CN118148980B - 一种具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，包括前后设置的液压旋转组件和液压冲击组件；所述液压旋转组件内部设置有钎杆腔以及可沿轴向移动地安装在所述钎杆腔内、且能够被驱动旋转的钎杆；所述液压冲击组件内部安装有能够被驱动后沿轴向往复运动的活塞，所述活塞的一端能够进入所述钎杆腔内以对所述钎杆进行往复冲击。本发明的破碎装置在换向时，换向阀只要稍微移动就打开或关闭了第二换向阀腔与第三换向阀腔之间的通道，迅速实现换向，使得撞击杆换向速度快，打击频率高，进而使得钎杆能够以更高的打击频率进行打击震动，从而实现更好的破碎效果。

Description

一种具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置。

背景技术

在开采矿石、岩石，粉碎混凝土或某些其它较硬的材料时，通常会使用到冲击破碎锤，借助其冲击震动的力量将坚硬的石块、混凝土等冲击破碎成小块。液压冲击破碎锤是一种以液压能作为动力源，在换向结构的换向作用下，将液压油的冲击力转换为机械的往复打击动能，使活塞杆不断撞击钎杆，产生冲击破碎力，从而对较硬材料进行破碎作业的装置。

目前常规使用的液压破碎锤往往存在以下问题：换向结构复杂，换向阀芯的移动距离较长，且换向阀芯必须行走一定距离到达相应位置才能实现油路的顺畅导通和关闭，导致换向时间长，活塞响应慢，影响打击频率。现有的换向冲压结构包括主体部件，在主体部件内部设置的可以上下移动的阀芯，可上下移动的活塞，以及各种油道；在初始状态时，活塞处于低位，液压油从上方通道进入阀芯上方并向下挤压换向阀芯，将换向阀芯推至低点，此时换向阀芯的上通道将活塞上方的上活塞腔与回油通道连通；液压油同时还进入活塞下方的下活塞腔，在液压油的压力下，下活塞腔的压力逐渐增大，推动活塞上行；活塞上行挤压上活塞腔内的液压油，经换向阀芯的上通道流向回油通道；当活塞上行至一定高度时，换向阀芯的下方通道与下活塞腔连通，此时液压油进入换向阀芯下部，并推动换向阀芯上行至高点，此时换向阀芯的下通道将进油通路和上活塞腔连通，此时液压油进入上活塞腔，驱动活塞下降，如此循环往复；换向阀芯在每次换向时，由于结构限制，换向阀芯的移动距离较长，需要在高点和低点之间来回切换，进而导致换向速度慢，且只有在换向阀芯移动到目标位置后，才能顺畅接通通道，这也降低了换向速度。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中破碎锤的钎杆不具有旋转功能，换向阀芯的移动距离长，必须行走一定距离到达相应位置才能实现油路的顺畅导通或关闭，导致活塞响应慢，打击频率低的技术缺陷，从而提供一种同时具有打击和旋转功能，且具有高打击频率的旋转冲击破碎装置。

为此，本发明提供一种具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，包括前后设置的液压旋转组件和液压冲击组件；所述液压旋转组件内部设置有钎杆腔以及可沿轴向移动地安装在所述钎杆腔内、且能够被驱动旋转的钎杆；所述液压冲击组件内部安装有能够被驱动后沿轴向往复运动的活塞，所述活塞的一端能够进入所述钎杆腔内以对所述钎杆进行往复冲击；所述液压冲击组件包括冲击主体，还包括：

活塞腔，设置在所述冲击主体内部，且与所述钎杆腔连通，用于安装所述活塞；当所述活塞安装进入到所述活塞腔内部后，将所述活塞腔分隔为互不连通的第一活塞腔、第二活塞腔和第三活塞腔；

换向阀腔，设置在所述冲击主体内部，包括依次连通的第一换向阀腔、第二换向阀腔和第三换向阀腔；

换向阀，安装在所述换向阀腔内部，具有分别位于所述第一换向阀腔内部、所述第二换向阀腔和所述第三换向阀腔内部的密封垫，所述换向阀移动时，能够打开或关闭连通所述第二换向阀腔和所述第三换向阀腔的连通部分；

进油路，设置在所述冲击主体内部，一端与外界油路连通，用于输入液压油；

第一油路，用于连通所述第一活塞腔和所述进油路；

第二油路，用于连通所述第二换向阀腔和所述进油路；

第三油路，一端与所述第一换向阀腔连通，另一端在所述第一活塞腔的内壁上开口，当所述活塞在所述活塞腔内部移动时，与所述第一活塞腔连通或与所述第二活塞腔连通；

第四油路，用于连通所述第三换向阀腔和所述第三活塞腔；

回油路，与所述第二活塞腔和所述第三活塞腔连通，所述活塞朝向所述第三活塞腔一侧的受力面积大于所述活塞朝向所述第一活塞腔一侧的受力面积。

进一步的，所述活塞包括依次连接的第一段、第二段和第三段；所述第一段和所述第二段之间设有第一密封，所述第二段和所述第三段之间设有第二密封；所述活塞的外径小于所述活塞腔的外径以形成间隙，所述活塞腔被所述第一密封和所述第二密封分隔成为互不连通的所述第一活塞腔、所述第二活塞腔和所述第三活塞腔。

