CN213391960U - 一种冲击机构运动副及凿岩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冲击机构运动副和凿岩机，冲击机构运动副包括冲击活塞、止动活塞和缸体；冲击活塞的一端套接止动活塞、另一端套接缸体，且缸体的一端与止动活塞的一端套接，冲击活塞、止动活塞、缸体相套接的间隙处均对应设有铜套。本实用新型提供的冲击机构运动副中在运动副间隙位置设置铜套，由于铜套的硬度相比钢的硬度较低，因此在铜套与运动副的其他结构发生相对滑动或转动时，铜套会发生公差的变化，形成适应当前状态的新的尺寸或结构，同时铜套的散热性能较好，在冲击机构运动副工作时，产生的热量能够被铜套进行散热，能够解决因为热量积攒导致的可靠性降低和寿命缩短的问题，从而提高工作可靠性和使用寿命。

Description

一种冲击机构运动副及凿岩机

技术领域

本实用新型涉及凿岩机技术领域，更具体地说，涉及一种冲击机构运动副。此外，本实用新型还涉及一种包括上述冲击机构运动副的凿岩机。

背景技术

凿岩机在矿山、铁路、公路、水电、煤炭和建筑等工程施工中是不可缺少的主要施工设备之一，近年来随着国家大力发展工程建设，凿岩机因其灵活、高效、经济被越来越广泛的应用于上述各个工程领域。

凿岩机主要由冲击机构和回转机构组成，冲击机构是由缸体、活塞、换向阀、蓄能器等部件组成；传统的设计冲击机构采用的长距离钢对钢配合组成的运动副，且配合间隙小，因此，要求加工精度高，材料的热处理指标严格，实际加工偏离规定的形位公差尺寸后，构成运动副的零件表面极易拉伤并导致整个凿岩机设备的失效破坏，因此，设计一种加工要求低，结构简单的凿岩机运动副结构是提升凿岩机可靠性与寿命的重要途径。

目前，冲击机构的运动副结构为长距离钢对钢的配合(活塞与制动活塞；活塞与缸体，止动活塞与止动活塞套)，为了保证凿岩机的钻进效率，运动副配合要求间隙小，需要保证运动副零件表面长距离的精密配合，因而零件要求极高的加工精度，且材料的热处理要求严格，制造满足凿岩机设计的运动副结构零件受到多个因素的制约，容易在零件的加工制造过程中造成实际尺寸偏离规定形位公差的状况，极大提高了零件的加工制造成本；运动副零件表面含有沟槽，当实际加工偏离规定要求的形位公差时，在冲击机构往复冲击的过程中频繁的摩擦、压力变化等工况，极易在运动副零件表面产生拉伤、咬合，并将导致整个凿岩机设备的失效破坏，极大的提高凿岩机零部件的加工成本和维修更换成本。

增大冲击机构运动副间的间隙，能够一定程度增大运动副零件的公差范围，降低加工精度和生产成本，但会大幅降低冲击机构的冲击效率，降低能量利用率，降低凿岩机的钻进效率，影响施工效率，增加施工成本。

综上所述，如何在满足可靠性的前提下，平衡冲击机构的效率和成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种冲击机构运动副，该冲击机构运动副的可靠性高，同时加工便捷，成本较低。

本实用新型的另一目的是提供一种包括上述冲击机构运动副的凿岩机。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种冲击机构运动副，包括冲击活塞、止动活塞和缸体；所述冲击活塞的一端套接所述止动活塞、另一端套接所述缸体，且所述缸体的一端与所述止动活塞的一端套接，所述冲击活塞、所述止动活塞、所述缸体相套接的间隙处均对应设有铜套。

优选的，所述止动活塞套接于所述冲击活塞的第一端，所述止动活塞的内壁设有止动活塞台阶，所述铜套包括止动活塞铜套，所述止动活塞铜套设于所述止动活塞台阶处，且所述止动活塞台阶处设有限制所述止动活塞铜套移出的限位装置。

优选的，所述铜套包括第一缸体铜套；所述缸体套接于所述冲击活塞的第二端，所述缸体的内壁与所述冲击活塞的外壁的间隙处设有所述第一缸体铜套；

所述缸体设有限制所述第一缸体铜套移出的第一限位结构。

优选的，所述止动活塞铜套和所述第一缸体铜套均与所述冲击活塞同轴。

优选的，所述铜套包括第二缸体铜套；所述缸体靠近所述止动活塞的一端套接于所述止动活塞的外壁，且二者径向间隙中设有所述第二缸体铜套；

所述缸体设有限制所述第二缸体铜套移出的第二限位结构。

优选的，所述止动活塞铜套与所述止动活塞为过盈配合；

所述第一缸体铜套与所述缸体为过盈配合；

所述第二缸体铜套与所述缸体为过盈配合。

优选的，所述第一限位结构包括所述缸体的内壁的第一台阶和第一卡簧槽，所述第一卡簧槽内设有第一缸体卡簧，所述第一缸体铜套位于所述第一台阶和所述第一缸体卡簧之间；

和/或，所述第二限位结构包括所述缸体的内壁的第二台阶和第二卡簧槽，所述第二台阶与所述止动活塞相对设置，所述第二卡簧槽内设有第二缸体卡簧，所述第二缸体铜套位于所述第二台阶和所述第二缸体卡簧之间。

