CN212706596U - 一种锤击结构及锤击工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锤击结构及锤击工具，活塞设置于气缸内，活塞的内侧壁上设有环形通气槽，环形通气槽具有轴线方向上的第一端和第二端。撞锤设置于活塞内配合形成空气弹簧，撞锤的外侧壁上设有环形气槽。环形气槽内设有第一橡胶圈，第一橡胶圈用于在第一橡胶圈和活塞的内侧壁接触时密封活塞和撞锤，且环形通气槽的直径大于第一橡胶圈的外圈直径。副锤设置于副锤座内，副锤座内设置有第二橡胶圈，用于防止撞锤自锤。驱动件的输出端和气缸的输入端连接。撞锤在往复运动过程中脱离第二橡胶圈时第一橡胶圈位于环形通气槽的第一端，空气弹簧达到最大压缩量时第一橡胶圈位于环形通气槽的第一端和第二端之间。

Description

一种锤击结构及锤击工具

技术领域

本实用新型属于轻便机动冲击工具的零件或附件领域，尤其涉及一种锤击结构及锤击工具。

背景技术

对于电锤、电锤钻，在工程中经常会用来在混凝土上进行钻孔或破凿等作业，都会使用到锤击这种功能。

现在用户对于机器能量密度要求越来越高，需要在机器小型化的同时保持高的作业能力。对于电锤、电锤钻的撞击能力，公知的关键因子包括撞锤的质量、锤击行程、锤击频率等，但由于小型化的限制，当安装空间被限制之后，上述的这些因子就被限定了。

因此，当电锤、电锤钻小型化后，现有技术没有能够再提升其锤击能力的方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锤击结构及锤击工具，从而以解决现有技术中在电锤、电锤钻小型化后无法再提升其锤击能力的问题。

本实用新型的技术方案为：

一种锤击结构，设置于电锤或电锤钻，包括：

气缸；

活塞，设置于所述气缸内并和所述气缸滑动连接；所述活塞的内侧壁上设有环形通气槽，所述环形通气槽具有轴线方向上的第一端和第二端；

撞锤，设置于所述活塞内并和所述活塞滑动连接，所述撞锤的外侧壁上设有环形气槽，所述环形气槽的槽宽小于所述环形通气槽的槽宽；所述环形气槽内设有第一橡胶圈，所述第一橡胶圈和所述环形气槽过盈配合，所述第一橡胶圈用于在所述第一橡胶圈和所述活塞的内侧壁接触时密封所述活塞和所述撞锤，所述环形通气槽的直径大于所述第一橡胶圈的外圈直径；

副锤，设置于所述电锤或电锤钻的副锤座内，所述副锤座内设置有第二橡胶圈，所述第二橡胶圈用于防止所述撞锤自锤；

驱动件，输出端和所述气缸的输入端连接；

工作状态下，所述驱动件驱动所述活塞在所述气缸内做往复运动，并带动所述撞锤在所述活塞内做往复运动以使所述撞锤穿过所述第二橡胶圈撞击所述副锤，所述活塞和所述撞锤配合形成空气弹簧；

