CN117817627A - 气动冲击锤及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冲击工具技术领域，特别地涉及一种冲击锤控制方法和气动冲击锤，冲击锤控制方法包括：锁定步骤：在气缸的第一端锁定所述冲击锤的锤头活塞；蓄能步骤：向所述锤头活塞和所述气缸的第一端的端盖之间的第一空间内充气，使所述第一空间内的气体压力增加至第一预设压力值；冲击步骤：释放所述锤头活塞，使所述锤头活塞沿所述气缸的长度方向向着第二端射出，以用于撞击目标物。本发明的气动锤控制方法可以使气动锤高效地运作并提高了气动锤地操控性。本发明提供的气动冲击锤具有气密性好，锁定牢靠的优点。

Description

气动冲击锤及其控制方法

技术领域

本发明涉及冲击工具技术领域，特别是涉及一种冲击锤控制方法和气动冲击锤。

背景技术

在当前的很多建筑施工场景中，如塔吊、起重机等起重机械拆除作业中，工作人员往往使用大锤敲击销钉，将销钉从钢架中敲出以拆除塔吊。

仅仅借助于人手操作，使用大锤敲除插销，对工人体力与使用大锤的熟练度提出了很高的要求。而且，人工拆除的作业具有相当的危险性。

在现有技术中，尚未找到适合应用在此类作业中的自动化敲除销钉的工具。

发明内容

为了解决或至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种冲击锤控制方法和气动冲击锤。

本申请的第一方面公开了一种冲击锤控制方法，包括如下步骤：

锁定步骤：在气缸的第一端锁定冲击锤的锤头活塞；

蓄能步骤：向锤头活塞和气缸的第一端的端盖之间的第一空间内充气，使第一空间内的气体压力增加至第一预设压力值；

冲击步骤：释放锤头活塞，使锤头活塞沿气缸的长度方向向着第二端射出，以用于撞击目标物。

可选地，在如前所述的冲击锤控制方法中，在蓄能步骤中，第一预设压力值在0.7MPa至1.0MPa之间；第一空间的体积在0.01m³至0.046m³之间；

在冲击步骤之后，第一空间内的压力小于或等于0.9MPa；第一空间的体积在0.36m³至0.44m³之间。

可选地，在如前所述的冲击锤控制方法中，在冲击步骤之后，还包括如下步骤：

归位步骤：从第一空间抽气，使锤头活塞回到气缸的第一端。

可选地，在如前所述的冲击锤控制方法中，在归位步骤中，第一空间内的压力在-0.09MPa至0Pa的范围内。

可选地，在如前所述的冲击锤控制方法中，蓄能步骤还包括如下子步骤：

获取第一空间内的压力值信号；

判断第一空间内的压力值是否大于或等于第一预设压力值，若是，则进入冲击步骤。

本申请的第二方面公开了一种气动冲击锤，包括：

气缸，气缸内设置有锤头活塞；

通气口，接入气缸的第一端，通气口用于连接外部的气泵设备，以便向锤头活塞和气缸的第一端的端盖之间的第一空间内充气；

锁定器，设置在气缸的第一端，用于锁定和释放锤头活塞；

气缸的第二端具有开口，当使第一空间内的气体压力增加至第一预设压力值，且锁定器释放锤头活塞时，锤头活塞能够沿气缸的长度方向向着第二端射出，以用于撞击开口所朝向的目标物。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，气缸包括：

气密缸体，以及分别设置在气密缸体两端的第一端盖、第二端盖；

开口设置在第二端盖上；

第一端盖内设置有气流通道，通气口开设于第一端盖的侧壁上并与气流通道连通。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，锤头活塞在靠近第一端的部位上设置有锁槽；

锁定器包括：

动力源和与动力源传动连接的锁芯；

动力源带动锁芯沿直线方向往复运动，以插入锁槽并锁定锤头活塞，或是离开锁槽并释放锤头活塞。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，气动冲击锤还包括：

压力传感器，用于检测第一空间内的气体压力，压力传感器与动力源通信连接；

动力源对压力传感器所传来的压力检测信号进行响应，并在满足压力值大于或等于第一预设压力值的条件下，带动锁芯运动。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，锤头活塞在靠近第一端的一侧设置有套筒，锁槽设置于套筒的内侧壁；

锁定器还包括：

传动机构，动力源通过传动机构带动锁芯沿直线方向往复运动，以插入锁槽并锁定锤头活塞，或是离开锁槽并释放锤头活塞。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，传动机构包括：

触发管，与套筒的内壁配合，触发管内设置有触发通道，触发管的管壁上设置有与锁槽对应的触发孔；

锁芯设置在触发管内并位于触发孔的所在位置；

触发杆，设置在触发通道内，触发杆与动力源耦合接触，并能够在动力源的带动下沿触发通道的长度方向运动；

触发杆上设置有引导部，锁芯的朝向触发通道内的一侧设置有被引导部，引导部抵接在被引导部上以将锁芯从触发孔推出。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，锁芯具有能够与套筒接触的第一接触面，被引导部具有与引导部接触的第二接触面，第一接触面和第二接触面均为球形面的一部分；

触发孔在触发管外壁处的孔径小于锁芯的直径，以防止锁芯脱离触发管；

引导部具有向着触发杆的中心倾斜的引导斜面，引导部抵接在被引导部上时，引导部的表面与第二接触面之间滑动接触或滚动接触。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，传动机构还包括：

弹簧，相对固定于触发孔内，并抵接在锁芯上，以使锁芯趋向于缩回至触发通道内。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，动力源为直线电机，直线电机的电机轴耦合于触发杆，以推动触发杆运动；

触发杆上设置有限位孔，传动机构还包括：

限位块，连接在触发管上，并穿过限位孔，以限制触发杆沿触发通道的长度方向运动的行程；

复位弹簧，一端固定于触发通道内，另一端抵接在触发杆上，以推动触发杆在所限制的行程内复位。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，第一端盖的中部开设有通过孔；

通过孔在沿触发管长度方向上具有连续设置的第一级侧壁和第二级侧壁，第一级侧壁的内径小于第二级侧壁的内径；触发管与第一级侧壁密封连接并穿过第二级侧壁所包围的空间接入气密缸体内。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，套筒具有朝向第一端盖所在方向伸出的头部，以及与头部连接的颈部，颈部的外径大于头部的外径，以在颈部与头部的连接部位上形成有面向第一端盖的第一接触壁，第一接触壁上设置有第一缓冲垫；

第一端盖的朝向第一接触壁的面上对应设置有若干个接触凸起，接触凸起之间预留有通气缝隙；

第二级侧壁的内径大于套筒的外径，气流通道连接至第二级侧壁，形成气流出口；

锤头活塞被锁定时，第一缓冲垫抵接在接触凸起上，气体能够依次经通气口、气流通道、气流出口、通过孔和通气缝隙，进入到第一空间内。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，锁定器为电磁阀，锤头活塞在靠近第一端的一侧的外侧壁设置有锁槽，

电磁阀的阀芯插入锁槽并锁定锤头活塞，或是离开锁槽并释放锤头活塞。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，锤头活塞包括：

支撑主体和依次设置在支撑主体上的锤头部件、气密部件以及锁定部件，锁槽设置在锁定部件上；

气密部件与气密缸体密封接触，锤头部件用于撞击目标物。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，支撑主体包括：

主轴和设置在主轴上的锤头支座，锤头支座用于连接锤头部件；

锁定部件固定连接在主轴上，以将气密部件套接在主轴的位于锤头支座和锁定部件之间的部位上；

锤头支座与气密部件之间设置有第二缓冲垫，以使气密部件在急减速时，在主轴的轴线方向上具有活动空间。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，主轴和锤头支座一体成型，锤头部件通过螺纹可拆卸地连接在锤头支座上；

气密部件的内壁上设置有气密槽，气密槽上设置有气密件，气密件用于增强气密部件和主轴之间的气密性。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，气密部件包括：

活塞体，套接在支撑主体上，活塞体的外径略小于气密缸体的内径；

第一密封环，套设在活塞体的靠近锁定部件的一侧；

第二密封环，套设在活塞体的靠近锤头支座的一侧；

第一密封环和第二密封环共同用于密封活塞体与气密缸体之间的缝隙；

在未被压迫的状态下，第一密封环的至少部分的外径自锤头支座的所在方向向着锁定部件的所在方向逐渐增大。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，第一密封环包括：

柔性胶圈，柔性胶圈具有外壁以及由外壁包围而成的容置空间；

支撑簧，设置在容置空间内，支撑簧具有弹性，并将柔性胶圈的外壁撑起。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，活塞体包括：