优选的，所述冲击活塞、所述缸体和所述止动活塞中的任意两者相套接的配合面上分别设有用于通油气的沟槽，所述铜套上用于套接的配合面上设有用于通油气的沟槽。

优选的，所述止动活塞和所述缸体的外部套设有壳体；

所述止动活塞的外壁和所述壳体的内壁之间设置有止动活塞套，所述止动活塞套的端面与所述缸体的端面相抵接。

一种凿岩机，包括冲击机构运动副，所述冲击机构运动副为上述任意一项所述的冲击机构运动副。

本实用新型提供的冲击机构运动副中在运动副间隙位置设置铜套，由于铜套的硬度相比钢的硬度较低，因此在铜套与运动副的其他结构发生相对滑动或转动时，铜套会发生公差的变化，形成适应当前状态的新的尺寸或结构，另外，因为铜套的散热性能较好，在冲击机构运动副工作时，产生的热量能够被铜套进行散热，能够解决因为热量积攒导致的可靠性降低和寿命缩短的问题，从而提高冲击机构运动副的工作可靠性和使用寿命。

本实用新型还提供了一种包括上述冲击机构运动副的凿岩机。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的冲击机构运动副的剖视图；

图2为止动活塞铜套的剖视图；

图3为第一缸体铜套的剖视图；

图4为第二缸体铜套的剖视图。

图1-4中：

1为冲击活塞；

21为止动活塞、22为止动活塞铜套、23为止动活塞卡簧；

3为止动活塞套；

41为缸体、42为第一缸体铜套、43为第一缸体卡簧、44为第二缸体铜套、45为第二缸体卡簧；

5为壳体、61为安装台阶、62为配合台阶。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种冲击机构运动副，该冲击机构运动副的可靠性高、寿命长，同时加工便捷，成本较低。

本实用新型的另一核心是提供一种包括上述冲击机构运动副的凿岩机。

请参考图1至图4，图1为本实用新型所提供的冲击机构运动副的剖视图；图2为止动活塞铜套的剖视图；图3为第一缸体铜套的剖视图；图4为第二缸体铜套的剖视图。

本实用新型所提供的一种冲击机构运动副，包括冲击活塞1、止动活塞21和缸体41；冲击活塞1的一端套接止动活塞21、另一端套接缸体41，且缸体41的一端与止动活塞21的一端套接，具体地，缸体41和止动活塞21相对靠近的端部为套接设置，冲击活塞1、止动活塞21、缸体41相套接的间隙处均对应设有铜套。

冲击机构运动副指的是运用于凿岩机中的冲击活塞的运动副结构，当然，该运动副也可以运用在其他类型的机械和结构中。

请参考图1，冲击活塞1位于径向的中心位置，其轴向的两端或靠近两端的位置分别套接有止动活塞21和缸体41，止动活塞21和缸体41相对靠近的一端也互相为套接连接。

图1中具体为止动活塞21套接在冲击活塞1上，缸体41套接在冲击活塞1上，且缸体41具有一部分套接在止动活塞21的外部，即形成一段止动活塞21与缸体41、冲击活塞1均套接的位置。三者相互套接，且任意两者套接的间隙之间设置有铜套，铜套的结构为轴套形式，具有与间隙相配合的形状和尺寸。三者之间设置铜套后能够进行相对移动，形成运动副结构。

需要说明的是，冲击活塞1与和其配合连接的铜套加工时需要满足二者配合间隙的预设情况，也就是使配合间隙小于或等于预设的规定间隙，以保证冲击机构的冲击效率。同时，止动活塞21和其与缸体铜套44配合加工后的配合间隙也需要满足预设情况，从而满足两者配合间隙小于或等于预设的设计规定间隙。

套接位置设置铜套是为了使铜套至少与配合的二者之间的一个形成运动副，例如缸体41与止动活塞21通过铜套形成运动副，止动活塞21、缸体41与冲击活塞1之间配合构成运动副。活塞多为钢结构，与铜套结合形成钢-铜运动副结构，由于铜套的硬度相比钢的硬度较低，因此在铜套与运动副的其他结构发生相对滑动或转动时，铜套会发生尺寸变化，具体为公差的变化等，形成适应当前状态的新的尺寸或结构，铜套还可以通过相对运动时的摩擦进行磨合，从而达到更加适配于运动副的状态；另外，因为铜套的散热性能较好，在冲击机构运动副工作时，产生的热量能够被铜套进行散热，能够解决因为热量积攒导致的可靠性降低和寿命缩短的问题，从而提高冲击机构运动副的工作可靠性和使用寿命。