进一步的，所述第三段的外径小于所述第一段的外径，以使得所述活塞朝向所述第三活塞腔一侧的受力面积大于所述活塞朝向所述第一活塞腔一侧的受力面积。

进一步的，所述第一段上还设有第三密封，所述第一密封和所述第三密封之间形成所述第一活塞腔。

进一步的，所述第三活塞腔的尾部安装有端盖，所述端盖具有端盖腔，所述端盖腔的内径与所述第三段的外径一致，与所述回油路连通的回油口设置在所述端盖上，并与所述端盖腔连通。

进一步的，所述换向阀包括：

阀杆；

第一密封垫，固定套设在所述阀杆上，位于所述第一换向阀腔内部，将所述第一换向阀腔分隔为两部分，一部分与所述第三油路连通，另一部分与所述第二换向阀腔连通；

第二密封垫，固定套设在所述阀杆上，位于所述第二换向阀腔和所述第三换向阀腔内部，用于密封或打开连通所述第二换向阀腔和所述第三换向阀腔之间的通道；

限位块，固定套设在所述阀杆上，所述第三换向阀腔内部设有与所述限位块相对的限位阻挡部。

进一步的，所述液压旋转组件包括：

旋转主体，内部设置有所述钎杆腔；

钎杆，包括杆身和钻尾，所述钻尾位于所述钎杆腔内部，所述杆身延伸至所述钎杆腔外部，所述钻尾和杆身连接处成型有限位部；

驱动装置，固定安装在所述旋转主体上，具有输出端；

传动组件，设置在所述钎杆腔内部，一端与所述驱动装置的输出端传动连接，另一端与所述钻尾传动连接，用于将所述驱动装置的动力传递给所述钻尾，以驱动所述钎杆旋转；

冷却组件，套设安装在所述杆身上，且与所述旋转主体固定连接，所述冷却组件具有围绕所述杆身设置的冷却腔；所述冷却组件能够通过所述限位部对所述钎杆进行限位，以限制所述钎杆的沿轴向方向移动的行程。

进一步的，所述传动组件包括：

齿轮，与所述驱动装置的输出端传动连接；

花键套，外圆周面上成型有适于与所述齿轮啮合的外齿，内圆周面上成型有内花键；

所述钻尾的外圆周面上成型有适于与所述内花键啮合的花键槽，以使所述钻尾与所述花键套可轴向移动地啮合连接。

进一步的，所述旋转主体包括：

传动箱，具有所述钎杆腔以及与所述钎杆腔贯通的第一开口和第二开口，所述第一开口和所述第二开口相对设置，所述第一开口用于供所述钎杆向外延伸至所述钎杆腔外部，所述第一开口设置有内螺纹；

第一端盖，为环状，外周侧壁上成型有外螺纹，能够与所述第一开口螺纹连接，所述第一端盖朝向所述钎杆腔的一侧端面上成型有多级台阶面；

所述花键套靠近所述第一端盖的一侧端面上成型有限位台阶面，所述限位台阶面与所述多级台阶面的最内层台阶面相对，从而被限位在所述钎杆腔内。

进一步的，所述传动箱朝向所述冷却组件的一侧端面上沿周向设置有若干个螺纹孔；

所述冷却组件包括：

外壳，套设在所述杆身上，具有安装腔和与所述安装腔贯通的第三开口和第四开口；所述第三开口位于远离所述钎杆腔的一侧，所述第三开口的内径小于所述第四开口的内径以形成支撑部；所述第四开口处的外壳端面上成型有第一安装台阶面；所述外壳沿周向设有若干个与所述螺纹孔对应的外壳通孔；

导向套，套设安装在所述杆身上，一端位于所述第三开口中且安装在所述外壳和所述杆身之间，另一端成型有环形端面；

第一减震垫，安装在所述支撑部与所述环形端面之间；

冷却套，套设在所述杆身上，内部成型有所述冷却腔；所述冷却套一端与所述导向套的环形端面抵接，另一端成型有凸部；

第二端盖，套设在所述杆身上，一侧端面与所述第一安装台阶面抵接接触，且成型有与所述凸部相配合的凹部，另一侧端面与所述限位部相对，所述第二端盖外周面上成型有第二安装台阶面；

连接环，套设在所述第二端盖外部，一端的内周面上成型有与所述第二安装台阶面相配合的第三安装台阶面，另一端的端面与所述第一端盖接触连接，所述连接环沿周向设置有若干个与所述外壳通孔对应的连接环通孔；