第一环部和通过螺钉可拆卸地连接在第一环部上的第二环部，第一环部相对第二环部更靠近锁定部件的一侧；

第一环部和第二环部二者彼此相邻的部位上，至少有一者的外周面上设置有第一环形槽，第一密封环设置在第一环形槽内；

第二环部上设置有第二环形槽，第二密封环设置在第二环形槽内。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，第二环部上还设置有第三环形槽，第三环形槽位于第二环形槽和第一环形槽之间，第三环形槽上设置有第三密封环，第三密封环在活塞体的轴向上的宽度大于或等于第二密封环。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，主轴上沿径向设置有第一固定孔；

锁定部件包括：

锁定环，套在主轴上，锁定环上设置有第二固定孔；

插销，自第二固定孔传入第一固定孔，以将锁定环固定在主轴上；

锁槽设置在锁定环上。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，锁定环上远离锤头部件的表面上开设有锁定孔，且锁定孔与主轴同轴设置；

锁槽设置在锁定孔的内部。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，锁定孔的内部自开口向内的方向依次设置有第一级内壁和第二级内壁，第一级内壁的直径小于第二级内壁的直径，以在两级内壁之间形成有内台阶，第二级内壁所包围的空间作为锁槽使用，内台阶用于对锁芯形成阻挡。

可选地，在如前所述的气动冲击锤中，锁定环的外部自远离锤头部件的所在方向向着靠近锤头部件的所在方向依次设置有第一级外壁和第二级外壁，第一级外壁的直径小于第二级外壁的直径，以在两级内壁之间形成有外台阶，外台阶上设置有台阶缓冲垫。

可选地，如前所述的气动冲击锤还包括：

安装机构，安装机构用于固定气动冲击锤；

安装机构包括以下部件中的至少一种：

固定环，套设在气缸上，固定环的至少一侧设置有挂耳，挂耳用于连接固定绳索；

固定架，连接在气缸的加强结构上，固定架上设置有固定孔，固定孔用于连接固定绳索。

本专利中实施方式所提供地气动锤控制方法，通过设计锁定、蓄能、冲击、归位等步骤为气动锤提供了一个完整的工作周期，并可以通过控制逻辑实现一键式自动运作，效率高且操作性强。本专利还提供了可以应用前述控制方法的气动冲击锤的具体结构，锁定器具有动力源、传动机构和锁芯，能够确保锤头活塞被紧固在气缸的第一端，以实现气动冲击锤的锁定步骤和蓄能步骤。锤头活塞可以设置第一、第二和第三密封环，为气缸提供了良好的气密效果。锤头支座可以更换锤头部件，降低了气动冲击锤的维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本专利的实施方式，下面将对相关的附图做出简单介绍。可以理解，下面描述中的附图仅用于示意本专利的一些实施方式，本领域普通技术人员还可以根据这些附图获得本文中未提及的许多其他的技术特征和连接关系等。

图1是本专利实施方式的一种气动冲击锤的立体示意图；

图2是本专利实施方式的一种气动冲击锤的锁定状态的剖面示意图；

图3是本专利实施方式的一种气动冲击锤的冲击状态的剖面示意图；

图4是本专利实施方式的一种气动冲击锤的第一端盖的立体示意图；

图5是本专利实施方式的一种气动冲击锤的第一端盖的剖面示意图；

图6是本专利实施方式的一种锤头活塞的立体示意图；

图7是本专利实施方式的一种锤头活塞的剖面示意图；

图8是本专利实施方式的一种锤头活塞的支撑主体的剖面示意图；

图9是本专利实施方式的一种锤头活塞的气密部件的剖面示意图；

图10是本专利实施方式的一种锤头活塞的锁定部件的剖面示意图；

图11是本专利实施方式的一种锁定器的立体示意图；

图12是本专利实施方式的一种锁定器的传动机构的剖面示意图；

图13是本专利实施方式的一种锤头活塞的套筒的示意图；

图14是本专利实施方式的另外一种传动机构的剖面示意图；

图15是本专利实施方式的一种气动冲击锤的安装机构的立体示意图。

附图标记说明：

A、气动冲击锤；

1、气缸；

11、气密缸体；

12、第一端盖；121、通过孔；1211、第一级侧壁；1212、第二级侧壁；122、气流出口；123、气流通道；124、接触凸起；125、通气缝隙；

13、第二端盖；131开口；

14、第一空间；

2、锤头活塞；

21、套筒；211、头部；212、颈部；213、第一接触壁；214、第一缓冲垫；

22、支撑主体；221、主轴；2211、第一固定孔；222、锤头支座；

23、锤头部件；

24、气密部件；241、气密槽；242、气密件；243、活塞体；2431、第一环部；2432、第二环部；2433、第一环形槽；2434、第二环形槽；2435、第三环形槽；244、第一密封环；2441、柔性胶圈；2442、支撑簧；2443、容置空间；245、第二密封环；246、第三密封环；

25、锁定部件；251、锁定环；2511、锁定孔；2512、第一级内壁；2513、第二级内壁；2514、内台阶；2515、第一级外壁；2516、第二级外壁；2517、外台阶；252、插销；253、台阶缓冲垫；

26、第二缓冲垫；

27、锁槽；

3、通气口；

4、锁定器；

41、动力源；

42、锁芯；421、第一接触面；422、被引导部；4221、第二接触面；

43、传动机构；431、触发管；4311、触发通道；4312、触发孔；432、触发杆；4321、引导部；4322、引导斜面；4323、限位孔；433、复位弹簧；434、限位块；435、弹簧；

5、安装机构；

51、固定环；511、挂耳；52、固定架；521、固定孔；

6、加强结构。

具体实施方式

下面结合附图，对本专利进行详细说明。

由于现有技术中，借助人手操作，挥动大锤进行敲除作业的安全性低，工作人员体力消耗高，易劳损，本专利的发明人在研发过程中考量了三种替代方案：

1.使用以压缩弹簧作为动力源的冲击锤进行敲击作业。

在研究的过程中，发明人发现，现有技术的压缩弹簧虽然可以作为动力源，但弹簧自身存在一些缺陷。例如，由于其材料不均匀或者制造工艺等原因容易导致弹簧发力不均匀，有使弹簧的弹力有沿径向方向偏移的风险。而且，若使用弹簧作为动力源，至少需要4个大型压缩弹簧来为冲击锤提供足够的动力，占用空间过大，并且需要有更大的力量和配套的方法压缩大型弹簧，对整体设备要求较高。此外，冲击锤的冲击动作需要预先加载较大的力量，这就意味着压缩弹簧要能够承受较大的负荷，这就对压缩弹簧本身的性能提出较高要求，因此需要更高的加工水准和制作成本，经济效益较差。

2.使用液压冲击锤进行敲击作业。

使用液压冲击锤也会产生如下问题：流体的流速较慢，会导致冲击速度不足，冲击效果较差。另外，长时间的高负荷运转，零部件松动使液压冲击锤容易出现漏油问题，同时其维护成本也会相应增加。

3.使用气缸推动锤头，代替大锤进行敲击作业。现有技术中，气缸活塞的最大速度仅约1m/s，远小于一般的人手挥锤速度15m/s，且现有技术的气缸并非为承受高冲击载荷而设计，因此现有技术的气锤难以达到预想的冲击效果。

通过对上述方案的研究，为了使工人更安全高效地进行敲击作业，本发明设计了一种全新的气动冲击锤并提供了相应的气动锤的控制方法。请参见以下实施例：

实施方式一

本专利的第一实施方式公开了一种气动冲击锤，参见图1所示，该气动冲击锤包括：

气缸1，气缸1内设置有锤头活塞2；

通气口3，接入气缸1的第一端，通气口3用于连接外部的气泵设备，以便向锤头活塞2和气缸1的第一端的端盖之间的第一空间14内充气；

锁定器4，设置在气缸1的第一端，用于锁定和释放锤头活塞2；

气缸1的第二端具有开口，当使第一空间14内的气体压力增加至第一预设压力值，且锁定器4释放锤头活塞2时，锤头活塞2能够沿气缸1的长度方向向着第二端射出，以用于撞击开口所朝向的目标物。

