CN1576468A - 击打力发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种击打力发生器,该击打力发生器的广泛应用性较高,可产生较大的击打力,击打力的大小,击打次数的调整也容易。其包括:自由滑动地设置的重锤;对该重锤施加作用力的弹簧;旋转体,设置有固定部,该固定部通过旋转固定上述重锤,使该重锤从原位置向上述弹簧的作用力增大的方向移动,并且在规定位置解除上述固定,通过旋转体的旋转来固定重锤,并使重锤沿弹簧的作用力增大的方向移动,且在规定位置解除上述固定,由此,重锤通过其重力和弹簧的作用力而向原位置方向移动,并利用重锤的重力和弹簧的作用力的叠加力,来击打被击打体。
Description
技术领域
本发明涉及适合用于钻孔机、打桩机、油压破碎机、地质勘察机和贯入试验机等的击打力发生器。
背景技术
在过去,提供有一种下述的装置,在该装置中,在重锤上设置有对该重锤施力的弹簧,通过重锤下落的击打力击打被击打物。根据该装置,由于产生重锤的重力和弹簧的施力叠加的击打力,故即使下落距离较短的情况下,仍可获得较大的击打力。
本申请人已提供有采用上述的击打力发生器。该钻孔机由重锤、提升器、锤砧(ハンマサブ)(被击打物)和弹簧形成,所述重锤可自由滑动地设置于沿垂直方向固定设置的导向杆上;所述提升器将该重锤提起,使其下落;所述锤砧设置于上述重锤的下落线上,通过重锤的下落而被击打;所述弹簧对上述重锤施力;该重锤通过提升器提升到规定的高度后下落,但此时,当重锤通过提升器被提起时,弹簧被压缩而在重锤下落时,对重锤施力。因此,锤砧被重锤的自由下落的击打力和弹簧的施力叠加的击打力击打(比如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本实用新案登录第3085813号公报
上述钻孔机所采用的击打力发生器,最好是在钻孔机中产生较大的击打力。但是,为了不仅适用于钻孔机,而且还适用于打桩机、液压破碎机、地质勘察机和贯入试验机等,上述钻孔机所采用的击打力发生器中的提升器具有如下结构,即,在跨绕于链轮之间的链条上,固定有重锤的固定部件,通过利用与链轮连接的马达来驱动的链条的移动,利用固定部件固定重锤,并将其从下方向上方提起并使其下落,因此,存在有下述的应改善的课题。
(1)难于调整在提起重锤后使其下落并击打的时刻。
(2)不能太多地增加规定时间内的击打次数。
(3)在重锤的移动距离(下落距离)较短的场合,难于采用。于是,还对小型化构成障碍。
(4)由于链条跨绕于至少2个链轮上,故必须要求空间,尺寸变大,且结构也便复杂。
发明内容
本发明鉴于上述问题,提供一种击打力发生器,该击打力发生器的通用性好,可产生较大的击打力,也容易调整击打力的大小和击打次数。
为了解决上述课题,本发明的击打力发生器,其特征在于,其包括:自由滑动地设置的重锤;对该重锤施加作用力的弹簧;旋转体,设置有固定部,该固定部通过旋转固定上述重锤,使该重锤从原位置向上述弹簧的作用力增大的方向移动,并且在规定位置解除上述固定,通过旋转体的旋转来固定重锤,并使重锤沿弹簧的作用力增大的方向移动,且在规定位置解除上述固定,由此,重锤通过其重力和弹簧的作用力而向原位置方向移动,并利用重锤的重力和弹簧的作用力的叠加力,来击打被击打体。
由此,可通过重锤的重力和弹簧的作用力的叠加力进行击打。另外,重锤可通过旋转体的旋转而进行提起或下落的动作。
另外,本发明的击打力发生器,其包括:自由滑动地设置的重锤;对该重锤施加作用力的弹簧;旋转体,设置有固定部,该固定部通过旋转固定上述重锤,使该重锤从原位置向上述弹簧的作用力增大的方向移动,并且在规定位置解除上述固定;锤砧,该锤砧被重锤击打,