连接螺栓，所述连接螺栓依次穿过所述外壳通孔、所述连接环通孔后与所述螺纹孔螺纹连接，以将所述外壳、所述连接环和所述传动箱固定连接。

本发明提供的技术方案，具有以下优点：

本发明的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，包括液压旋转组件和液压冲击组件，液压旋转组件用于驱动钎杆旋转，液压冲击组件用于驱动活塞来回撞击钎杆；在液压冲击组件内部设置的换向阀结构简单且具有全新的换向方式，现有技术中换向阀的换向方式是行程式，而本申请中换向阀的换向方式是开关式，也就是说，本申请的旋转冲击破碎装置在换向时换向阀并不需要移动特定距离才能顺畅接通通道，而是只要换向阀稍微移动，就打开或关闭了第二换向阀腔与第三换向阀腔之间的通道，从而迅速实现换向，使得撞击杆换向速度快，打击频率高；由于本发明冲击破碎装置采用的换向阀为开关式，因而换向时间短，活塞响应快，冲压打击钎杆的速度快，打击频率高，使得钎杆能够以更高的打击频率进行打击震动，从而实现更好的破碎效果。本申请的旋转冲击破碎装置还采用了液压旋转组件，因而钎杆在受到活塞撞击进行破碎的同时，还受到液压旋转组件的驱动，使得钎杆同时具有旋转钻进的功能，从而能够进一步提高破碎效率。

附图说明

为了更清楚地说明现有技术或本发明具体实施方式中的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式描述中所使用的附图作简单介绍。