气动冲击锤A中的气缸1能够通过压缩空气传递动力，推动设置在其内的锤头活塞2产生工作运动，从而驱动锤头活塞2实现冲击。

基于以上气动冲击锤A，本实施方式还提供了一种冲击锤控制方法，包括如下步骤：

锁定步骤：在气缸1的第一端锁定冲击锤的锤头活塞2；

蓄能步骤：向锤头活塞2和气缸1的第一端的端盖之间的第一空间14内充气，使第一空间14内的气体压力增加至第一预设压力值；

冲击步骤：释放锤头活塞2，使锤头活塞2沿气缸1的长度方向向着第二端射出，以用于撞击目标物。

冲击锤的控制方法可以包括锁定步骤、蓄能步骤以及冲击步骤：

在锁定步骤中，冲击锤的锤头活塞2可以被锁定在冲击锤气缸1的第一端上，使锤头活塞2被暂时固定；

在蓄能步骤中，此时，锤头活塞2被暂时锁定，且锤头活塞2、气缸1内壁和气缸1第一端的端盖三者形成第一空间14，可以向第一空间14内充气，使第一空间14内的气体压力增加，达到第一预设压力值，该预设压力值可以根据具体情况加以调整。

在冲击步骤中，于锁定步骤和蓄能步骤中被锁定的锤头活塞2释放，此时，锤头活塞2受压缩气体压力推动而产生运动，从气缸1的第一端向着气缸1的第二端沿气缸1的长度方向射出，以达到撞击目标的效果。

进一步地，在蓄能步骤中，第一预设压力值可以设置在0.7MPa至1.0MPa之间，换算来说，第一空间14内压缩气体对锤头活塞2的推力可以达到1798公斤。蓄能步骤中，锤头活塞2与气缸1第一端的第一面距离相对于其它步骤最近，第一空间14处于最小体积状态，此状态下的第一空间14体积可以设置在0.01m³至0.046m³之间，气体可以在此体积范围内受到压缩并产生较大的推力。

在冲击步骤之后，第一空间14内的压力可以小于或等于0.9MPa，当锤头活塞2受压缩空气推动抵达第二端时，其速度可以达到20m/s，此时锤头活塞冲击力要高于一般手动挥锤的冲击力。锤头活塞2冲击目标物体，处于离气缸1第一端最远的位置，第一空间14处于最大体积状态，此状态下第一空间14的体积可以设为0.36m³至0.44m³之间。

在其他实施例中，第一预设压力值和第一空间14的体积可与根据实际工况调整具体的参数。

进一步地，在冲击步骤之后，还可以包括如下步骤：

归位步骤：从第一空间14抽气，使锤头活塞2回到气缸1的第一端。

在冲击步骤之后，可以从第一空间14中抽气，使第一空间14内气体压强减小，直至锤头活塞2因压强差产生的推力被推回到气缸1的第一端，实现归位。归位步骤可以添加于冲击步骤之后或锁定步骤之前，可以使锤头活塞2完成从锁定、蓄能、冲击、归位到重新锁定的一个完整的工作周期。

在可选的实施例中，可以先将第一空间14内压缩气体通过排气孔(图中未示出)排出，直至第一空间14内气体恢复到大气压强(约0.1MPa)，再对第一空间14抽气，直至锤头活塞2返回到气缸1的第一端，实现归位。

进一步地，在归位步骤中，第一空间14内的气体压强可以设定在在-0.09MPa至0Pa的范围内，此压强范围内的气体压强小于大气压强，第一空间14与外界形成压强差，进而产生作用于锤头活塞2上的推力，锤头活塞2受推力作用被推至第一空间14的第一端，以完成归位步骤。

在气动冲击锤A中，通气口3可以设置在接入气缸1的第一端，通气口3可以连接供气管道，或直接与外部的气泵设备连接。压缩空气可以通过通气口3进出气缸1，也就是说，压缩空气可以通过通气口3进入气缸1推动锤头活塞2，也可以释放出来以完成锤头活塞2的归位。

锁定器4可以设置在气缸1的第一端，用于锁住或者释放锤头活塞2。具体地，在气动冲击锤A的锁定步骤和蓄能步骤中，锁定器4可以锁定锤头活塞2并使其保持稳定，直至第一空间14内空气压力达到第一预设压力值。锁定器4也可以作为气动冲击锤A上的一种安全装置，用于在不使用气动冲击锤A时将锤头活塞2锁定以避免意外伤害。此外，锁定器4可以借助机械装置牢固地锁定锤头活塞2。

参见图2、图3和图4所示，作为可选方案，气缸1包括：

气密缸体11，以及分别设置在气密缸体11两端的第一端盖12、第二端盖13；

开口设置在第二端盖13上；

第一端盖12内设置有气流通道123，通气口3开设于第一端盖12的侧壁上并与气流通道123连通。

气缸1可以包括气密缸体11、第一端盖12和第二端盖13。气密缸体11可以设置为圆柱形的筒状部件，气密缸体11可以用来容纳锤头活塞2，压缩空气在气密缸体11内推动锤头活塞2产生工作运动。气密缸体11和第一端盖12与第二端盖13共同构成锤头活塞2的运动空间。第二端盖13上开设有开口，该开口可以让锤头活塞2的一部分通过开口伸出，以撞击目标物体。第一端盖12具有一定的厚度，以便在第一端盖12内开设气流通道123。该气流通道123的一端连接通气口3，另一端连通气密缸体11内部的第一空间14。气体可以从外部的气泵设备经过通气口3和气流通道123进入气密缸体11的第一空间14内，通过不断向第一空间14内注入并压缩空气，产生大于外界大气压强的气体，以在前述蓄能步骤和冲击步骤对锤头活塞2产生一定的推力，使锤头活塞2在解除锁定后能够迅速向第二端射出，撞击目标物体。

在其他可选的实施例中，气流通道123也可以开设在气密缸体11靠近第一端的侧壁上，通气口3与设置在气密缸体11上的气流通道123的一端连接，气流通道123的另一端与第一空间14连接。相对于将气流通道123设置在第一端盖12上而言，将气流通道123设置在气密缸体11靠近第一端的侧壁上，对气密缸体11的厚度要求高、材料强度要求高，因此成型成本高，但并不影响本专利的技术目的的实现。

在可选的实施例中，在第一端盖12与气缸1之间、第二端盖13与气缸1之间可以加装气缸垫，用来补充气缸1和第一端盖12及第二端盖13之间的微小空隙，保证结合面处有良好的密封性，防止气缸1漏气。

作为一种可选方案，参见图7和图11所示，锤头活塞2在靠近第一端的部位上设置有锁槽27；

锁定器4包括：

动力源41和与动力源41传动连接的锁芯42；

动力源41带动锁芯42沿直线方向往复运动，以插入锁槽27并锁定锤头活塞2，或是离开锁槽27并释放锤头活塞2。

锁定器4包括动力源41和与动力源41传动连接的锁芯42，锤头活塞2靠近气缸1第一端的部位上设置有锁槽27，锁芯42可以与锁槽27配合。锁芯42可以插入锁槽27当中，并可以被动力源41带动沿直线方向往复运动。当动力源41带动锁芯42插入锁槽27时，锤头活塞2可以被锁定，当动力源41带动锁芯42离开锁槽27时，锤头活塞2可以被释放。进一步地，在前述的锁定步骤和蓄能步骤中，动力源41可以带动锁芯42插入锁槽27锁住锤头活塞2，而在冲击步骤和归位步骤中，动力源41可以带动锁芯42脱离锁槽27释放锤头活塞2。如此设置的锁定器4控制方式简单，操作方便。

综上可知，在本专利的实施方式中提出了一种气动冲击锤A和基于气动冲击锤A的冲击锤控制方法。该控制方法和装置具有以下优势：高效性，通过气动系统能够实现对气动冲击锤A快速、精准的控制；节能，相比于其他能源，气动系统更具节能特性，仅需压缩空气，不需要复杂的电力或液压系统；安全性，气动系统在使用过程中产生的热量相对较低，且不易引发火灾；可靠性，气动系统结构简单，易于维护，通常寿命较长，且在恶劣环境下依然能够稳定工作；成本效益：相对于液压系统，气动系统通常具有较低的设备和维护成本。

另外，在其他可选的实施例中，锁定器4也可以设置成电磁铁。给锁定器4充电以产生强电磁场，利用电磁铁对锤头活塞2的磁场力将锤头活塞2吸附在气缸1第一端的锁定器4的一极上，通过旋转锁定器4改变电磁场方向，降低对锤头活塞2的磁场吸力以释放锤头活塞2。进一步地，当锁定器4旋转至另一极朝向锤头活塞2时，产生磁场排斥力而非吸引力，锤头活塞2被电磁力加速，能够加快锤头活塞2的射出速度，增加锤头活塞2对撞击目标物的冲击力，增强冲击效果。相比于锁槽27和锁芯42配合的结构而言，采用电磁约束结构的成本更高，但可提供的冲击力也更强。