在上述锤砧上,借助主轴或直接通过花键结合,相对自由移动地设置主轴齿轮,并且马达的齿轮与该主轴齿轮啮合并可旋转,通过上述旋转体的旋转而固定重锤,并使重锤向弹簧的作用力增大的方向移动,且在规定位置解除该固定,由此,重锤通过其重力和弹簧的作用力,向原位置方向移动,并利用重锤的重力和弹簧的作用力的叠加力,来击打锤砧。
由此,不但具有上述的效果,而且可对与重锤连接的部件,施加击打力和旋转力。
此外,本发明的击打力发生器,其特征在于,上述重锤设置成沿导向杆自由滑动或自由滑动地设置于导向筒内。
由此,由于重锤由导向杆或导向筒导向而移动,故可正确地击打被击打体或锤砧。
还有,本发明的击打力发生器的特征在于,上述重锤为压缩弹簧。
由此,弹簧设置成通过重锤的移动而被压缩,因此可容易施加作用力。
附图说明:
图1为说明本发明的基本原理的剖视图,图1(a)表示动作之前的状态,图1(b)表示动作过程中的状态;
图2为表示本发明的实施例的侧视图;
图3为表示本发明的实施例的示意立体图;
图4为表示本发明的实施例的主要部分放大正视图;
图5为表示本发明的实施例的主要部分放大侧视图;
图6为表示本发明的实施例的主要部分放大正视图。
具体实施形式
下面对本发明的附图所示的实施方式进行详细说明。图1(a)、图1(b)为说明本发明的基本原理的剖视图,图1(a)表示动作之前的状态,图1(b)表示动作过程中的状态。
如该图1所示,本发明的击打力发生器包括:重锤13,该重锤13可滑动地设置于导向杆12上,该导向杆12固定于机壳上,比如外壳10的一部分上;压缩弹簧14,该压缩弹簧14对该重锤13施力;旋转体17,在该旋转体17上设置有固定部18,该固定部18通过旋转,固定上述重锤13,使该重锤13从原始位置向上述压缩弹簧14的作用力增加的方向移动,并且在规定位置解除固定。
在上述重锤13上设置有突起13a,当旋转体17旋转时,使上述固定部18固定。马达19与旋转体17连接,旋转驱动该旋转体17。因此,当使旋转体17旋转时,旋转体17的固定部18固定重锤13的突起13a,并如图1(b)所示,将重锤13从图1(a)的状态向上方提起。此时,弹簧压缩14被重锤13压缩,其作用力增大。另外,当旋转体17的固定部18旋转而通过顶部死点时,由于固定部18与重锤13的突起13a的固定脱开,故重锤13在自重和弹簧14的施力的作用下下落,击打被击打物(比如,锤砧)15。该击打力成为重锤13的自重和弹簧14的施力的叠加力。
在图1(a)、(b)所示的击打力发生器中,由于1个突起18设置于旋转体17所旋转的圆形轨道上的位置上,因此,旋转体17旋转1圈形成1次击打次数。于是,规定时间内的击打次数由旋转速度确定。但是,如果将多个突起18设置于旋转体17所旋转的同一圆形轨道上的位置上,则即使在相同的旋转速度的情况下,击打次数仍增加。比如,如果将突起18设置于旋转体17的180°对称位置上,则旋转体17旋转半圈就形成一次击打次数。因此,若使旋转体17呈螺旋桨状,并在其前端设置突起18,则旋转体17旋转半圈就进行1次击打。
另外,在该击打力发生器中,由于弹簧14的施力作用于重锤13上,故可赋予不仅沿垂直方向,可赋予倾斜方向的击打力。
图2~图6表示上述击打力发生器用于钻孔机的实施方式,图2为其侧视图,图3为其示意立体图,图4为其主要部分的放大正视图,图5为其主要部分的放大侧视图,图6为其主要部分的放大正视图,在与上述图1所示的组成要素相同的组成部件上,标注同一标记来说明。