图1是本发明具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置的剖视示意图。

图2是本发明具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置的俯视示意图。

图3是液压冲击组件的剖视示意图。

图4是液压旋转组件的剖视意图。

附图标记：1、旋转主体；11、传动箱；111、第一开口；112、第二开口；12、第一端盖；121、多级台阶面；122、第一凸缘；13、油道；14、第一垫片；15、油封；16、第二减震垫；2、钎杆；21、杆身；22、钻尾；23、限位部；24、钻头；3、驱动装置；31、进油口；32、回油口；4、传动组件；41、齿轮；42、花键套；421、限位台阶面；5、冷却组件；516、连接螺栓；51、外壳；511、支撑部；512、第一安装台阶面；52、导向套；521、环形端面；53、第一减震垫；54、冷却套；540、冷却腔；55、第二端盖；551、第二安装台阶面；552、第二凸缘；56、连接环；561、第三安装台阶面；57、第一水封；58、注水腔；59、第二水封；10、冲击主体；110、活塞腔；1110、第一活塞腔；1120、第二活塞腔；1130、第三活塞腔；120、换向阀腔；1210、第一换向阀腔；1220、第二换向阀腔；1230、第三换向阀腔；130、进油路；140、第一油路；150、第二油路；160、第三油路；170、第四油路；20、活塞；210、第一段；220、第二段；230、第三段；240、第一密封；250、第二密封；260、第三密封；30、换向阀；300、阀杆；310、第一密封垫；320、第二密封垫；330、限位块；340、限位阻挡部；350、限位板；40、端盖；410、端盖腔；420、外部进油口；430、外部回油口；50、蓄能器。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请权利要求书和说明书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意在覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，不限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是还可以包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本实施例提供一种具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，如图1-4所示，包括前后设置的液压旋转组件和液压冲击组件；所述液压旋转组件内部设置有钎杆腔以及可沿轴向移动地安装在所述钎杆腔内、且能够被驱动旋转的钎杆2；所述液压冲击组件内部安装有能够被驱动后沿轴向往复运动的活塞20，所述活塞20的一端能够进入所述钎杆腔内以对所述钎杆2进行往复冲击；所述液压冲击组件包括冲击主体10，进一步的，还包括活塞腔110、换向阀腔120、换向阀30、进油路130、第一油路140、第二油路150、第三油路160、第四油路170和回油路；其中，活塞腔110设置在所述冲击主体10内部，且与所述钎杆腔连通，用于安装所述活塞20；当所述活塞20安装进入到所述活塞腔110内部后，将所述活塞腔110分隔为互不连通的第一活塞腔1110、第二活塞腔1120和第三活塞腔1130；换向阀腔120设置在所述冲击主体10内部，包括依次连通的第一换向阀腔1210、第二换向阀腔1220和第三换向阀腔1230；换向阀30安装在所述换向阀腔120内部，具有分别位于所述第一换向阀腔1210内部、所述第二换向阀腔1220和所述第三换向阀腔1230内部的密封垫，所述换向阀30移动时，能够打开或关闭连通所述第二换向阀腔1220和所述第三换向阀腔1230的连通部分；进油路130设置在所述冲击主体10内部，一端与外界油路连通，用于输入液压油；第一油路140用于连通所述第一活塞腔1110和所述进油路130；第二油路150用于连通所述第二换向阀腔1220和所述进油路130；第三油路160一端与所述第一换向阀腔1210连通，另一端在所述第一活塞腔1110的内壁上开口；当所述活塞20在所述活塞腔110内部移动时，与所述第一活塞腔1110连通或与所述第二活塞腔1120连通；第四油路170用于连通所述第三换向阀腔1230和所述第三活塞腔1130；回油路，与所述第二活塞腔1120和所述第三活塞腔1130连通；所述活塞20朝向所述第三活塞腔1130一侧的受力面积大于所述活塞20朝向所述第一活塞腔1110一侧的受力面积。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，以活塞20初始状态处于伸出位置为例，外界的高压液压油通过所述进油路130、所述第一油路140进入所述第一活塞腔1110内部；同时通过所述第二油路150进入所述第二换向阀腔1220内部，此时，第一换向阀腔1210通过第三油路160与第二活塞腔1120连通，进而与回油路连通，进入到第二换向阀腔1220内部的液压油驱动换向阀30向第一换向阀腔1210位置移动，换向阀30的密封垫将第二换向阀腔1220和第三换向阀腔1230连通的部分关闭；进入到所述第一活塞腔1110内部的液压油推动所述活塞20回缩，此过程中活塞20向第三活塞腔1130方向移动，使得所述第三活塞腔1130的容积逐渐变小，所述第三活塞腔1130内的液压油通过回油口进入回油路外排；所述活塞20回缩至一定位置时，所述活塞20的尾端将所述第三活塞腔1130与回油路之间的通路封闭，所述第三油路160的一端与所述第一活塞腔1110连通，第一活塞腔1110中的液压油通过所述第三油路160进入所述第一换向阀腔1210，并推动所述换向阀30向所述第三换向阀腔1230的一侧移动；在移动过程中，所述密封垫逐渐打开所述第二换向阀腔1220和所述第三换向阀腔1230之间的连通部分；来自所述进油路130的液压油经所述第二油路150、所述第二换向阀腔1220、所述第三换向阀腔1230和所述第四油路170进入所述第三活塞腔1130；此时第一活塞腔1110和第三活塞腔1130中的液压油的压力相同，由于所述活塞20朝向所述第三活塞腔1130一侧的受力面积大于所述活塞20朝向所述第一活塞腔1110一侧的受力面积，因此，所述活塞20朝向所述第三活塞腔1130的一侧受到的作用力大于所述活塞20朝向所述第一活塞腔1110的一侧受到的作用力，合并活塞20的重力后，所述活塞20开始向所述第一活塞腔1110的方向伸展移动；所述活塞20伸展至一定距离时，第三油路160与第一活塞腔1110的连通关闭，第三油路160与所述第二活塞腔1120连通，由于所述第二活塞腔1120与回油路连通，因此所述第一换向阀腔1210中的液压油通过所述第三油路160、所述第二活塞腔1120进入回油路，所述第一换向阀腔1210内的油压减小，所述换向阀30向着低压的所述第一换向阀腔1210一侧移动，使所述密封垫重新密封所述第二换向阀腔1220和所述第三换向阀腔1230之间的通路，进油路130中的液压油不再进入第三活塞腔1130；来自所述进油路130的液压油通过所述第一油路140进入所述第一活塞腔1110，并推动所述活塞20重新进行回缩运动。如此一来，活塞20便可以快速地在活塞腔110内沿轴向往复运动，从而对钎杆2进行往复撞击。钎杆2一边在液压旋转组件的驱动下旋转，一边在活塞20的快速往复撞击下进行高速度和高频率地冲击，进而对石块、混凝土等进行高效率地破碎作业。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，所述活塞20包括依次连接的第一段210、第二段220和第三段230；所述第一段210和所述第二段220之间设有第一密封240，所述第二段220和所述第三段230之间设有第二密封250；所述活塞20的外径小于所述活塞腔110的外径以形成间隙，所述活塞腔110被所述第一密封240和所述第二密封250分隔成为互不连通的所述第一活塞腔1110、所述第二活塞腔1120和所述第三活塞腔1130。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，当所述活塞20向左（图3示）回缩至一定位置时，所述第一密封240将所述第一活塞腔1110与所述第三油路160之间的连通断开，第一油路140中的液压油只能进入第一活塞腔1110中；第三油路160与第二活塞腔1120连通，第三油路160中的液压油通过第二活塞腔1120进入回油路。当所述活塞20向右伸展至一定位置时，所述第一密封240将第三油路160与所述第二活塞腔1120之间的连通断开，第一油路140通过第一活塞腔1110与第三油路160连通，第一油路140中的液压油通过第一活塞腔1110进入第三油路160中。第二密封250将第三活塞腔1130与第二活塞腔1120之间密封，防止第三活塞腔1130和第二活塞腔1120之间有液压油流通。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，进一步的，所述第三段230的外径小于所述第一段210的外径，以使得所述活塞20朝向所述第三活塞腔1130一侧的受力面积大于所述活塞20朝向所述第一活塞腔1110一侧的受力面积。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，所述第一段210上还设有第三密封260，所述第一密封240和所述第三密封260之间形成所述第一活塞腔1110。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，所述第三活塞腔1130的尾部安装有端盖40，所述端盖40具有端盖腔410，所述端盖腔410的内径与所述第三段230的外径一致，与所述回油路连通的回油口设置在所述端盖40上，并与所述端盖腔410连通。