所述撞锤脱离所述第二橡胶圈时所述第一橡胶圈位于所述环形通气槽的第一端，所述空气弹簧达到最大压缩量时所述第一橡胶圈位于所述环形通气槽的第一端和第二端之间。

优选地，本实用新型提供的一种锤击结构，

所述环形通气槽轴向上的第二端至所述活塞底面的距离小于等于所述空气弹簧达到最大压缩量时所述环形气槽至所述活塞底面的距离；

当所述撞锤脱离第二橡胶圈时所述环形通气槽轴向上的第一端至所述第二橡胶圈的安装位置的距离与所述撞锤的前端至所述环形气槽的距离相同。

优选地，本实用新型提供的一种锤击结构，所述驱动件为摆杆轴承，所述摆杆轴承的输出端和所述活塞转动连接。

优选地，本实用新型提供的一种锤击结构，所述撞锤具有第一轴线，所述副锤具有第二轴线，所述第一轴线和所述第二轴线同轴。

一种锤击工具，包括上述任意一项所述的锤击结构。

本实用新型由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

撞锤和活塞之间有一空气弹簧。撞锤在活塞内做往复运动的过程中，第一橡胶圈跟随撞锤在活塞内作往复运动，第一橡胶圈和环形气槽、活塞内壁面均为过盈配合，第一橡胶圈和环形通气槽为间隙配合，因此，第一橡胶圈在和活塞内壁面接触滑动时撞锤和活塞之间是密闭状态的，第一橡胶圈运动到环形通气槽处时，撞锤和活塞之间不是完全密闭的状态了。环形通气槽的宽度大于环形气槽的宽度，即相比于现有技术本实用新型增长了环形通气槽，使得在撞锤在活塞内做往复运动的周期内，非密闭占比提升，空气弹簧的K 值趋于常数的比例就会提升。选择合适的环形通气槽处的通气截面积和合适的驱动频率，使空气弹簧在进行压缩比变化时，K值趋于一个合适的常数，而该常数使得振子(撞锤)的固有频率向驱动频率靠近，从而提高电锤、电锤钻冲击能力上限的利用率，从而提升锤击能力，解决现有技术中在电锤、电锤钻小型化后无法再提升其锤击能力的问题。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1为现有技术中电锤或电锤钻的锤击结构示意图；

图2为本实用新型的一种锤击结构刚开始有锤击状态时的结构示意图；

图3为本实用新型的一种锤击结构钻头完全进入电锤或电锤钻状态的结构示意图。

附图标记说明：

1：摆杆轴承；2：气缸；3：活塞；4：第一橡胶圈；5：撞锤；6：副锤； 7：环形通气槽；8：副锤座；9：第二橡胶圈。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种锤击结构及锤击工具作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

同时，“第一”、“第二”等表述仅用于区分多个构型的目的，而不是限制构型或其他特征之间的顺序。

另外，“包括”元件的表述是“开放式”表述，该“开放式”表述仅仅是指存在对应的部件，不应当解释为排除附加的部件。

实施例1

参看图2至图3，本实施例提供一种锤击结构，设置于电锤或电锤钻，包括：驱动件、气缸2、活塞3、撞锤5、副锤6和副锤座8。活塞3设置于气缸2内并和气缸2滑动连接；活塞3的内侧壁上设有环形通气槽7，环形通气槽7具有轴线方向上的第一端和第二端。撞锤5设置于活塞3内并和活塞3滑动连接；撞锤5的外侧壁上设有环形气槽，环形气槽的槽宽小于环形通气槽7的槽宽。环形气槽内设有第一橡胶圈4，第一橡胶圈4和环形气槽过盈配合，第一橡胶圈4用于在第一橡胶圈4和活塞3的内侧壁接触时密封活塞3和撞锤5；环形通气槽7的直径大于第一橡胶圈4的外圈直径。副锤6 设置于副锤座8内，副锤座8内设置有第二橡胶圈9，第二橡胶圈9用于防止撞锤5自锤.驱动件的输出端和气缸2的输入端连接。

工作状态下，驱动件驱动活塞3在气缸2内做往复运动，并带动撞锤5 在活塞3内做往复运动以使撞锤5穿过第二橡胶圈9撞击副锤6；活塞3和撞锤5配合形成空气弹簧。

撞锤5脱离第二橡胶圈9时第一橡胶圈4位于环形通气槽7的第一端，空气弹簧达到最大压缩量时第一橡胶圈4位于环形通气槽7的第二端。

现对本实施例的结构进行说明。

驱动件可以是摆杆轴承1，摆杆轴承1的输出端和活塞3转动连接，驱动活塞3在气缸2内滑动。活塞3和活塞3内的撞锤5形成空气弹簧，在空气弹簧的作用下，活塞3在做往复运动时会带动撞锤5在活塞3内做往复运动。而撞锤5的环形气槽内的第一橡胶圈4也被带动着在活塞3内做往复运动，第一橡胶圈4和活塞3内侧壁为滑动连接。

第一橡胶圈4和环形气槽以及活塞3的内侧壁都为过盈配合。第一橡胶圈4的作用使撞锤5在活塞3内往复运动时，使两者在滑动时仍是密封的，即空气弹簧处的空间时气密的。这样就可以利用密闭空气作为介质来为撞锤 5的往复运动提供动力，密闭空气这一块处的结构就形成了空气弹簧。

