CN113404739A - 一种用于液压破碎锤的新型换向阀结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于液压破碎锤的新型换向阀结构，包括阀套、阀芯、中缸和活塞，所述中缸内设有活塞，所述中缸内后端设有阀套，所述阀套精密环套在活塞上，所述阀套精密环套在活塞上，所述阀套与中缸之间设有阀芯，所述阀芯精密环套在阀套和中缸后端之间，所述阀芯与阀套及中缸滑动连接，所述阀芯沿着阀套及中缸外表面径向滑动。本发明的优点在于：大流量、短换向行程、构造简单、安全可靠、工作效率高。

Description

一种用于液压破碎锤的新型换向阀结构

技术领域

本发明涉及破碎锤技术领域，具体是指一种用于液压破碎锤的新型换向阀结构。

背景技术

液压破碎锤具有大功率冲击振动的特点，广泛应用于冶金、矿山、铁路、公路、建筑、市政建设、房屋开发等领域。相比于传统的气动冲击机具，液压破碎锤具有冲击功大、工作效率高、节能降耗、噪音低和施工性能好等优点。液压破碎锤换向阀的工作原理是主机供压前端压力腔、活塞上升至换向油道，换向阀换向后，高压油进入活塞后端，活塞后端受力面积大于活塞前端，活塞在压力差和氮气压力的作用下向下移动，此时活塞前端油腔中的液压油通过换向阀迅速移动到活塞后端油腔中，活塞前端油腔中液压油移动至后端油腔中的速度决定了活塞的移动速度，换向阀的液压油通过量起到了关键性作用，因而换向阀是液压破碎锤的最核心部件。但目前液压破碎锤的换向阀存在以下缺点：在大型号破碎锤领域，通常使用外置换向阀，外置换向阀的结构由阀体、阀芯、阀套及油路组成，在有限体积内还需匹配油道，进而换向阀阀芯、阀套的尺寸无法做到足够大来匹配更大型号破碎锤的换向液压油流速，故通常增长换向阀换向行程，带来了换向过程所需时间增长，进而破碎锤反弹抖动严重的问题；若不加长换向阀行程，则会导致换向液压油流速不够，破碎锤打击无力，破碎锤的打击力无法随着其型号的增加成比例地增长，甚至无打击力增长，而且破碎锤发展到一定大的型号后无法通过加长换向阀换向行程来提升液压油流速，从而止步不前，限制了液压破碎锤更大型号的发展；破碎锤的反弹力会造成主机上下来回蹿动，严重时会对主机结构构成严重伤害，如主机动臂开裂、断裂等，旋转转盘早期磨损等问题；主机的抖动对发动机、液压系统及电器件也会造成不同程度的故障。破碎锤反弹现象是破碎锤工作时活塞撞击到钎杆后，换向阀没有及时换向，由于物体比较坚硬，破碎锤在活塞后端油压和氮气的作用下继续向前推动下支撑起整个破碎锤，使钎杆脱离支撑内套，换向阀完成换向后，活塞回升，活塞后端油腔通回油道，压力消失，破碎锤在主机及自身重力下又重新回到钎杆支撑力点上，这种运动反复发生，从而形成上下蹿动的一种反弹现象。因此亟需提出一种大流量、短换向行程的液压破碎锤新型换向阀结构。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对上述问题，提供一种大流量、短换向行程、构造简单、安全可靠、工作效率高的用于液压破碎锤的新型换向阀结构。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于液压破碎锤的新型换向阀结构，包括阀套、阀芯、中缸和活塞，所述中缸内设有活塞，所述中缸内后端设有阀套，所述阀套精密环套在活塞上，所述阀套精密环套在活塞上，所述阀套与中缸之间设有阀芯，所述阀芯精密环套在阀套和中缸后端之间，所述阀芯与阀套及中缸滑动连接，所述阀芯沿着阀套及中缸外表面径向滑动。

作为改进，所述阀套、阀芯、中缸和活塞之间均精密配合，所述阀套内径于活塞后端精密配合有三道油封槽口和一道气封槽口，所述油封槽口和气封槽口的槽口均朝向活塞，油封槽口密封来自后端油腔中的油压，气封槽口密封后缸体氮气室气压，所述阀套外径在与中缸后端连接处设有一道气封槽口，该气封槽口用于密封后缸体氮气室的气压；破碎锤打击力受到活塞的重量和向下锤击时的速度影响，而上述换向阀的结构使得换向阀的直径随着活塞直径的增大而增大，从而具有足够的通油量确保液压油换向后的流速，很大程度上减小破碎锤向下运动时的内部阻力，保证破碎锤往下锤击的速度，进而保证破碎锤的打击力，从而能够延续发展更大型号的破碎锤。