进一步的，所述端盖40上设置有与所述进油路130连通的外部进油口420和与所述回油路连通的外部回油口430。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，进一步的，所述换向阀30包括阀杆300、第一密封垫310、第二密封垫320和限位块330；其中，第一密封垫310固定套设在所述阀杆300上，位于所述第一换向阀腔1210内部，将所述第一换向阀腔1210分隔为两部分，一部分与所述第三油路160连通，另一部分与所述第二换向阀腔1220连通；第二密封垫320固定套设在所述阀杆300上，位于所述第二换向阀腔1220和所述第三换向阀腔1230内部，用于密封或打开连通所述第二换向阀腔1220和所述第三换向阀腔1230之间的通道；限位块330固定套设在所述阀杆300上，所述第三换向阀腔1230内部设有与所述限位块330相对的限位阻挡部340。本实施例中，限位块330和限位阻挡部340配合，用于对换向阀30进行限位。进一步的，换向阀30还包括限位板350，所述限位板350固定安装在所述阀杆300位于所述第一换向阀腔1210一侧的端部，用于对换向阀30进行限位。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，连通所述第二换向阀腔1220和所述第三换向阀腔1230的连通部分的长度为4mm-8mm。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，还包括蓄能器50，所述蓄能器50与所述进油路130连通。在通过进油路130、第一油路140为第一活塞腔1110供油时，蓄能器50蓄能；在第二换向阀腔1220和第三换向阀腔1230连通后，所述蓄能器50释放压力，推动液压油以较大的压力进入第三活塞腔1130，从而推动活塞20以较大的力量向外伸展运动。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，进一步的，所述液压旋转组件包括旋转主体1、钎杆2、驱动装置3、传动组件4和冷却组件5；其中，旋转主体1内部设置有所述钎杆腔；钎杆2可转动地安装在所述钎杆腔内，并能够沿轴向在所述钎杆腔内移动；包括杆身21和钻尾22，所述钻尾22位于所述钎杆腔内部，所述杆身21延伸至所述钎杆腔外部，所述钻尾22和杆身21连接处成型有限位部23；驱动装置3固定安装在所述旋转主体1上，具有输出端；传动组件4设置在所述钎杆腔内部，一端与所述驱动装置3的输出端传动连接，另一端与所述钻尾22传动连接，用于将所述驱动装置3的动力传递给所述钻尾22，以驱动所述钎杆2旋转；冷却组件5套设安装在所述杆身21上，且与所述旋转主体1固定连接；所述冷却组件5具有围绕所述杆身21设置的冷却腔540；所述冷却组件5能够通过所述限位部23对所述钎杆2进行限位，以限制所述钎杆2的沿轴向方向移动的行程。