在该图中,1表示导向杆,自由立起倒置地立设于主机(ベ一スマシン)2上。在本实例中,作为主机2示出了履带型,该主机2通过转臂油缸7和滑动油缸8等油缸,可自由立起倒置地立设于主体4上,该主体4由底部行走体3上的动力组件5和控制箱6等构成。在上述主体4上设置有外伸叉架(outrigger)9,在作业时,可稳定地支承主机2。
此外,主机2可以不采用履带型,而采用装载式。
在上述导向杆1上自由滑动地设置有滑动外壳10,在该滑动外壳10上设置有驱动机构,该驱动机构沿导向杆1进退。该驱动机构可为现有公知的机构,在本实例中,采用油缸11。油缸11的活塞杆11a的前端固定在滑动外壳10上而被连接。
在上述滑动外壳10的内部,大致设置有:重锤13,该重锤13自由滑动地设置于导向杆12上,该导向杆12固定在将导向杆1立设成作业状态时的垂直方向上;旋转体17,该旋转体17将该重锤13沿导向杆12提起,并使其下落;锤砧15,该锤砧15设置于上述重锤13的下落线上,通过上述重锤13的落下而被击打;压缩弹簧14,该压缩弹簧14对重锤13施加向锤砧15的击打方向的力;马达16的传动机构,使锤砧15旋转。
滑动外壳10呈长方体的箱状,作为上述驱动机构的、油缸11的活塞杆11a的前端,固定于滑动外壳10上。
另外,上述导向杆12也如图4和图5所示,其前端固定于滑动外壳10的顶板10a上而垂下。
重锤13自由滑动地设置于上述导向杆12上,其可沿导向杆12上下运动。在该重锤13上,设置有压缩弹簧14,该压缩弹簧14对重锤13施加向锤砧15的击打方向的力。在重锤13和顶板10a之间,该弹簧14卷绕设置于导向杆12上。上述重锤13通过对锤砧15进行击打,对与锤砧15连接的钻杆R赋予击打力。因此,若设置压缩弹簧14,则弹簧14的施力相加到重锤13自由下落的击打力上。该重锤13不可旋转且沿轴向自由滑动地安装在导向杆12上,由于在重锤13被提起和下落时不旋转,因此较理想。在本实例中,如图5所示,采用2根导向杆12,且不可旋转。
上述重锤13随着旋转体17的旋转,被提起到规定的高度之后下落。即,本例的旋转体17如图4和图5所示,呈螺旋桨状,与马达19连接而被旋转驱动。在该旋转体17的前端设置有固定部18,另外,在重锤13上设置有突起13a,突起13a位于在该旋转体17的固定部18旋转时所形成的圆形轨道上。因此,当旋转体17旋转时,在最下方的位置,固定部18与突起13a接触并固定而将重锤13朝向上方提起,并且当固定部18旋转到最上方并移动时,在此刻固定部18与突起13a的固定被脱开,重锤13下落。另外,由于当通过旋转体17的旋转使该重锤13被提起时,压缩弹簧14被压缩,其作用力增大,故在重锤13下落时对重锤13施加作用力。本实例的旋转体17设置于重锤13的左右而同步旋转,利用所述两者将重锤13提起并下落。另外,在本实例的螺旋桨状旋转体17的两端,设置有固定部18,故旋转半圈就产生一次击打动作。即,旋转体17旋转半圈时,进行1次重锤13的提起和下落。
此时,当重锤13沿导向杆12下落时,锤砧15设置成位于该下落线上,故重锤13击打锤砧15。此时的击打力为在重锤13自由下落的击打力上叠加了压缩弹簧14的施力的击打力。在本实例中,如前所述,旋转体17旋转半圈,来进行1次击打动作。
在这里,使重锤13下落的高度,是根据旋转体17的直径的长度(正确的来说是旋转中心至固定部18的长度)来确定的。
上述锤砧15同心地设置于重锤13的下落线上。在该锤砧15的外周上,不可旋转且在轴向上自由滑动地设置有主轴20,在该主轴20的外周,通过花键结合,相对自由移动地设置有主轴齿轮21,马达16的齿轮(还包括小齿轮)22与该主轴齿轮21啮合。因此,马达16驱动的旋转力通过齿轮22、主轴齿轮21、主轴20而被传递,使锤砧15旋转。
