CN114602582A - 电动破碎锤 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及破碎锤，为解决现有电动破碎锤传动结构复杂、传动效率低的问题；提供一种电动破碎锤，其包括缸体、安装在缸体内且一端从缸体中伸出的钎杆、安装于缸体内能够往复运动用于击打钎杆的活塞杆、电磁驱动装置，活塞杆上具有磁吸部，电磁驱动装置包括控制器和与其连接的传感器和电磁铁；所述传感器用于检测活塞杆的轴向位置；所述控制器依据活塞杆轴向位置驱动所述电磁铁产生与活塞杆上磁吸部相互作用使活塞杆作轴向移动的磁场。在本发明中，活塞杆由电磁铁驱动，传动结构简单；通过控制电磁铁线圈上的电流和电压大小以及变化频率，可实现活塞杆轴向移动的快慢和频率，击打频率与力度调节方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种破碎锤，更具体地说，涉及一种电动破碎锤。
背景技术
液压破碎锤作为一种液压振动机具，通常以高压液压油为工作介质，通过阀控系统与缸体活塞杆系统的反馈配合，实现活塞杆在缸体中的快速往复运动，从而将液压能转换成活塞杆的机械能，打击钎杆，对外做功。一些新型的电液控制破碎锤，通过电气传感器和电磁阀结合，提高了单次打击力和冲击力。另外一些破碎锤使用电机作为动力源，通过齿轮传动转换结构，实现的所谓高速电动破碎锤。
现有传统液压驱动的破碎锤皆结构成本过高，对整机液压系统散热和冲击有很大影响，传统的液压结构的破碎锤散热或换向阀配合不好也会出现拉缸现象。
现有电动破碎锤基本都是通过电机输出动力，经过传动结构转换实现活塞杆在缸体中的快速往复运动。此传动结构复杂，传动效率低，不能实现快速精准调频的效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有电动破碎锤传动结构复杂、传动效率低的问题，而提供一种电动破碎锤，使其驱动与控制结构简单，击打频率调节方便。
本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种电动破碎锤，包括缸体、安装在缸体内且一端从缸体中伸出的钎杆、安装于缸体内能够往复运动用于击打钎杆的活塞杆，其特征在于还包括电磁驱动装置，所述活塞杆上具有磁吸部，所述电磁驱动装置包括控制器和与其连接的传感器和电磁铁；
所述传感器用于检测活塞杆的轴向位置；所述控制器依据活塞杆轴向位置驱动所述电磁铁产生与活塞杆上磁吸部相互作用使活塞杆作轴向移动的磁场。在本发明中，活塞杆由电磁铁驱动，其动力传递无机械部件，传动结构简单；通过控制电磁铁线圈上的电流和电压以及频率，可实现活塞杆轴向移动的快慢和频率，击打频率调节方便。
上述电动破碎锤中，所述电磁驱动装置还包括安装在缸体内用于提供弹力推动所述活塞杆向钎杆方向移动的弹簧。电磁铁线圈通电时，电磁铁吸引活塞杆使其背向钎杆移动并压缩弹簧，电磁铁断电或磁极换向后，活塞杆在弹簧的推动下向钎杆方向轴向移动，并撞击钎杆。
上述电动破碎锤中，所述缸体内设置有气腔，所述活塞杆远离钎杆的端部位于所述气腔内，所述活塞杆的柱侧面与缸体之间设置有密封件，所述活塞杆背向钎杆移动时压缩所述气腔内填充的气体。电磁铁线圈通电时，电磁铁吸引活塞杆使其背向钎杆移动并压缩气腔内的气体，电磁铁断电或磁极换向后，活塞杆在压缩气体的推动下向钎杆方向轴向移动，并撞击钎杆。弹簧和气腔可择一设置或者并存设置，并存时弹簧设置在气腔内。