副锤座8具有内槽，第二橡胶圈9设置于所述内槽内。电锤或电锤钻在空载(即电锤或电锤钻开启锤击功能，钻头上却没有负载)时，要求撞锤5 不能撞击电锤或电锤的内部零件，即撞锤5不能自锤。电锤或电锤钻在空载时，第二橡胶圈9可以利用弹性套住撞锤5，防止撞锤5自锤。

环形通气槽7的第一端即为环形通气槽7的起点位置，副锤6和撞锤5 在收到钻头的推力往驱动件方向运动时，撞锤5在刚好脱离第二橡胶圈时撞锤5上的第一橡胶圈4正好进入环形通气槽7，即到达环形通气槽7的第一端。环形通气槽7的第二端即为环形通气槽7的终点位置，随着钻头继续往驱动件方向推进，副锤6受到结构的限制达到最左的位置，撞锤5受到副锤 5的推力也到的最靠近驱动件的位置，此时空气弹簧的压缩量达到最大，第一橡胶圈4仍然位于环形通气槽7内，即位于环形通气槽7的第一端和第二端之间。

进一步地，环形通气槽7轴向上的第二端至活塞3底面的距离小于等于空气弹簧达到最大压缩量时环形通气槽7至活塞3底面的距离。当撞锤5脱离第二橡胶圈9时环形通气槽7的第一端至第二橡胶圈9的安装位置的距离与撞锤5前端至环形通气槽7的距离相同。其中，撞锤5的前端是指撞击副锤6的一端。

电锤、电锤钻中，撞锤的质量、锤击行程、锤击频率等因子和电锤、电锤钻的冲击能力的上限相关，现有技术是通过改变上述因子来提高电锤、电锤钻的冲击能力上限从而来提升其锤击能力的。但在电锤、电锤钻的使用过程中，往往会根据被锤击物体如混凝土的压强不同等，而选择不同的钻头进行钻孔，例如不同口径、不同形状的钻头，在使用不同形状的前端工具即钻头进行作业时，在不同场景下电锤、电锤钻的冲击能力上限的利用率是不同的。本实用新型提供的锤击结构能使电锤、电锤钻就是通过提升电锤、电锤钻在不同场景下的冲击能力上限的利用率来提升其锤击能力。

撞锤5通过活塞3压缩空气提供的动能，在气缸2内进行往复运动，其实就是多个简谐振动的复合。公知的，当驱动频率和振子(撞锤5)的固有频率相同时会产生共振，共振时振幅最大，锤击效果最佳，即冲击能力上限的利用率达到最大。电锤、电锤钻的驱动频率一定，不同作业场景下，振子 (撞锤5)的固有振动频率会变化，所以本实用新型采用的原理即是为达成：即使在不同作业场景下，振子(撞锤5)的固有振动频率相对一定。众所周知，根据简谐振动公式，振子(撞锤5)的固有振动频率与振子(撞锤5)质量和空气弹簧的K值相关。本实施例提供一个可自动调节空气弹簧K值的结构，使振子(撞锤5)的固有振动频率趋于驱动频率来增大电锤、电锤钻冲击能力上限的利用率，从而提升锤击能力。

撞锤5在活塞3中左右滑动，撞锤5和活塞3之间存在一个空气弹簧。第一橡胶圈4在气缸2的非环形通气槽7的内侧壁上滑动时，撞锤5和活塞 3之间密封；第一橡胶圈4在运动到环形通气槽7中时，撞锤5和活塞3之间就不是完全密封的状态了。

空气弹簧的K值由气缸截面积、空气压缩比等决定，为一个非常数(常见的圆柱压缩弹簧K值为常数)，在气缸截面积一定的场合，K值与压缩比成正相关。当一个空间不是完成密闭时，K值与压缩比成正相关的关系就会被破坏，K值就会降低。撞锤5在一定的运动长度(周期)下非密闭占比提升，K值趋于常数的比例就会提升。电锤或电锤钻在设计时，若选择合适的环形通气槽7处的通气截面积和合适的驱动频率，可使空气弹簧在进行压缩比变化时，K值趋于一个合适的常数，该常数使得振子(撞锤5)的固有频率向驱动频率靠近，从而提高电锤、电锤钻冲击能力上限的利用率，从而提升锤击能力。