在这里,也可以不设置主轴20,而在锤砧15的外周花键结合设置主轴齿轮21。
因此,当将钻杆R与锤砧15连接时,钻杆R上被传递重锤13的自由下落的击打力与压缩弹簧14的施力相加的击打力、马达16的旋转力,以及油缸11的给进力。根据该钻孔机,钻杆R上赋予击打力、旋转力、给进力,来可进行钻孔。另外,由于在重锤13上设置有压缩弹簧14,故不但可沿垂直方向,而且还可沿倾斜方向施加击打力,还可实现倾斜方向的钻孔(挖掘)。
另外,前述实施方式不限制本发明,本发明包括在不脱离实质的范围内的各种变形。比如,重锤13的导向件也可以不是导向杆,可以是放入导向筒内部的导向件。另外,设置弹簧14的位置和数量也可不限于前述
实施方式。
发明效果
如以上的具体说明,根据本发明的击打力发生器,获得下述效果。
(1)作为击打力,重锤自由下落的重力和弹簧的施力叠加。因此,可提供较大的击打力,并且不仅通过重锤的重量和提起的高度(下落的高度),且利用弹簧,来对击打力进行控制。由于伴随重锤的自由下落,下落速度加快,故可增加击打次数,可提高钻孔效率。
(2)由于通过旋转体的旋转进行重锤的提起和下落,故可减小下落距离,并可简化结构,因此可进行小型化。
(3)由于通过旋转体的旋转进行重锤的提起和下落,故可容易进行规定时间内的击打次数增减的调整,可在旋转体旋转1圈时,使重锤的击打次数成为多个,通过轴子的旋转速度也可调整击打次数,由此,伴随重锤下落的速度加快,可增加击打次数。
(4)由于通过旋转体的旋转提起或下落重锤,并通过弹簧的施力作用于重锤而使其落下,故容易调整击打的时刻。
(5)由于对重锤施加弹簧的作用力,故不仅可沿垂直方向,而且可沿倾斜方向提供击打力。
(6)可有选择地赋予击打力、旋转力和给进力,并可进行击打力大小的增减、击打次数、旋转次数等的调整,故还可用于钻孔机、打桩机、液压破碎机、地质勘察机和贯入试验机等,通用性极好。比如,不仅可用于钻孔(挖掘),并且还通过在钻杆的前端采用取样器、取样筒等,用于地质勘察,另外,重锤下落的高度、重锤的重量和弹簧的施力可自由设定,故还可用于贯入试验。
Claims (5)
1.一种击打力发生器,其特征在于,其包括:自由滑动地设置的重锤;对该重锤施加作用力的弹簧;旋转体,设置有固定部,该固定部通过旋转固定上述重锤,使该重锤从原位置向上述弹簧的作用力增大的方向移动,并且在规定位置解除上述固定,
通过旋转体的旋转来固定重锤,并使重锤沿弹簧的作用力增大的方向移动,且在规定位置解除上述固定,由此,重锤通过其重力和弹簧的作用力而向原位置方向移动,并利用重锤的重力和弹簧的作用力的叠加力,来击打被击打体。
2.一种击打力发生器,其特征在于,其包括:自由滑动地设置的重锤;对该重锤施加作用力的弹簧;旋转体,设置有固定部,该固定部通过旋转固定上述重锤,使该重锤从原位置向上述弹簧的作用力增大的方向移动,并且在规定位置解除上述固定;锤砧,该锤砧被重锤击打,
在上述锤砧上,借助主轴或直接通过花键结合,相对自由移动地设置主轴齿轮,并且马达的齿轮与该主轴齿轮啮合并可旋转,通过上述旋转体的旋转而固定重锤,并使重锤向弹簧的作用力增大的方向移动,且在规定位置解除该固定,由此,重锤通过其重力和弹簧的作用力,向原位置方向移动,并利用重锤的重力和弹簧的作用力的叠加力,来击打锤砧。
3.根据权利要求1或2所述的击打力发生器,其特征在于,上述重锤设置成沿导向杆自由滑动。
4.根据权利要求1或2所述的击打力发生器,其特征在于,上述重锤自由滑动地设置于导向筒内。
5.根据权利要求1或2所述的击打力发生器,其特征在于,上述弹簧为压缩弹簧。
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