上述电动破碎锤中，所述缸体包括依次固定连接的第一缸体、第二缸体和第三缸体，所述钎杆安装在第一缸体中，所述活塞杆安装在第二缸体中，所述气腔设置在第三缸体中，所述钎杆、活塞杆、气腔和电磁铁同轴布置。进一步地，所述第三缸体和第二缸体为非导磁性材料制成。
上述电动破碎锤中，所述电磁铁包括铁芯、绕制在铁芯上的线圈、安装于铁芯上并与活塞杆上磁吸部相对的导磁板。
上述电动破碎锤中，所述传感器为超声波距离传感器。
上述电动破碎锤中，所述活塞杆上的磁吸部为永磁材料制成并位于远离钎杆的一端，在活塞杆上与钎杆相撞击的端部与磁吸部之间具有非磁性材料制成的非导磁部。通过改变电磁铁线圈上的电流方向使电磁铁的磁极与活塞杆上磁吸部的磁极相同或相异，从而驱动活塞杆作往复移动。非导磁部不能被磁化，活塞杆与钎杆相撞击的端不能被磁吸部的磁场磁化，从而便于活塞杆与钎杆分离。
上述电动破碎锤中，所述活塞杆上的磁吸部为软磁材料制成，当电磁铁通电时，电磁铁磁化活塞杆上的磁吸部并发生相吸，活塞杆向电磁铁方向移动，当电磁铁断电时，活塞杆在气缸内压缩气体或者弹簧的作用下向钎杆方向移动，与钎杆相撞。
本发明与现有技术相比，在本发明中，活塞杆由电磁铁驱动，传动结构简单；通过控制电磁铁线圈上的电流和电压大小以及变化频率，可实现活塞杆轴向移动的快慢和频率，击打频率与力度调节方便。
附图说明
图1是本发明电动破碎锤的结构示意图。
图中零部件名称及序号：
钎杆1、第一缸体2、第二缸体3、活塞杆4、传感器5、第三缸体6、气腔7、导磁板8、电磁线圈9、电缆10、控制器11。
具体实施方式
下面结合附图说明具体实施方案。
如图1所示，本实施例中的电动破碎锤，包括缸体、安装在缸体内且一端从缸体中伸出的钎杆1、安装于缸体内能够往复运动用于击打钎杆的活塞杆4、电磁驱动装置。
缸体包括依次固定连接的第一缸体2、第二缸体3和第三缸体6。钎杆1安装在第一缸体2中，其下端从第一缸体2的下侧向外伸出。活塞杆4安装在第二缸体3中，活塞杆的柱侧面与第二缸体之间设置有密封件，如密封圈；在第三缸体6中设置气腔7，气腔7内充有气体如氮气。活塞杆4能够向下移动，击打钎杆1的上端，也能够向上移动伸入到气腔7中，压缩气腔7内的气体。活塞杆4上具有磁吸部，磁吸部可以是活塞杆4的上端局部，也可以是整个活塞杆。
电磁驱动装置包括控制器11、与控制器连接的传感器5和电磁铁；
传感器5为超声波距离传感器，安装在第二缸体3内，用于检测活塞杆4的轴向位置(也即与电磁铁的距离)；控制器11依据活塞杆轴向位置驱动电磁铁产生磁场，电磁铁的磁场与活塞杆4上磁吸部相互作用使活塞杆4作轴向移动。
电磁铁包括铁芯、绕制在铁芯上的电池线圈9、安装于铁芯上并与活塞杆上磁吸部相对的导磁板8。电磁线圈9与控制器11连接。控制器11控制电磁线圈9电流、电压大小，电磁线圈9产生的磁力通过导磁板8决定磁性材料活塞杆向上运动的快慢。电磁线圈9采用双层辐射式特殊隔热结构，紧密有序的排列在非磁性保护材料构成的第三缸体6中。
控制器11与电磁线圈9通过电缆10连接，控制器11通过芯片运转调节可控硅导通顺序与速度，经过三相桥式整流输出不同的电压、电流，根据输出的不同电流控制导磁板8的磁力大小，进一步的控制活塞杆4被导磁板8吸附力的大小，从而控制活塞杆4的运动速度。控制器11不断改变输出电流方向与大小而从控制活塞杆杆向上和向下这个过程。活塞杆4向下的力为气腔7向下的推力，在气腔7氮气总推力不变的情况下通过调节向上电磁线圈9电磁力大小而从调节活塞杆4撞击力的大小。