本实施例中，驱动装置3至少包括液压马达以及与液压马达连接的进油口31和回油口32，液压马达能够在液压油的作用下驱动输出端旋转。

破碎锤工作环境恶劣，钎杆部分要经常面对岩石等带来的冲击和磨损，因此需要及时维护保养才能保持良好的工作性能。但是，现有技术中由于包裹钻杆的壳体体积庞大笨重，并且其内部装配结构复杂，在维护保养和更换损耗件时，需要将壳体及其内部装配结构全部拆解后才能进行，导致现场很难操作，维护、保养费工费时，且严重影响破碎锤的工作效率。本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，在装配液压旋转组件时，将钻尾22插进旋转主体1的钎杆腔内，并与钎杆腔内的传动组件4传动连接；将冷却组件5从杆身21的一端套设安装在杆身21上，并与旋转主体1固定连接，从而完成装配。当需要对钎杆2或钻机内部易损件等进行维护保养时，只需把冷却组件5与旋转主体1之间拆开，然后根据需要保养的钎杆2的部位或易损件的位置进行进一步拆解。具体而言，当仅需要对钻尾22及相关零部件进行维护保养时，可以在将冷却组件5与旋转主体1之间拆开后，直接对钻尾22及钎杆腔内相关零部件进行维护保养，而不必对杆身21及冷却组件5进行拆解；当仅需要对冷却组件5及杆身21进行维护保养时，可以在将冷却组件5与旋转主体1之间拆开后，将冷却组件5进行拆解，然后对杆身21和拆解后的冷却组件5的相关零部件进行保养。因而，在对本实施例的旋转冲击破碎装置进行维护保养时，可以根据实际需要对相应部分进行拆解，然后进行维护保养，而无需将整个钻机装配结构全部拆解，从而降低了现场操作的难度，大大提高了维护、保养的工作效率。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，进一步的，所述传动组件4包括齿轮41和花键套42；其中，齿轮41与所述驱动装置3的输出端传动连接；花键套42外圆周面上成型有适于与所述齿轮41啮合的外齿，内圆周面上成型有内花键；所述钻尾22的外圆周面上成型有适于与所述内花键啮合的花键槽，以使所述钻尾22与所述花键套42可轴向移动地啮合连接。本实施例中，驱动装置3通过齿轮41、花键套42将动力传递给钻尾22，进而驱动钎杆2旋转，同时，钻尾22可以在花键套42的内部轴向移动。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，所述旋转主体1包括传动箱11和第一端盖12；其中，传动箱11具有所述钎杆腔以及与所述钎杆腔贯通的第一开口111和第二开口112；所述第一开口111和所述第二开口112相对设置，所述第一开口111用于供所述钎杆2向外延伸至所述钎杆腔外部，所述第一开口111设置有内螺纹；第一端盖12为环状，外周侧壁上成型有外螺纹，能够与所述第一开口111螺纹连接；所述第一端盖12朝向所述钎杆腔的一侧端面上成型有多级台阶面121；所述花键套42靠近所述第一端盖12的一侧端面上成型有限位台阶面421，所述限位台阶面421与所述多级台阶面121的最内层台阶面相对，从而被限位在所述钎杆腔内。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，所述第一端盖12内设置有油道13，所述油道13的一端开口开设在所述第一端盖12的外周侧壁上，且与开设在所述传动箱11上的注油孔连通，另一端开口开设在所述多级台阶面121的最内层台阶面上，且与所述钎杆腔内部连通。本实施例中，油道13可以用于向钎杆腔内部加注润滑油。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，还包括第一垫片14和第一油封15；其中，第一垫片14一侧端面与所述多级台阶面121的最外层台阶面贴合接触，另一侧端面朝向所述传动箱11；第一油封15一侧端面与所述第一垫片14的另一侧端面贴合接触，另一侧端面与所述传动箱11的侧壁贴合接触。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，所述传动箱11朝向所述冷却组件5的一侧端面上沿周向设置有若干个螺纹孔；所述冷却组件5包括外壳51、导向套52、第一减震垫53、冷却套54、第二端盖55、连接环56和连接螺栓516；其中，外壳51套设在所述杆身21上，具有安装腔和与所述安装腔贯通的第三开口和第四开口；所述第三开口位于远离所述钎杆腔的一侧，所述第三开口的内径小于所述第四开口的内径以形成支撑部511；所述第四开口处的外壳51端面上成型有第一安装台阶面512；所述外壳51沿周向设有若干个与所述螺纹孔对应的外壳通孔；导向套52套设安装在所述杆身21上，一端位于所述第三开口中且安装在所述外壳51和所述杆身21之间，另一端成型有环形端面521；第一减震垫53安装在所述支撑部511与所述环形端面521之间；冷却套54套设在所述杆身21上，内部成型有所述冷却腔540；所述冷却套54一端与所述导向套52的环形端面521抵接，另一端成型有凸部；第二端盖55套设在所述杆身21上，一侧端面与所述第一安装台阶面512抵接接触，且成型有与所述凸部相配合的凹部，另一侧端面与所述限位部23相对；所述第二端盖55外周面上成型有第二安装台阶面551；连接环56套设在所述第二端盖55外部，一端的内周面上成型有与所述第二安装台阶面551相配合的第三安装台阶面561，另一端的端面与所述第一端盖12接触连接；所述连接环56沿周向设置有若干个与所述外壳通孔对应的连接环通孔；连接螺栓516所述连接螺栓516依次穿过所述外壳通孔、所述连接环通孔后与所述螺纹孔螺纹连接，以将所述外壳51、所述连接环56和所述传动箱11固定连接。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，进一步的，所述第一端盖12的远离所述钎杆腔的一侧端面上成型有环状的第一凸缘122；所述第二端盖55的靠近所述钎杆腔的一侧端面上成型有环状的第二凸缘552；所述第二凸缘552的内径大于所述第一凸缘的外径，以使所述第一凸缘122伸入所述第二凸缘552内侧；所述第一凸缘122、所述第二凸缘552、所述第一端盖12和所述连接环56围合形成第二减震垫安装腔，所述第二减震垫安装腔内安装有第二减震垫16。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，第一减震垫53和第二减震垫16均可以对钎杆2在轴向移动时带来的轴向方向的冲击进行缓冲，从而保护各零部件，避免因冲击带来损伤。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，进一步的，还包括第一水封57，第一水封57为两个，位于所述冷却套54内部，且相对地设置在所述冷却腔540两侧；所述第一水封为环状且密封套接在所述杆身21上。本实施例中，第一水封57可以避免冷却腔540中的冷却介质（例如水）泄露至冷却组件5的其他零部件中，从而影响其他零部件的结构及性能。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，还包括注水腔58和位于注水腔58两侧的第二水封59；注水腔58为成型在所述冷却套54外周面上的环形凹槽，一端通过设置在所述外壳51上的注水口与外界连通，另一端通过设置在所述冷却套54内的注水通道与所述冷却腔540连通；第二水封59为两个，挤压密封安装在所述外壳51与所述冷却套54之间，且相对地设置在所述注水腔58两侧。本实施例中，外壳51上的注水口（图中未示出）与注水腔58连通，通过注水口可以向注水腔58注入冷却介质；冷却套54内部设置有连接注水腔58和冷却腔540的注水通道（图中未示出），用于将注水腔58中的冷却介质引入冷却腔540中，从而通过外壳51上的注水口可以向冷却腔540中加注冷却介质。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，进一步的，还包括冷却水道，冷却水道成型在所述杆身21内部，一端与所述冷却腔540连通，另一端在钻头24处与外界连通。本实施例中，钻头24与杆身21为可拆卸连接，钻头24可以设置冷却介质出口，冷却水道一端与冷却腔540连通，另一端在钻头24处与外界连通。通过冷却水道，一方面可以对杆身21充分冷却，另一方面可以利用冷却水道流出的冷却介质对钻头24处进行冲洗，将钻头24处的粉末等冲走，从而提高作业效率。

