 B下腔 C主密封区域。

本技术是在上腔A和液压锤进油系统（和蓄能器21常连通的油路）之间设置单向溢流阀24（图10、图11、图12）。单向溢流阀阀芯26环形面积S1处的液压油经B2、B1口和液压锤回油连通；单向溢流阀阀芯26上端面积S2处的液压油经B6、B3口和液压锤进油系统（和蓄能器21常连通的油路）连通；单向溢流阀阀芯26下端面积S3处的液压油经B7口和上腔A连通。为了便于表述单向溢流阀24工作原理，现标记液压锤进油系统的压力为P1，液压锤回油压力为P2，液压锤上腔A中的压力为P3。F1=（P1-P2）×S1（图11），当P3×S3-P1×S2＞F1时，单向溢流阀阀芯26向上运动，使液压锤上腔A中的液压油经B7、B5、B4口和液压锤进油系统连通，避免活塞4打击到钎杆11后反弹引起的上腔A压力升高，并将这部分能量储存于蓄能器中，用于活塞冲程做功，完成破碎作业。既避免了活塞4冲击缸体3，又回收了能量，把有害的能量转换成有益能量储存起来，节约了资源，提高了作业效率；当P3×S3-P1×S2＜F1时，单向溢流阀阀芯26向下运动，单向溢流阀24关闭，液压锤上腔A中的液压油和液压锤进油系统断开。

Claims

1.一种新型液压破碎锤，包括：氮气室（1）、活塞环（2）、缸体（3）、活塞（4）、钎杆座（5）、内套（6）、内套挡销（7）、扁销（8）、外套（9）、外套挡销（10）、钎杆（11）、充气阀（12）、阀盖（13）、阀套（14）、阀芯（15）、六角螺母（18）、长螺栓（19）、斧头螺母（20）、蓄能器（21）及流量调节阀（22）等；六角螺母（18）、长螺栓（19）及斧头螺母（20）将氮气室（1）、缸体（3）、钎杆座（5）紧固连接；氮气室（1）、活塞环（2）（包含其上的密封件）、缸体（3）及活塞（4）形成封闭的空间，并经充气阀（12）向该空间充入氮气；阀芯（15）、阀盖（13）及阀套（14）控制上腔（A）进油或回油进而控制缸体（3）内部的活塞（4）运动，打击钎杆（11）；钎杆座（5）内部设有内套（6）和外套（9）用于钎杆（11）的导向和限位，钎杆座（5）中的扁销（8）用于钎杆（11）的限位；其特征在于：上腔A和液压锤进油系统（和蓄能器21常连通的油路）之间设置单向溢流阀（24），单向溢流阀（24）使上腔A中的液压油仅能单向进入液压锤进油系统。

2.根据权利要求1所述的一种新型液压破碎锤，其特征在于：所述的单向溢流阀（24）工作原理为，F1=（P1-P2）×S1，当P3×S3-P1×S2＞F1时，单向溢流阀阀芯（26）向上运动，使液压锤上腔A中的液压油经B7、B5、B4口和液压锤进油系统连通；当P3×S3-P1×S2＜F1时，单向溢流阀阀芯（26）向下运动，单向溢流阀（24）关闭，液压锤上腔A中的液压油和液压锤进油系统断开。