另外，值得一提的是，锁定器4还可以是电磁阀，并可以在锤头活塞2靠近第一端的一侧的外侧壁设置锁槽27，

电磁阀的阀芯插入锁槽27并锁定锤头活塞2，或是离开锁槽27并释放锤头活塞2。也就是说，电磁阀的阀芯可以代替锁芯42插入锁槽27并与配合，实现锁定锤头活塞2的功能。

实施方式二

本专利的第二实施方式同样提供了一种气动冲击锤和冲击锤控制方法。本实施方式是第一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于，在本实施方式中，通过设置压力传感器，形成了反馈控制系统，实现了自动击发并提高了气动冲击锤的安全性。

具体地，参见图2所示，气动冲击锤A还包括：

压力传感器，用于检测第一空间14内的气体压力，压力传感器与动力源41通信连接；

动力源41对压力传感器所传来的压力检测信号进行响应，并在满足压力值大于或等于第一预设压力值的条件下，带动锁芯42运动。

易于理解的，压力传感器是一种能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。

基于以上结构，前述蓄能步骤还可以包括如下子步骤：

获取第一空间14内的压力值信号；

判断第一空间14内的压力值是否大于或等于第一预设压力值，若是，则进入冲击步骤。

压力值信号可以通过传感器或测量仪器获取，第一空间14内的压力值信号与第一预设压力值进行比较，当第一空间14内的压力值小于第一预设压力值时，冲击锤维持蓄能步骤。当第一空间14内的压力值大于或等于第一预设压力值时，冲击锤进入冲击步骤。

压力传感器可以设置在气缸1的第一空间14内，压力传感器与动力源41通信连接，压力传感器可以产生检测第一空间14内压力值的压力检测信号并发送给动力源41。视具体情况，压力传感器可以与动力源41通过线路连接，以保证压力检测信号传输的稳定性和可靠性，也可以通过在压力传感器和动力源41上设置信号收发器来进行无线连接，以降低对气动冲击锤A结构的设计要求。压力传感器稳定性和可靠性高，选用压力传感器作为气动冲击锤A控制逻辑中的逻辑判断设备同样稳定可靠。

动力源41可以对压力传感器传来的压力检测信号进行响应，一般情况下，当压力传感器所检测的第一空间14内的压力值大于或等于第一预设压力值的时候，动力源41会带动锁芯42脱离锁槽27，释放锤头活塞2，让锤头活塞2射向气缸1的第二端，以完成冲击步骤。

在一些实施例中，可以在蓄能步骤的控制逻辑中加入倒计时程序，当第一空间14内的压力值达到第一预设压力值时，自动进入倒计时，通过设计倒计时，会给气动冲击锤A附近的工作人员一个心理预期，让工作人员知道气动冲击锤A即将进入冲击步骤并产生冲击，并避免工作人员因气动冲击锤A产生冲击而受到惊扰。

实施方式三

本专利的第三实施方式同样提供了一种气动冲击锤和冲击锤控制方法。本实施方式是第一或第二实施方式的进一步改进，主要改进之处在于，在本实施方式中，提供了一种改进的锁定配合结构。

具体地，参见图6、图11和图13通气缝隙125所示，锤头活塞2在靠近第一端的一侧设置有套筒21，锁槽27设置于套筒21的内侧壁；

锁定器4还包括：

传动机构43，动力源41通过传动机构43带动锁芯42沿直线方向往复运动，以插入锁槽27并锁定锤头活塞2，或是离开锁槽27并释放锤头活塞2。

锤头活塞2可以包括套筒21，套筒21设置于锤头活塞2上靠近第一端的一侧，锁槽27可以设置于套筒21的内侧壁，由此，锁芯42可以被动力源41带动伸入套筒21内与锁槽27相互锁定。

锁定器4还可以包括传动机构43，在一些实施例中，参见图11、图12和图13通气缝隙125所示，传动机构43包括：

触发管431，与套筒21的内壁配合，触发管431内设置有触发通道4311，触发管431的管壁上设置有与锁槽27对应的触发孔4312；

锁芯42设置在触发管431内并位于触发孔4312的所在位置；

触发杆432，设置在触发通道4311内，触发杆432与动力源41耦合接触，并能够在动力源41的带动下沿触发通道4311的长度方向运动；

触发杆432上设置有引导部4321，锁芯42的朝向触发通道4311内的一侧设置有被引导部422，引导部4321抵接在被引导部422上以将锁芯42从触发孔4312推出。

传动机构43可以包括触发管431与触发杆432，触发管431内开设有触发通道4311，触发管431与锁槽27对应地开设有触发孔4312。触发管431的外壁与套筒21内壁相配合，在前述锁定步骤和蓄能步骤中，锤头活塞2可以移动到气缸1的第一端并套接于触发管431上，此时，触发管431的触发孔4312与套筒21内壁的锁槽27相对应。

锁芯42可以设置在触发管431上的触发孔4312内，当锤头活塞2套接于触发管431上时，触发管431的触发孔4312与套筒21内壁的锁槽27相对应，锁芯42可以从触发孔4312进入锁槽27，使锤头活塞2的套筒21可以被锁定在触发管431上，并稳定保持于气缸1第一端。

触发杆432设置在触发管431的触发通道4311内，触发杆432可以与动力源41耦合接触，并能够在动力源41的带动下沿触发通道4311的长度方向运动。也就是说，当动力源41与触发杆432耦合接触时，动力源41可以带动触发杆432沿触发通道4311向气缸1内部方向运动，当动力源41与触发杆432解耦时，触发杆432可以沿触发通道4311返回原来的位置。

此外，触发杆432上可以设置引导部4321，锁芯42朝向触发通道4311内的一侧可以相应地设置被引导部422，触发杆432的引导部4321可以与锁芯42的被引导部422抵接，并且触发杆432的引导部4321可以将与其抵接的锁芯42被引导部422以及锁芯42通过触发孔4312推出，使得当触发孔4312与锁槽27对应时，锁芯42能够进入锁槽27将传动机构43与套筒21锁定，阻止锤头活塞2向气缸1的第二端移动。

进一步地，参见图12和图13通气缝隙125所示，锁芯42具有能够与套筒21接触的第一接触面421，被引导部422具有与引导部4321接触的第二接触面4221，第一接触面421和第二接触面4221均可以为球形面的一部分；

触发孔4312在触发管431外壁处的孔径小于锁芯42的直径，以防止锁芯42脱离触发管431；

引导部4321具有向着触发杆432的中心倾斜的引导斜面4322，引导部4321抵接在被引导部422上时，引导部4321的表面与第二接触面4221之间滑动接触或滚动接触。

锁芯42有能够与套筒21接触的第一接触面421，锁芯42的被引导部422具有与触发杆432的引导部4321接触的第二接触面4221，锁芯42的第一接触面421和第二接触面4221均为球形的一部分。也就是说，锁芯42与套筒21接触的部分和与触发杆432引导部4321接触的部分为球体的一部分。

此外，触发孔4312的孔径沿其孔的轴线方向有变化，具体地，在触发管431外壁处，触发孔4312的孔径要小于锁芯42的直径，锁芯42无法通过触发孔4312到达触发管431外，可以防止锁芯42脱离触发管431。

触发杆432的引导部4321具有向着触发杆432的轴心倾斜的引导斜面4322，锁芯42的被引导部422与触发杆432的引导部4321在相互抵接时可以是滑动接触或滚动接触。具体地，在一些实施方式中，锁芯42可以是球体，此时，第一接触面421和第二接触面4221均为球形的一部分，锁芯42的被引导部422和触发杆432的引导部4321之间的接触可以为滑动接触或滚动接触。当然，实际情况下滑动接触和滚动接触可能同时发生。结合图12可以看到，当触发杆432未被动力源41沿触发通道4311向气缸1内部方向推动时，触发杆432引导部4321直径较大的部分与锁芯42抵接，将锁芯42沿触发孔4312推出并抵在触发孔4312与触发管431外壁相交处。由于触发孔4312在触发管431外壁处的直径小于锁芯42，锁芯42仅有部分被推出触发管431外，使得锁芯42在能够实现锁定功能的同时不会脱离触发管431。当触发杆432被动力源41沿触发通道4311向气缸1内方向推动时，锁芯42的被引导部422沿触发杆432的引导部4321滑动或滚动，当接触到引导部4321的引导斜面4322时，锁芯42沿引导斜面4322向触发杆432轴心方向移动，在锁芯42脱离锁槽27的同时，套筒21内壁也倾向于将锁芯42向沿触发孔4312向触发通道4311内推动，直到锁芯42伸出触发管431外壁的部分全部缩回触发孔4312内。此时，若第一空间14内充满达到第一预设压力值的压缩气体，并且套筒21不再受锁芯42的阻力，锤头活塞2便会向气缸1的第二端射出，完成冲击步骤。