本实施例的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，装配液压旋转组件时，将钎杆2的钻尾22插入到花键套42内，使二者啮合；安装油封15和第一垫片14，然后将第一端盖12拧紧在传动箱11上；依次将第二减震垫16、连接环56、第二端盖55、冷却套54、导向套52、第一减震垫53和外壳51套设安装在杆身21上；将连接螺栓516依次穿过外壳通孔、连接环通孔后与传动箱11上的螺纹孔螺纹连接，从而将外壳51、连接环56和传动箱11固定连接，从而完成装配。当需要维护保养时，只需要将连接螺栓516拆下，便可将冷却组件5与旋转主体1拆开；当需要对钻尾22及传动箱11进行维护保养时，可以将钎杆2从传动箱11中抽出，然后将第一端盖12拧下，然后即可进行相应的维护保养作业，而无需对冷却组件5及杆身21进行拆解；当需要对冷却组件5及杆身21进行维护保养时，只需将冷却组件5从杆身21上拆下，即可进行相应的维护保养作业，而无需对钻尾22和旋转主体1进行拆解。从而大大降低了现场维护保养的操作难度，提高了维护、保养的工作效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本创新技术方案的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，包括前后设置的液压旋转组件和液压冲击组件；所述液压旋转组件内部设置有钎杆腔以及可沿轴向移动地安装在所述钎杆腔内、且能够被驱动旋转的钎杆（2）；所述液压冲击组件内部安装有能够被驱动后沿轴向往复运动的活塞（20），所述活塞（20）的一端能够进入所述钎杆腔内以对所述钎杆（2）进行往复冲击；其特征在于，所述液压冲击组件包括冲击主体（10），还包括：

活塞腔（110），设置在所述冲击主体（10）内部，且与所述钎杆腔连通，用于安装所述活塞（20）；当所述活塞（20）安装进入到所述活塞腔（110）内部后，将所述活塞腔（110）分隔为互不连通的第一活塞腔（1110）、第二活塞腔（1120）和第三活塞腔（1130）；

换向阀腔（120），设置在所述冲击主体（10）内部，包括依次连通的第一换向阀腔（1210）、第二换向阀腔（1220）和第三换向阀腔（1230）；

换向阀（30），安装在所述换向阀腔（120）内部，具有分别位于所述第一换向阀腔（1210）内部、所述第二换向阀腔（1220）和所述第三换向阀腔（1230）内部的密封垫，所述换向阀（30）移动时，能够打开或关闭连通所述第二换向阀腔（1220）和所述第三换向阀腔（1230）的连通部分；

进油路（130），设置在所述冲击主体（10）内部，一端与外界油路连通，用于输入液压油；

第一油路（140），用于连通所述第一活塞腔（1110）和所述进油路（130）；

第二油路（150），用于连通所述第二换向阀腔（1220）和所述进油路（130）；

第三油路（160），一端与所述第一换向阀腔（1210）连通，另一端在所述第一活塞腔（1110）的内壁上开口，当所述活塞（20）在所述活塞腔（110）内部移动时，与所述第一活塞腔（1110）连通或与所述第二活塞腔（1120）连通；

第四油路（170），用于连通所述第三换向阀腔（1230）和所述第三活塞腔（1130）；

回油路，与所述第二活塞腔（1120）和所述第三活塞腔（1130）连通，

所述活塞（20）朝向所述第三活塞腔（1130）一侧的受力面积大于所述活塞（20）朝向所述第一活塞腔（1110）一侧的受力面积；

所述活塞（20）包括依次连接的第一段（210）、第二段（220）和第三段（230）；所述第一段（210）和所述第二段（220）之间设有第一密封（240），所述第二段（220）和所述第三段（230）之间设有第二密封（250）；所述活塞（20）的外径小于所述活塞腔（110）的外径以形成间隙，所述活塞腔（110）被所述第一密封（240）和所述第二密封（250）分隔成为互不连通的所述第一活塞腔（1110）、所述第二活塞腔（1120）和所述第三活塞腔（1130）；

所述换向阀（30）包括：阀杆（300）；第一密封垫（310），固定套设在所述阀杆（300）上，位于所述第一换向阀腔（1210）内部，将所述第一换向阀腔（1210）分隔为两部分，一部分与所述第三油路（160）连通，另一部分与所述第二换向阀腔（1220）连通；第二密封垫（320），固定套设在所述阀杆（300）上，位于所述第二换向阀腔（1220）和所述第三换向阀腔（1230）内部，用于密封或打开连通所述第二换向阀腔（1220）和所述第三换向阀腔（1230）之间的通道；限位块（330），固定套设在所述阀杆（300）上，所述第三换向阀腔（1230）内部设有与所述限位块（330）相对的限位阻挡部（340）；