作为改进，所述阀套外表面与中缸之间设有密封圈槽，方便密封圈的定位，保证密封效果。

作为改进，所述阀套中段均匀设有圆形过油孔，所述过油孔与阀套圆周面形成一定的角度，所述油封槽口之间均匀设有圆形卸油孔，圆形过油孔和圆形卸油孔有利于提高换向阀的液压油通过面积，提升了液压油换向后的流速，进而实现了换向阀的短换向行程工作，有利于液压破碎锤工作的稳定和打击力的提升。

作为改进，所述阀芯上均匀设有圆形主油孔，所述阀芯上注油孔一侧均匀设有圆形回油孔，所述回油孔与阀芯圆周面形成一定的角度，圆形主油孔和圆形回油孔有利于提高换向阀的液压油通过面积，阀芯上圆形主油孔一侧均匀设有圆形回油孔，阀芯阀套具有巧妙的优化结构，进而做到了比传统破碎锤换向阀的阀套阀芯直径大数倍，因此圆周面更长数倍，圆周面上设有密集的主油孔，从而提升了液压油换向后的流速，进而实现了换向阀的短换向行程工作，有利于液压破碎锤工作的稳定和打击力的提升。

本发明与现有技术相比的优点在于：该用于液压破碎锤的新型换向阀结构，通过结构整合优化，把换向阀阀芯阀套和油封固定器整合为一体，进而可以实现换向阀随着活塞尺寸的增大而增大，可为破碎锤的型号加大发展能够继续延续；因换向阀的巧妙设计，换向阀具有足够大的直径，从而具有足够大的液压油通过量，进而可设置换向阀短换向行程工作，使活塞撞击钎杆后，破碎锤换向时间更短，破碎锤作业更加平稳，很大程度上减少了主机的抖动，进而保护了挖机结构架、液压系统等；由于换向阀的直径大，液压油通过圆周面的面积大，很大程度上减小活塞下行打击时内部阻力带来的内耗，进而增加了破碎锤的打击力。附图说明

图1为本发明实施例中液压破碎锤换向阀剖面结构示意图。

图2为本发明实施例中换向阀阀体和阀芯结构示意图。

图3为本发明实施例中换向阀阀体结构示意图。

图4为本发明实施例中换向阀阀芯结构示意图。

附图标记：1、阀套；11、油封槽口；12、过油孔；13、卸油孔；14、气封槽口；15、密封圈槽；2、阀芯；21、主油孔；22、回油孔；3、中缸；4、活塞。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

如图所示，一种用于液压破碎锤的新型换向阀结构，包括阀套1、阀芯2、中缸3和活塞4，所述中缸3内设有活塞4，所述中缸3内后端设有阀套1，所述阀套1精密环套在活塞4上，所述阀套1精密环套在活塞4上，所述阀套1与中缸3之间设有阀芯2，所述阀芯2精密环套在阀套1和中缸3后端之间，所述阀芯2与阀套1及中缸3滑动连接，所述阀芯2沿着阀套1及中缸3外表面径向滑动。

所述阀套1、阀芯2、中缸3和活塞4之间均精密配合，所述阀套1内径于活塞4后端精密配合有三道油封槽口11和一道气封槽口14，所述油封槽口11和气封槽口14的槽口均朝向活塞4，所述阀套1外径在与中缸3后端连接处设有一道气封槽口14。

所述阀套1外表面与中缸3之间设有密封圈槽15。

所述阀套1中段均匀设有圆形过油孔12，所述过油孔12与阀套1圆周面形成一定的角度，所述油封槽口11之间均匀设有圆形卸油孔13。

所述阀芯2上均匀设有圆形主油孔21，所述阀芯2上注油孔一侧均匀设有圆形回油孔22，所述回油孔22与阀芯2圆周面形成一定的角度。

实施例一

如图1-图4所示，本实施例的用于液压破碎锤的新型换向阀结构，由阀套、阀芯，中缸和活塞组成；阀套内嵌在中缸内部靠近后缸位置，且阀套环包住活塞；阀芯设置在阀套和中缸之间，阀芯环包住阀套，并可以沿着阀套外表面径向滑动。

阀套、阀芯、中缸和活塞之间均精密配合，且阀套和阀芯的内径均大于活塞的直径并环包住活塞的后端。阀套在靠近后缸端部处设置多道圆环形油封槽口，油封槽口的数量为4道，油封槽口面向活塞，并精密配合。