进一步地，参见图14所示，传动机构43还可以包括：

弹簧435，相对固定于触发孔4312内，并抵接在锁芯42上，以使锁芯42趋向于缩回至触发通道4311内。

在一些实施例中，可以在触发孔4312内加装弹簧435，弹簧435一端抵接在锁芯42上，另一端固定于触发孔4312与触发管431外壁交界处，使锁芯42趋向于缩回至出发通道内。也就是说，锁芯42与触发孔4312和外壁的交界处之间设置有弹簧435，锁芯42的一部分可以穿过弹簧435中心并伸出到触发管431外。如此一来，锁芯42可以不需要做成球形或者半球形，而是根据实际情况或结构配合采用自由形状，锁芯42伸出触发管431的长度也可以设计得更长。如上的设置还可以防止锁芯42磨损而导致锁芯42与锁槽27之间打滑而无法锁定锤头活塞2。

进一步地，参见图11和图12所示，动力源41可以为直线电机，直线电机的电机轴耦合于触发杆432，以推动触发杆432运动；

触发杆432上设置有限位孔4323，传动机构43还包括：

限位块434，连接在触发管431上，并穿过限位孔4323，以限制触发杆432沿触发通道4311的长度方向运动的行程；

复位弹簧433，一端固定于触发通道4311内，另一端抵接在触发杆432上，以推动触发杆432在所限制的行程内复位。

在本实施例中，动力源41可以采用直线电机，直线电机的电机轴耦合于触发杆432，可以推动触发杆432沿触发管431轴线方向进行直线往复运动。直线电机是一种能产生直线运动的电机，直线电机可以把电能转换成直线运动的机械能而不需要任何中间传动转换装置，因此在当前情景下，直线电机比旋转电机经过转换装置形成的直线运动效率更高。此外直线电机可以直接安装于气动冲击锤A的轴线方向的尾部，相较于将电机安装于气动冲击锤A的侧部来说不会扩大气动冲击锤A的径向体积，更能适应各种施工场景。

触发杆432上可以设置限位孔4323，传动机构43还可以包括限位块434和复位弹簧433。限位块434穿过触发杆432上的限位孔4323、连接触发管431，并将触发管431固定于气动冲击锤A的第一端盖12上，而触发杆432可以在限位孔4323被限位块434限定的范围内沿触发通道4311的长度方向运动。

在触发通道4311内可以设置复位弹簧433，复位弹簧433的一端固定于触发通道4311内，另一端抵接在触发杆432上，当触发杆432不再受直线电机的推动而与直线电机轴发生解耦时，触发杆432会在被限位孔4323限制的行程内复位。

值得一提的是，在可选的实施例中，触发杆432也可以代替电机轴与直线电机连接而非电机轴与触发杆432耦合，但如此一来直线电机的运作将与触发杆432的运动保持一致，其控制逻辑将相比于耦合接触的点触式控制更加复杂，控制效率和安全性也有所下降。

实施方式四

本专利的第四实施方式同样提供了一种气动冲击锤和冲击锤控制方法。本实施方式是第一、第二或第三实施方式的进一步改进，主要改进之处在于，在本实施方式中，提供了进一步改进的锁定配合结构。

具体地，参见图5所示，第一端盖12的中部开设有通过孔121；

通过孔121在沿触发管431长度方向上具有连续设置的第一级侧壁1211和第二级侧壁1212，第一级侧壁1211的内径小于第二级侧壁1212的内径；触发管431与第一级侧壁1211密封连接并穿过第二级侧壁1212所包围的空间接入气密缸体11内。

第一端盖12在其中心沿厚度方向开设有通过孔121，该通过孔121包括第一级侧壁1211和第二级侧壁1212，第一级侧壁1211设置于第一端盖12靠近动力源41的一端上，第二级侧壁1212设置于第一端盖12与第一空间14接触的位置，从图中可以看到，第一级侧壁1211内径小于第二级侧壁1212的内径。触发管431穿过第一级侧壁1211并与第一级侧壁1211密封连接，触发管431穿过第一级侧壁1211的部分继续穿过第二级侧壁1212所包围的空间并深入到气密缸体11内部。

第一级侧壁1211的设置可以提高密封性能，使第一端盖12的漏气可能性进一步降低。

在一些实施例中，触发管431可以舍弃暴露在外界空气的部分，直接安装于第一端盖12上，但这对第一端盖12材料强度和厚度提出了较高要求，其维护难度也会上升。

在优选的实施例中，触发管431可以保留伸出第一端盖12暴露在外界空气中的部分并可以加装连接第一端盖12与触发管431在外部分的安装支架，以方便限位块434的安装和触发管431与安装支架的固定。

进一步地，参见图4和图13通气缝隙125所示，套筒21具有朝向第一端盖12所在方向伸出的头部211，以及与头部211连接的颈部212，颈部212的外径大于头部211的外径，以在颈部212与头部211的连接部位上形成有面向第一端盖12的第一接触壁213，第一接触壁213上设置有第一缓冲垫214；

第一端盖12的朝向第一接触壁213的面上对应设置有若干个接触凸起124，接触凸起124之间预留有通气缝隙125；

第二级侧壁1212的内径大于套筒21的外径，气流通道123连接至第二级侧壁1212，形成气流出口122；

锤头活塞2被锁定时，第一缓冲垫214抵接在接触凸起124上，气体能够依次经通气口3、气流通道123、气流出口122、通过孔121和通气缝隙125，进入到第一空间14内。

套筒21可以包括朝第一端盖12所在方向伸出的头部211，以及与头部211相连接的颈部212。从图中可以看到，头部211外径小于颈部212且相对颈部212更靠近第一端盖12，颈部212与头部211连接的部位形成有面向第一端盖12的第一接触壁213，该第一接触壁213上设置有第一缓冲垫214。另外，第一端盖12上朝向第一接触壁213的面上对应设置有若干接触凸起124(图中为4个，当然也可以是其他数量)，接触凸起124之间预留有通气缝隙125。

第二级侧壁1212的内径大于套筒21的外径，第二级侧壁1212与套筒21间留有足够的空隙使气体通过。气流通道123与通过孔121的第二级侧壁1212连接，形成气流出口122，气泵设备可以将空气通过气流通道123送入通过孔121的第二级侧壁1212，进而向第一空间14内充气加压。

当锤头活塞2被锁定时，第一缓冲垫214可以抵接在接触凸起124上，此时，气泵设备的气体可以依次通过通气口3、气流通道123、气流出口122、通过孔121和通气缝隙125进入到第一空间14内，在第一空间14内为处在蓄能步骤的气动冲击吹充气加压。反过来，气泵设备也可以将气体依次从第一空间14、通气缝隙125、通过孔121、气流出口122、气流通道123和通气孔抽离，减少第一空间14内的气体压强。

实施方式五

本实施方式对第一至第四实施方式中任意一实施方式的锤头活塞做出了进一步改进。在前面的实施例中，可以采用现有技术规格的活塞，但现有技术的活塞通常应用在机械产品中而非建筑施工场所，隔绝灰尘的性能较差，可能导致气泵吸入尘土而减少气泵的寿命。有鉴于此，本实施方式提供了一种新的锤头活塞，解决了这一问题。其具体结构如下：

参见图2、图6和图7，锤头活塞2还包括：

支撑主体22和依次设置在支撑主体22上的锤头部件23、气密部件24以及锁定部件25，锁槽27设置在锁定部件25上；

气密部件24与气密缸体11密封接触，锤头部件23用于撞击目标物。

锤头活塞2可以包括支撑主体22、锤头部件23、气密部件24和锁定部件25，锁槽27可以设置在锁定部件25上。气密部件24与气密缸体11密封接触，气密部件24、气密缸体11与第一端盖12之间形成前述第一空间14，气密部件24在气密缸体11的另一侧与外界大气接触。锤头部件23可以用于撞击目标物。