所述液压旋转组件包括：旋转主体（1），内部设置有所述钎杆腔；钎杆（2），包括杆身（21）和钻尾（22），所述钻尾（22）位于所述钎杆腔内部，所述杆身（21）延伸至所述钎杆腔外部，所述钻尾（22）和杆身（21）连接处成型有限位部（23）；驱动装置（3），固定安装在所述旋转主体（1）上，具有输出端；传动组件（4），设置在所述钎杆腔内部，一端与所述驱动装置（3）的输出端传动连接，另一端与所述钻尾（22）传动连接，用于将所述驱动装置（3）的动力传递给所述钻尾（22），以驱动所述钎杆（2）旋转；冷却组件（5），套设安装在所述杆身（21）上，且与所述旋转主体（1）固定连接，所述冷却组件（5）具有围绕所述杆身（21）设置的冷却腔（540）；所述冷却组件（5）能够通过所述限位部（23）对所述钎杆（2）进行限位，以限制所述钎杆（2）的沿轴向方向移动的行程。

2.根据权利要求1所述的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，其特征在于，所述第三段（230）的外径小于所述第一段（210）的外径，以使得所述活塞（20）朝向所述第三活塞腔（1130）一侧的受力面积大于所述活塞（20）朝向所述第一活塞腔（1110）一侧的受力面积。

3.根据权利要求2所述的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，其特征在于，所述第一段（210）上还设有第三密封（260），所述第一密封（240）和所述第三密封（260）之间形成所述第一活塞腔（1110）。

4.根据权利要求3所述的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，其特征在于，所述第三活塞腔（1130）的尾部安装有端盖（40），所述端盖（40）具有端盖腔（410），所述端盖腔（410）的内径与所述第三段（230）的外径一致，与所述回油路连通的回油口设置在所述端盖（40）上，并与所述端盖腔（410）连通。

5.根据权利要求1所述的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，其特征在于，所述传动组件（4）包括：

齿轮（41），与所述驱动装置（3）的输出端传动连接；

花键套（42），外圆周面上成型有适于与所述齿轮（41）啮合的外齿，内圆周面上成型有内花键；

所述钻尾（22）的外圆周面上成型有适于与所述内花键啮合的花键槽，以使所述钻尾（22）与所述花键套（42）可轴向移动地啮合连接。

6.根据权利要求5所述的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，其特征在于，所述旋转主体（1）包括：

传动箱（11），具有所述钎杆腔以及与所述钎杆腔贯通的第一开口（111）和第二开口（112），所述第一开口（111）和所述第二开口（112）相对设置，所述第一开口（111）用于供所述钎杆（2）向外延伸至所述钎杆腔外部，所述第一开口（111）设置有内螺纹；

第一端盖（12），为环状，外周侧壁上成型有外螺纹，能够与所述第一开口（111）螺纹连接，所述第一端盖（12）朝向所述钎杆腔的一侧端面上成型有多级台阶面（121）；

所述花键套（42）靠近所述第一端盖（12）的一侧端面上成型有限位台阶面（421），所述限位台阶面（421）与所述多级台阶面（121）的最内层台阶面相对，从而被限位在所述钎杆腔内。

7.根据权利要求6所述的具有高速换向阀的旋转冲击破碎装置，其特征在于，所述传动箱（11）朝向所述冷却组件（5）的一侧端面上沿周向设置有若干个螺纹孔；

所述冷却组件（5）包括：

外壳（51），套设在所述杆身（21）上，具有安装腔和与所述安装腔贯通的第三开口和第四开口；所述第三开口位于远离所述钎杆腔的一侧，所述第三开口的内径小于所述第四开口的内径以形成支撑部（511）；所述第四开口处的外壳（51）端面上成型有第一安装台阶面（512）；所述外壳（51）沿周向设有若干个与所述螺纹孔对应的外壳通孔；

导向套（52），套设安装在所述杆身（21）上，一端位于所述第三开口中且安装在所述外壳（51）和所述杆身（21）之间，另一端成型有环形端面（521）；

第一减震垫（53），安装在所述支撑部（511）与所述环形端面（521）之间；

冷却套（54），套设在所述杆身（21）上，内部成型有所述冷却腔（540）；所述冷却套（54）一端与所述导向套（52）的环形端面（521）抵接，另一端成型有凸部；

第二端盖（55），套设在所述杆身（21）上，一侧端面与所述第一安装台阶面（512）抵接接触，且成型有与所述凸部相配合的凹部，另一侧端面与所述限位部（23）相对，所述第二端盖（55）外周面上成型有第二安装台阶面（551）；

连接环（56），套设在所述第二端盖（55）外部，一端的内周面上成型有与所述第二安装台阶面（551）相配合的第三安装台阶面（561），另一端的端面与所述第一端盖（12）接触连接，所述连接环（56）沿周向设置有若干个与所述外壳通孔对应的连接环通孔；

连接螺栓（516），所述连接螺栓（516）依次穿过所述外壳通孔、所述连接环通孔后与所述螺纹孔螺纹连接，以将所述外壳（51）、所述连接环（56）和所述传动箱（11）固定连接。