为了使电磁铁产生的磁场集中作用于活塞杆上，第一缸2体和第二缸体3为非磁性材料，
在本实施例中，活塞杆上的磁吸部是软磁材料做成，当电磁铁通电时，磁吸部在电磁铁磁场的作用下磁化并与电磁铁相吸引而向电磁铁方向移动并压缩气腔内的氮气，当电磁铁断电时，电磁铁的磁场消失，磁吸部与电磁铁之间的磁吸引作用消失，活塞杆在气腔内压缩氮气的作用下向钎杆方向移动并与钎杆相撞，钎杆传递活塞杆杆的撞击力实现破碎动作。
活塞杆上的磁吸部还可以是永磁材料制成，其上具有固定的磁极。当控制器11输出电流和电压时，电磁线圈9产生磁场将活塞杆4向上吸引，使活塞杆4产生一个向上的力，当向上的力和气腔7向下的力保持平衡时，活塞杆4处于不变的位置，随之控制器11通过瞬时改变电流方向和电压，使电磁线圈9的磁场改变方向，将活塞杆4向下排斥，使活塞杆4产生一个向下的力，在气腔7的氮气推力和磁场向下的推力合力下，活塞杆4在第一缸体2、第二缸体3和第三缸体6形成的腔体间撞击钎杆1，通过不断的改变磁场方向，使活塞杆4不断地来回往复运动，根据使用要求控制器11输出设定的电流和电压值，通过改变电流和电压大小以及改变切换时间，达到不同频率的撞击效果。为避免活塞杆与钎杆相撞击的一端被磁吸部磁化，磁吸部仅布置于活塞杆上与电磁铁邻近的一端，在活塞杆上与钎杆相撞击的撞击端与磁吸部之间设置有非导磁部，非导磁部由非磁性材料制成。非导磁部不能被磁化，活塞杆与钎杆相撞击的撞击端不能被磁吸部的磁场磁化，活塞杆与钎杆相撞时，活塞杆与钎杆不会发生磁吸现象，从而便于活塞杆与钎杆分离。
Claims (9)
1.一种电动破碎锤，包括缸体、安装在缸体内且一端从缸体中伸出的钎杆、安装于缸体内能够往复运动用于击打钎杆的活塞杆，其特征在于还包括电磁驱动装置，所述活塞杆上具有磁吸部，所述电磁驱动装置包括控制器和与其连接的传感器和电磁铁；
所述传感器用于检测活塞杆的轴向位置；所述控制器依据活塞杆轴向位置驱动所述电磁铁产生与活塞杆上磁吸部相互作用使活塞杆作轴向移动的磁场。
2.根据权利要求1所述的电动破碎锤，其特征在于所述电磁驱动装置还包括安装在缸体内用于提供弹力推动所述活塞杆向钎杆方向移动的弹簧。
3.根据权利要求1或2所述的电动破碎锤，其特征在于所述缸体内设置有气腔，所述活塞杆远离钎杆的端部位于所述气腔内，所述活塞杆的柱侧面与缸体之间设置有密封件，所述活塞杆背向钎杆移动时压缩所述气腔内填充的气体。
4.根据权利要求3所述的电动破碎锤，其特征在于所述缸体包括依次固定连接的第一缸体、第二缸体和第三缸体，所述钎杆安装在第一缸体中，所述活塞杆安装在第二缸体中，所述气腔设置在第三缸体中，所述钎杆、活塞杆、气腔和电磁铁同轴布置。
5.根据权利要求1所述的电动破碎锤，其特征在于所述电磁铁包括铁芯、绕制在铁芯上的线圈、安装于铁芯上并与活塞杆上磁吸部相对的导磁板。
6.根据权利要求4所述的电动破碎锤，其特征在于所述第三缸体和第二缸体为非导磁性材料制成。
7.根据权利要求1所述的电动破碎锤，其特征在于所述传感器为超声波距离传感器。
8.根据权利要求1所述的电动破碎锤，其特征在于所述活塞杆上的磁吸部为永磁材料制成并位于远离钎杆的一端，在活塞杆上与钎杆相撞击的端部与磁吸部之间具有非磁性材料制成的非导磁部。
9.根据权利要求3所述的电动破碎锤，其特征在于所述活塞杆上的磁吸部为软磁材料制成。
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