进一步地，参见图7和图8所示，支撑主体22可以包括：

主轴221和设置在主轴221上的锤头支座222，锤头支座222用于连接锤头部件23；

锁定部件25固定连接在主轴221上，以将气密部件24套接在主轴221的位于锤头支座222和锁定部件25之间的部位上；

锤头支座222与气密部件24之间设置有第二缓冲垫26，以使气密部件24在急减速时，在主轴221的轴线方向上有一定的缓冲。

由图可知，支撑主体22可以包括主轴221、锤头支座222和第二缓冲垫26。锤头支座222设置在主轴221上，锤头支座222的轴线可以与主轴221轴线重合，锤头支座222可以与锤头部件23连接。在可选的实施例中，主轴221可以直接连接锤头部件23，即主轴221与锤头部件23一体成型，但锤头若发生损坏需连同主轴221一起更换，或更换整个锤头活塞2，由此可见，设置锤头支座222可以方便单独更换锤头部件23，减少维护成本。此外，锤头部件23可以通过热处理提高硬度，增强其耐用性。

锁定部件25固定连接在主轴221上，气密部件24套接于主轴221位于锤头支座222和锁定部件25之间的部位。同时，锤头支座222与气密部件24之间设置有第二缓冲垫26，当锤头活塞2向气缸1的第二端射出并接触第二端盖13的过程中，速度较快的气密部件24会挤压第二缓冲垫26并产生急减速，第二缓冲垫26的在主轴221轴线方向上的形变可以为气密部件24提供一定的缓冲空间，使气密部件24在主轴221的轴线方向上具有一定的活动空间，减少了零部件之间的非弹性碰撞，延长了零部件的使用寿命，降低了维护成本。

进一步地，参见图8和图9所示，主轴221和锤头支座222一体成型，锤头部件23通过螺纹可拆卸地连接在锤头支座222上；

气密部件24的内壁上设置有气密槽241，气密槽241上设置有气密件242，气密件242用于增强气密部件24和主轴221之间的气密性。

主轴221可以和锤头支座222一体成型，相比于主轴221和锤头支座222用螺栓固定连接等结构，更加牢固和安全。锤头部件23通过热处理具有极高的硬度，而且通过螺纹可拆卸地连接在锤头支座222上，可以在损坏之后进行更换。螺纹连接能提供良好的对接和紧固效果，可以确保锤头部件23和锤头支座222牢固地连接在一起，避免松动或滑脱，且螺纹连接地安装相对简单，在锤头支座222相对固定的情况下仅需旋转锤头以将其安装在锤头支座222上，易于更换。

在气密部件24的内壁上可以设置气密槽241，气密槽241上可套接气密件242，气密件可以防止第一空间14内气体通过气密部件24与主轴221之间配合的缝隙逃逸泄漏，增加了装置气密性。

进一步地，参见图9所示，气密部件24可以包括：

活塞体243，套接在支撑主体22上，活塞体243的外径略小于气密缸体11的内径；

第一密封环244，套设在活塞体243的靠近锁定部件25的一侧；

第二密封环245，套设在活塞体243的靠近锤头支座222的一侧；

第一密封环244和第二密封环245共同用于密封活塞体243与气密缸体11之间的缝隙；

在未被压迫的状态下，第一密封环244的至少部分的外径自锤头支座222的所在方向向着锁定部件25的所在方向逐渐增大。

气密部件24可以包括活塞体243、第一密封环244和第二密封环245，第一密封环244可以套设在活塞体243靠近锁定部件25的一侧，第二密封环245可以套设在活塞体243靠近锤头支座222的一侧。活塞体243可以套接在支撑主体22上，并且活塞体243的外径略小于气密缸体11的内径，使得活塞体243与气密缸体11之间留有一定的缝隙，第一密封环244和第二密封环245可以共同用于密封该活塞体243与气密缸体11之间的缝隙。相比于设置宽度较宽的单一密封环而言，多层密封环之间可以形成具有缓冲和隔断功能的空气腔体，使锤头活塞2具有更好的防尘效果。

在未被其他结构压迫的状态下，第一密封环244得至少部分外径自锤头支座222的所在方向向着锁定部件25的所在方向逐渐扩大，在第一密封环244外径最大处承受最大的气体压强。

实施方式六

本专利的第六实施方式提供了一种气动冲击锤和冲击锤控制方法。本实施方式是第一至第五实施方式的进一步改进，主要改进之处在于，在本实施方式中，提供了改进的密封部件。

具体地，参见图9所示，第一密封环244包括：

柔性胶圈2441，柔性胶圈2441具有外壁以及由外壁包围而成的容置空间2443；

支撑簧2442，设置在容置空间2443内，支撑簧2442具有弹性，并将柔性胶圈2441的外壁撑起。

第一密封环244可以包括柔性胶圈2441和支撑簧2442，柔性胶圈2441具有外壁以及由外壁包围形成的容置空间2443，具有弹性的支撑簧2442设置在容置空间2443内，可以将柔性胶圈2441的外壁撑起。从图中可以看到，该柔性胶圈2441的横截面成C形，容置空间2443的开口可以朝向第一端盖12。柔性胶圈2441可以通过其开口的唇部将其两侧空间隔开，在动态密封中提供有效的密封效果，并能够适应气体压力的变化。支撑簧2442能够使第一密封环244适应压力的变化，保持密封性能。当气体压力增加时，支撑簧2442可扩展，增强密封力，当气体压力减小时，支撑簧2442可收缩，维持密封性。

在可选的实施例中，第一密封环244可以采用相应规格的弹簧蓄能密封圈。

进一步地，参见图9所示，活塞体243包括：

第一环部2431和通过螺钉可拆卸地连接在第一环部2431上的第二环部2432，第一环部2431相对第二环部2432更靠近锁定部件25的一侧；

第一环部2431和第二环部2432二者彼此相邻的部位上，至少有一者的外周面上设置有第一环形槽2433，第一密封环244设置在第一环形槽2433内；

第二环部2432上设置有第二环形槽2434，第二密封环245设置在第二环形槽2434内。

活塞体243可以包括第一环部2431和第二环部2432，第二环部2432可以通过螺栓可拆卸地安装在第一环部2431上。在位置上，第一环部2431可以相对第二环部2432更靠近锁定部件25设置。在第一环部2431和第二环部2432相互邻近的部位上，可以在第一环部2431和第二环部2432中任意一者上设置第一环形槽2433，该第一环形槽2433用于容纳第一密封环244。第二环部2432可以拆卸下来，以在第一环部2431和第二环部2432之间的第一环形槽2433上安装第一密封圈。

进一步地，参见图9所示，第二环部2432上还设置有第三环形槽2435，第三环形槽2435位于第二环形槽2434和第一环形槽2433之间，第三环形槽2435上设置有第三密封环246，第三密封环246在活塞体243的轴向上的宽度大于或等于第二密封环245。

在第二环部2432上设置有第三环形槽2435和安装于该第三环形槽2435得到第三密封环246。第三环形槽2435位于第二环形槽2434和第一环形槽2433之间，同样地，第三密封环246设置于第二密封环245和第一密封环244之间。第三密封环246在活塞体243轴向上的宽度大于或等于第二密封环245，能够提供较好的密封效果，当有气体从第一密封环244或第二密封环245中泄漏时，位于第一密封环244和第二密封环245之间的第三密封环246能够对气体起到进一步封堵作用，增强了气密部件24整体的密封效果。

进一步地，参见图8和图10所示，主轴221上沿径向设置有第一固定孔2211；

锁定部件25包括：

锁定环251，套在主轴221上，锁定环251上设置有第二固定孔(图未示)；

插销252，自第二固定孔传入第一固定孔2211，以将锁定环251固定在主轴221上；

锁槽27设置在锁定环251上。

主轴221靠近第一端盖12的部分沿径向可以设置有第一固定孔2211，第一固定孔2211贯通主轴221。锁定部件25可以包括锁定环251和插销252，锁定环251上可以设置第二固定孔，锁定环251可以套接在主轴221靠近第一端盖12的部分上，并覆盖住第一固定孔2211，锁定环251的第二固定孔可以与第一固定孔2211相对应。插销252可以从锁定环251上的第二固定孔传入第一固定孔2211，以将锁定环251固定在主轴221上。锁槽27可以设置在锁定环251上，锁芯42可以与锁定环251上的锁槽27进行配合。

进一步地，参见图9所示，锁定环251上远离锤头部件23的表面上开设有锁定孔2511，且锁定孔2511与主轴221同轴设置；

锁槽27设置在锁定孔2511的内部。

在锁定环251远离锤头部件23的表面开设有锁定孔2511，在本实施例中，该锁定孔2511可以开设在锁定环251远离锤头部件23末端的端面上，并且锁定孔2511可以与主轴221同轴设置，也就是说，该锁定孔2511可以与主轴221同轴心。具体地，锁槽27可以设置在锁定环251的锁定孔2511内壁上。