在整个撞锤5的往复运动过程中，从轻载到重载，空气弹簧的K值在一直变大，而空气弹簧整体需要趋于的常数，会在第一橡胶圈4在环形通气槽 7内时取到。上述本实施例提供的锤击结构可以自动调节K值，是指：本实施例由于环形通气槽7的宽度相比于现有技术中较大，因此在环形第一橡胶圈4内空气弹簧的K值会相较于现有技术有调整，在不同工况状态时第一橡胶圈4或许位于环形通气槽7内或许运动至环形通气槽7外，即在不同工况状态下撞锤5的位置会自动根据实际负载进行调整。

现有的，也会在活塞3内壁上设置通环形通气槽7(如图1所述)，但其环形通气槽7的长度和气槽相近，其环形通气槽7处的通气截面积近乎等于零。其环形通气槽7的作用是进行“呼吸”，密闭的空气在不同温度下的压强是不同的，需要一个通环形通气槽7(呼吸)来调节，与本实施的环形通气槽7的主要作用完全不同。

具体地，本实施例提供的锤击结构中，撞锤5的运动长度可以是15.4毫米，环形通气槽7长度可以为8毫米，第一橡胶圈4的直径可以是2.6毫米。当然，在其他实施例中，撞锤5的运动长度、环形通气槽7的长度、第一橡胶圈4的直径等数值在设计时都可以根据实际需求进行选择，此处不做限制。

进一步地，气缸2、活塞3、撞锤5都为就具有轴线的形状，副锤6也为具有轴线的形状，气缸2、活塞3、撞锤5和副锤6都为同轴，使电锤、电锤钻在撞击功能下更稳定。

实施例2

参看图2，本实施例提供一种锤击工具，设置有如实施例1所述的锤击结构。锤击工具具体可以是电锤或电锤钻。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型作出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种锤击结构，设置于电锤或电锤钻，其特征在于，包括：

气缸；

活塞，设置于所述气缸内并和所述气缸滑动连接；所述活塞的内侧壁上设有环形通气槽，所述环形通气槽具有轴线方向上的第一端和第二端；

撞锤，设置于所述活塞内并和所述活塞滑动连接，所述撞锤的外侧壁上设有环形气槽，所述环形气槽的槽宽小于所述环形通气槽的槽宽；所述环形气槽内设有第一橡胶圈，所述第一橡胶圈和所述环形气槽过盈配合，所述第一橡胶圈用于在所述第一橡胶圈和所述活塞的内侧壁接触时密封所述活塞和所述撞锤，所述环形通气槽的直径大于所述第一橡胶圈的外圈直径；

副锤，设置于所述电锤或电锤钻的副锤座内，所述副锤座内设置有第二橡胶圈，所述第二橡胶圈用于防止所述撞锤自锤；

驱动件，输出端和所述气缸的输入端连接；

工作状态下，所述驱动件驱动所述活塞在所述气缸内做往复运动，并带动所述撞锤在所述活塞内做往复运动以使所述撞锤穿过所述第二橡胶圈撞击所述副锤，所述活塞和所述撞锤配合形成空气弹簧；

所述撞锤脱离所述第二橡胶圈时所述第一橡胶圈位于所述环形通气槽的第一端，所述空气弹簧达到最大压缩量时所述第一橡胶圈位于所述环形通气槽的第一端和第二端之间。

2.根据权利要求1所述的锤击结构，其特征在于，所述环形通气槽轴向上的第二端至所述活塞底面的距离小于等于所述空气弹簧达到最大压缩量时所述环形气槽至所述活塞底面的距离；

当所述撞锤脱离第二橡胶圈时所述环形通气槽轴向上的第一端至所述第二橡胶圈的安装位置的距离与所述撞锤的前端至所述环形气槽的距离相同。

3.根据权利要求1所述的锤击结构，其特征在于，所述驱动件为摆杆轴承，所述摆杆轴承的输出端和所述活塞转动连接。

4.根据权利要求1所述的锤击结构，其特征在于，所述撞锤具有第一轴线，所述副锤具有第二轴线，所述第一轴线和所述第二轴线同轴。

5.一种锤击工具，其特征在于，包括如权利要求1至4任意一项所述的锤击结构。

Images