阀套中沿圆周紧密设置一圈圆形大直径过油孔，圆形过油孔与阀套圆周面形成75°的角度，在油封槽口之间沿圆周设置多个圆形卸油孔。阀芯沿圆周紧密设置一圈圆形大直径主油孔，阀芯另一侧沿圆周设置一圈多个圆形回油孔，圆形回油孔与阀芯圆周面形成60°的角度。

实施例二

如图1-图4所示，本实施例的用于液压破碎锤的新型换向阀结构，由阀套、阀芯，中缸和活塞组成；阀套内嵌在中缸内部靠近后缸位置，且阀套环包住活塞；阀芯设置在阀套和中缸之间，阀芯环包住阀套，并可以沿着阀套外表面径向滑动。

阀套、阀芯、中缸和活塞之间均精密配合，且阀套和阀芯的内径均大于活塞的直径并环包住活塞的后端。阀套在靠近后缸端部处设置多道圆环形油封槽口，油封槽口的数量为3道，油封槽口面向活塞，并精密配合。

阀套中沿圆周紧密设置一圈圆形大直径过油孔，圆形过油孔与阀套圆周面垂直，在油封槽口之间沿圆周设置多个圆形卸油孔。阀芯沿圆周紧密设置一圈圆形大直径主油孔，阀芯另一侧沿圆周设置一圈多个圆形回油孔，圆形回油孔与阀芯圆周面垂直。

实施例三

如图1-图4所示，本实施例的用于液压破碎锤的新型换向阀结构，由阀套、阀芯，中缸和活塞组成；阀套内嵌在中缸内部靠近后缸位置，且阀套环包住活塞；阀芯设置在阀套和中缸之间，阀芯环包住阀套，并可以沿着阀套外表面径向滑动。

阀套、阀芯、中缸和活塞之间均精密配合，且阀套和阀芯的内径均大于活塞的直径并环包住活塞的后端。阀套在靠近后缸端部处设置多道圆环形油封槽口，油封槽口的数量为4道，油封槽口面向活塞，并精密配合。

阀套中沿圆周紧密设置一圈圆形大直径过油孔，圆形过油孔与阀套圆周面形成60°的角度，在油封槽口之间沿圆周设置多个圆形卸油孔。阀芯沿圆周紧密设置一圈圆形大直径主油孔，阀芯另一侧沿圆周设置一圈多个圆形回油孔，圆形回油孔与阀芯圆周面形成60°的角度。

本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所述的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于液压破碎锤的新型换向阀结构，包括阀套(1)、阀芯(2)、中缸(3)和活塞(4)，其特征在于：所述中缸(3)内设有活塞(4)，所述中缸(3)内后端设有阀套(1)，所述阀套(1)精密环套在活塞(4)上，所述阀套(1)精密环套在活塞(4)上，所述阀套(1)与中缸(3)之间设有阀芯(2)，所述阀芯(2)精密环套在阀套(1)和中缸(3)后端之间，所述阀芯(2)与阀套(1)及中缸(3)滑动连接，所述阀芯(2)沿着阀套(1)及中缸(3)外表面径向滑动。

2.根据权利要求1所述的一种用于液压破碎锤的新型换向阀结构，其特征在于：所述阀套(1)、阀芯(2)、中缸(3)和活塞(4)之间均精密配合，所述阀套(1)内径于活塞(4)后端精密配合有三道油封槽口(11)和一道气封槽口(14)，所述油封槽口(11)和气封槽口(14)的槽口均朝向活塞(4)，所述阀套(1)外径在与中缸(3)后端连接处设有一道气封槽口(14)。

3.根据权利要求1所述的一种用于液压破碎锤的新型换向阀结构，其特征在于：所述阀套(1)外表面与中缸(3)之间设有密封圈槽(15)。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于液压破碎锤的新型换向阀结构，其特征在于：所述阀套(1)中段均匀设有圆形过油孔(12)，所述过油孔(12)与阀套(1)圆周面形成一定的角度，所述油封槽口(11)之间均匀设有圆形卸油孔(13)。

5.根据权利要求1所述的一种用于液压破碎锤的新型换向阀结构，其特征在于：所述阀芯(2)上均匀设有圆形主油孔(21)，所述阀芯(2)上注油孔一侧均匀设有圆形回油孔(22)，所述回油孔(22)与阀芯(2)圆周面形成一定的角度。

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