进一步地，参见图10所示，锁定孔2511的内部自开口向内的方向依次设置有第一级内壁2512和第二级内壁2513，第一级内壁2512的直径小于第二级内壁2513的直径，以在两级内壁之间形成有内台阶2514，第二级内壁2513所包围的空间作为锁槽27使用，内台阶2514用于对锁芯42形成阻挡。

锁定孔2511可以包括第一级内壁2512和第二级内壁2513，且第一级内壁2512的直径可以小于第二级内壁2513的直径，以在第一级内壁2512和第二级内壁2513之间形成内台阶2514。第二级内壁2513所包围的空间可以作为锁槽27使用，当前述的锁芯42通过第一级内壁2512包围的空间进入第二级内壁2513包围的空间后，可以被内台阶2514阻挡并保持在第二级内壁2513所包围的空间中，使锁定环251可以被锁定在锁定部件25上。第二级内壁2513所包围的空间也可以让锁芯42进一步伸入锤头活塞2，确保锁芯42能在第二空间中完全伸出。

进一步地，参见图10所示，锁定环251的外部自远离锤头部件23的所在方向向着靠近锤头部件23的所在方向依次设置有第一级外壁2515和第二级外壁2516，第一级外壁2515的直径小于第二级外壁2516的直径，以在两级内壁之间形成有外台阶2517，外台阶2517上设置有台阶缓冲垫253。

锁定环251的外部可以设置第一级外壁2515和第二级外壁2516。从第一端盖12向锤头活塞2的方向上，锁定环251的外部可以依次设置有第一级外壁2515和第二级外壁2516，第一级外壁2515的直径可以小于第二级外壁2516的直径，以在第一级外壁2515和第二级外壁2516之间形成外台阶2517，外台阶2517上可以设置台阶缓冲垫253。台阶缓冲垫253可以与第一端盖12接触并缓冲锤头活塞2向第一端盖12靠近并接触时产生的冲击力，为锤头活塞2提供缓冲。

在可选的实施例中，可以取消第一级内壁2512和第二级内壁2513的划分，直接在锁定孔2511上开设与锁芯42形状配合的锁槽27，但如此一来，锁槽27会代替第二缓冲垫26承担缓冲锤头活塞2与第一端盖12碰撞所产生冲击力。相比之下，第二级内壁2513为锁芯42提供进一步伸入空间可以和设置在锁定环251外台阶2517的第二缓冲垫26相互配合，使锤头活塞2接触到第一端盖12时有足够的缓冲空间，减少了零部件之间的碰撞磨损，降低了锤头活塞的维护成本。

实施方式七

本专利的第七实施方式提供了一种气动冲击锤。本实施方式是第一至第六实施方式中任意一实施方的进一步改进，主要改进之处在于，在本实施方式中，进一步提供了一种改进的安装机构。

具体地，参见图15所示，气动冲击锤A还可以包括：

安装机构5，安装机构5用于固定气动冲击锤A；

安装机构5包括以下部件中的至少一种：

固定环51，套设在气缸1上，固定环51的至少一侧设置有挂耳511，挂耳511用于连接固定绳索；

固定架52，连接在气缸1的加强结构6上，固定架52上设置有固定孔521，固定孔521用于连接固定绳索。

气动冲击锤A还可以包括安装机构5，安装机构5用来固定气动冲击锤A，并且安装机构5可以包括固定环51和固定架52，或至少是固定环51和固定架52的其中一者。当安装机构5包括固定环51时，固定环51可以套设在气缸1上，固定环51的至少一侧设置有挂耳511，挂耳511用于连接固定绳索。该固定环51可以延气缸1的轴线方向移动，能够调整气动冲击锤A的重心以适应各重角度的作业，并方便固定绳索以合适的方向和角度连接在固定环51的挂耳511上。

当安装机构5包括固定架52时，固定架52可以连接在气缸1的加强结构6上，固定架52上设置有固定孔521，固定孔521用于连接固定绳索，以合适的角度吊装或固定气动冲击锤A。固定架52可以以一定的间隔距离设置两个或两个以上，可以连接多根固定绳索以更稳定地固定气动冲击锤A。

当安装机构5同时包括固定环51和固定架52时，气动冲击锤A可以同时从不同方位连接更多的固定绳索，并且可以通过调整固定环51的位置调整整个气动冲击锤A的重心，以方便工作人员对气动冲击锤A进行姿态固定。

在可选的实施例中，加强结构6为气缸1的标准配件，具体地，加强结构6可以包括4根环绕气缸1的丝杆，并与气缸1两端的第一端盖12和第二端盖13连接，可以用来保护气缸1，加强气动冲击锤A的结构稳定性。

最后应说明的是，本领域的普通技术人员可以理解，为了使读者更好地理解本专利，本专利的实施方式提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和修改，也可以基本实现本专利各权利要求所要求保护的技术方案。因此，在实际应用中，可以在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变，而不偏离本专利的精神和范围。

Claims (29)

1.一种冲击锤控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

锁定步骤：在气缸的第一端锁定所述冲击锤的锤头活塞；

蓄能步骤：向所述锤头活塞和所述气缸的第一端的端盖之间的第一空间内充气，使所述第一空间内的气体压力增加至第一预设压力值；

冲击步骤：释放所述锤头活塞，使所述锤头活塞沿所述气缸的长度方向向着第二端射出，以用于撞击目标物。

2.根据权利要求1所述的冲击锤控制方法，其特征在于，在所述蓄能步骤中，所述第一预设压力值设置在0.7MPa至1.0MPa之间；所述第一空间的体积在0.01m³至0.046m³之间；

在所述冲击步骤之后，所述第一空间内的压力小于或等于0.9MPa；所述第一空间的体积在0.36m³至0.44m³之间。

3.根据权利要求1所述的冲击锤控制方法，其特征在于，在所述冲击步骤之后，还包括如下步骤：

归位步骤：从所述第一空间抽气，使所述锤头活塞回到所述气缸的第一端。

4.根据权利要求3所述的冲击锤控制方法，其特征在于，在所述归位步骤中，所述第一空间内的压力在-0.09MPa至0Pa的范围内。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的冲击锤控制方法，其特征在于，所述蓄能步骤还包括如下子步骤：

获取所述第一空间内的压力值信号；

判断所述第一空间内的压力值是否大于或等于所述第一预设压力值，若是，则进入所述冲击步骤。

6.一种气动冲击锤，其特征在于，包括：

气缸，所述气缸内设置有锤头活塞；

通气口，接入所述气缸的第一端，所述通气口用于连接外部的气泵设备，以便向所述锤头活塞和所述气缸的第一端的端盖之间的第一空间内充气；

锁定器，设置在所述气缸的第一端，用于锁定和释放所述锤头活塞；

所述气缸的第二端具有开口，当使所述第一空间内的气体压力增加至第一预设压力值，且所述锁定器释放所述锤头活塞时，所述锤头活塞能够沿所述气缸的长度方向向着第二端射出，以用于撞击所述开口所朝向的目标物。

7.根据权利要求6所述的气动冲击锤，其特征在于，所述气缸包括：

气密缸体，以及分别设置在所述气密缸体两端的第一端盖、第二端盖；

所述开口设置在所述第二端盖上；

所述第一端盖内设置有气流通道，所述通气口开设于所述第一端盖的侧壁上并与所述气流通道连通。

8.根据权利要求7所述的气动冲击锤，其特征在于，所述锤头活塞在靠近所述第一端的部位上设置有锁槽；

所述锁定器包括：

动力源和与所述动力源传动连接的锁芯；

所述动力源带动所述锁芯沿直线方向往复运动，以插入所述锁槽并锁定所述锤头活塞，或是离开所述锁槽并释放所述锤头活塞。

9.根据权利要求8所述的气动冲击锤，其特征在于，所述气动冲击锤还包括：

压力传感器，用于检测所述第一空间内的气体压力，所述压力传感器与所述动力源通信连接；

所述动力源对所述压力传感器所传来的压力检测信号进行响应，并在满足压力值大于或等于第一预设压力值的条件下，带动所述锁芯运动。

10.根据权利要求8所述的气动冲击锤，其特征在于，所述锤头活塞在靠近所述第一端的一侧设置有套筒，所述锁槽设置于所述套筒的内侧壁；

所述锁定器还包括：

传动机构，所述动力源通过所述传动机构带动所述锁芯沿直线方向往复运动，以插入所述锁槽并锁定所述锤头活塞，或是离开所述锁槽并释放所述锤头活塞。

11.根据权利要求10所述的气动冲击锤，其特征在于，所述传动机构包括：

触发管，与所述套筒的内壁配合，所述触发管内设置有触发通道，所述触发管的管壁上设置有与所述锁槽对应的触发孔；

所述锁芯设置在所述触发管内并位于所述触发孔的所在位置；

触发杆，设置在所述触发通道内，所述触发杆与所述动力源耦合接触，并能够在所述动力源的带动下沿所述触发通道的长度方向运动；

所述触发杆上设置有引导部，所述锁芯的朝向所述触发通道内的一侧设置有被引导部，所述引导部抵接在所述被引导部上以将所述锁芯从所述触发孔推出。

12.根据权利要求11所述的气动冲击锤，其特征在于，

所述锁芯具有能够与所述套筒接触的第一接触面，所述被引导部具有与所述引导部接触的第二接触面，所述第一接触面和所述第二接触面均为球形面的一部分；

所述触发孔在所述触发管外壁处的孔径小于所述锁芯的直径，以防止所述锁芯脱离所述触发管；

所述引导部具有向着所述触发杆的中心倾斜的引导斜面，所述引导部抵接在所述被引导部上时，所述引导部的表面与所述第二接触面之间滑动接触或滚动接触。

13.根据权利要求11所述的气动冲击锤，其特征在于，所述传动机构还包括：

弹簧，相对固定于所述触发孔内，并抵接在所述锁芯上，以使所述锁芯趋向于缩回至所述触发通道内。

14.根据权利要求11所述的气动冲击锤，其特征在于，所述动力源为直线电机，所述直线电机的电机轴耦合于所述触发杆，以推动所述触发杆运动；

所述触发杆上设置有限位孔，所述传动机构还包括：

限位块，连接在所述触发管上，并穿过所述限位孔，以限制所述触发杆沿所述触发通道的长度方向运动的行程；

复位弹簧，一端固定于所述触发通道内，另一端抵接在所述触发杆上，以推动所述触发杆在所限制的行程内复位。

15.根据权利要求11所述的气动冲击锤，其特征在于，所述第一端盖的中部开设有通过孔；

所述通过孔在沿所述触发管长度方向上具有连续设置的第一级侧壁和第二级侧壁，所述第一级侧壁的内径小于所述第二级侧壁的内径；触发管与所述第一级侧壁密封连接并穿过所述第二级侧壁所包围的空间接入所述气密缸体内。

16.根据权利要求15所述的气动冲击锤，其特征在于，所述套筒具有朝向所述第一端盖所在方向伸出的头部，以及与所述头部连接的颈部，所述颈部的外径大于所述头部的外径，以在所述颈部与所述头部的连接部位上形成有面向所述第一端盖的第一接触壁，所述第一接触壁上设置有第一缓冲垫；

所述第一端盖的朝向所述第一接触壁的面上对应设置有若干个接触凸起，所述接触凸起之间预留有通气缝隙；

所述第二级侧壁的内径大于所述套筒的外径，所述气流通道连接至所述第二级侧壁，形成气流出口；

所述锤头活塞被锁定时，所述第一缓冲垫抵接在接触凸起上，所述气体能够依次经所述通气口、所述气流通道、所述气流出口、所述通过孔和所述通气缝隙，进入到所述第一空间内。

17.根据权利要求8所述的气动冲击锤，其特征在于，所述锁定器为电磁阀，所述锤头活塞在靠近所述第一端的一侧的外侧壁设置有锁槽，

所述电磁阀的阀芯插入所述锁槽并锁定所述锤头活塞，或是离开所述锁槽并释放所述锤头活塞。

18.根据权利要求8-17中任意一项所述的气动冲击锤，其特征在于，所述锤头活塞包括：

支撑主体和依次设置在所述支撑主体上的锤头部件、气密部件以及锁定部件，所述锁槽设置在所述锁定部件上；

所述气密部件与所述气密缸体密封接触，所述锤头部件用于撞击目标物。

19.根据权利要求18所述的气动冲击锤，其特征在于，所述支撑主体包括：

主轴和设置在所述主轴上的锤头支座，所述锤头支座用于连接所述锤头部件；

所述锁定部件固定连接在所述主轴上，以将所述气密部件套接在所述主轴的位于所述锤头支座和所述锁定部件之间的部位上；

所述锤头支座与所述气密部件之间设置有第二缓冲垫，以使所述气密部件在急减速时，在所述主轴的轴线方向上具有活动空间。

20.根据权利要求19所述的气动冲击锤，其特征在于，所述主轴和所述锤头支座一体成型，所述锤头部件通过螺纹可拆卸地连接在所述锤头支座上；

所述气密部件的内壁上设置有气密槽，所述气密槽上设置有气密件，所述气密件用于增强所述气密部件和所述主轴之间的气密性。

21.根据权利要求18所述的气动冲击锤，其特征在于，所述气密部件包括：

活塞体，套接在所述支撑主体上，所述活塞体的外径略小于所述气密缸体的内径；

第一密封环，套设在所述活塞体的靠近所述锁定部件的一侧；

第二密封环，套设在所述活塞体的靠近所述锤头支座的一侧；

所述第一密封环和所述第二密封环共同用于密封所述活塞体与所述气密缸体之间的缝隙；

在未被压迫的状态下，所述第一密封环的至少部分的外径自所述锤头支座的所在方向向着所述锁定部件的所在方向逐渐增大。

22.根据权利要求21所述的气动冲击锤，其特征在于，所述第一密封环包括：

柔性胶圈，所述柔性胶圈具有外壁以及由所述外壁包围而成的容置空间；

支撑簧，设置在所述容置空间内，所述支撑簧具有弹性，并将所述柔性胶圈的外壁撑起。

23.根据权利要求22所述的气动冲击锤，其特征在于，所述活塞体包括：

第一环部和通过螺钉可拆卸地连接在所述第一环部上的第二环部，所述第一环部相对所述第二环部更靠近所述锁定部件的一侧；

所述第一环部和所述第二环部二者彼此相邻的部位上，至少有一者的外周面上设置有第一环形槽，所述第一密封环设置在所述第一环形槽内；

所述第二环部上设置有第二环形槽，所述第二密封环设置在所述第二环形槽内。

24.根据权利要求23所述的气动冲击锤，其特征在于，所述第二环部上还设置有第三环形槽，所述第三环形槽位于所述第二环形槽和所述第一环形槽之间，所述第三环形槽上设置有第三密封环，所述第三密封环在所述活塞体的轴向上的宽度大于或等于所述第二密封环。

25.根据权利要求19所述的气动冲击锤，其特征在于，所述主轴上沿径向设置有第一固定孔；

所述锁定部件包括：

锁定环，套在所述主轴上，所述锁定环上设置有第二固定孔；

插销，自所述第二固定孔传入所述第一固定孔，以将所述锁定环固定在所述主轴上；

所述锁槽设置在所述锁定环上。

26.根据权利要求25所述的气动冲击锤，其特征在于，所述锁定环上远离所述锤头部件的表面上开设有锁定孔，且所述锁定孔与所述主轴同轴设置；

所述锁槽设置在所述锁定孔的内部。

27.根据权利要求26所述的气动冲击锤，其特征在于，所述锁定孔的内部自开口向内的方向依次设置有第一级内壁和第二级内壁，所述第一级内壁的直径小于所述第二级内壁的直径，以在两级内壁之间形成有内台阶，所述第二级内壁所包围的空间作为所述锁槽使用，所述内台阶用于对所述锁芯形成阻挡。

28.根据权利要求25所述的气动冲击锤，其特征在于，所述锁定环的外部自远离所述锤头部件的所在方向向着靠近所述锤头部件的所在方向依次设置有第一级外壁和第二级外壁，所述第一级外壁的直径小于所述第二级外壁的直径，以在两级内壁之间形成有外台阶，所述外台阶上设置有台阶缓冲垫。

29.根据权利要求6所述的气动冲击锤，其特征在于，还包括：

安装机构，所述安装机构用于固定所述气动冲击锤；

所述安装机构包括以下部件中的至少一种：

固定环，套设在所述气缸上，所述固定环的至少一侧设置有挂耳，所述挂耳用于连接固定绳索；

固定架，连接在所述气缸的加强结构上，所述固定架上设置有固定孔，所述固定孔用于连接固定绳索。