本实施例中相互套接的二者之间通过设置铜套的方式，使现有技术中对于冲击活塞1的设计和加工精度要求能够得以降低。

在上述实施例的基础之上，止动活塞21套接于冲击活塞1的第一端，止动活塞21的内壁设有止动活塞台阶，铜套包括止动活塞铜套22，止动活塞铜套22设于止动活塞台阶处，且止动活塞台阶处设有限制止动活塞铜套22移出的限位装置。

止动活塞台阶形成的环形空隙用于容纳止动活塞铜套22，可选的，也可以在冲击活塞1上设置台阶或凹槽，以便容纳止动活塞铜套22。

可选的，上述止动活塞台阶优选设置在所述止动活塞21靠近缸体41的一端，这一端设置更加便于安装。当然，也可以在远离缸体41的一端。

可选的，上述限位装置包括设置在止动活塞21内壁的凹槽，在凹槽中设置有止动活塞卡簧23，止动活塞卡簧23与所述止动活塞台阶的台阶面分别位于止动活塞铜套22的两侧，也就是说，止动活塞铜套22的一端面贴合在止动活塞台阶的台阶面上，并由止动活塞卡簧23限制其另一端面，形成对止动活塞铜套22的限位，避免止动活塞铜套22的移出。

可选的，除了采用台阶与限位装置的配合结构以外，还可以采用其他限位铜套的方式。

在上述实施例的基础之上，铜套还包括第一缸体铜套42；缸体41套接于冲击活塞1的第二端，缸体41内壁与冲击活塞1外壁的间隙处设有第一缸体铜套42；缸体41设有限制第一缸体铜套42移出的第一限位结构。

请参考图1，缸体41与冲击活塞1之间存在间隙，间隙处设置第一缸体铜套42。第一限位结构限制二者之间的第一缸体铜套42的轴向位置保持在一定范围内。

可选的，第一限位结构包括缸体41的内壁的第一台阶和第一卡簧槽，第一卡簧槽内设有第一缸体卡簧43，第一缸体铜套42位于第一台阶和第一缸体卡簧43之间。

可选的，除了采用第一台阶与第一卡簧槽的配合结构以外，还可以采用其他限位第一缸体铜套42的方式。

在上述任意实施例的基础之上，止动活塞铜套22和第一缸体铜套42均与冲击活塞1同轴。通过保证止动活塞铜套22和第一缸体铜套42与冲击活塞1的同轴，且止动活塞铜套22和第一缸体铜套42在轴向上具有一定距离，即可对冲击活塞1形成稳定的两点支撑，增加冲击活塞1的径向稳定性。可选的，还可以通过其他部件的方式保持冲击活塞1的径向稳定性。

可选的，缸体41设有相对于第一台阶反向设置的安装台阶61，冲击活塞1设有与安装台阶61配合限位的配合台阶62，请参考图1，第一台阶位于缸体41的中部右侧位置，台阶面朝向图1中左侧，而安装台阶61位于第一台阶的右侧，且朝向图1中的右侧，同时，在冲击活塞1上设置有与安装台阶61相对应的配合台阶62，以限定冲击活塞1的安装和移动方向，避免冲击活塞1在运动中移出并脱离其所安装的位置。

在上述任意实施例的基础之上，铜套还包括第二缸体铜套44；缸体41靠近止动活塞21的一端套接于止动活塞21的外壁，且二者径向间隙中设有第二缸体铜套44；缸体41设有限制第二缸体铜套44移出的第二限位结构。

缸体41与止动活塞21套接部位的间隙中设置第二缸体铜套44，且利用第二限位结构限制第二缸体铜套44的移动范围，使其避免脱离工作位置。

可选的，第二限位结构包括缸体41的内壁的第二台阶和第二卡簧槽，第二台阶与止动活塞21相对设置，第二卡簧槽内设有第二缸体卡簧45，第二缸体铜套44位于第二台阶和第二缸体卡簧45之间。其设置方式可以参考第一限位结构的设置方式，二者相似，此处不再赘述。

在上述任意实施例中，具体地，止动活塞铜套22与止动活塞21为过盈配合，第一缸体铜套42与缸体41为过盈配合，第二缸体铜套44与缸体41为过盈配合。

相对应的，止动活塞铜套22与冲击活塞1为滑动运动副，第一缸体铜套42与冲击活塞1为滑动运动副，第二缸体铜套44与止动活塞21为滑动运动副。

本申请中，止动活塞铜套22、第一缸体铜套42与冲击活塞1的配合精度可保证运动副配合间隙，第二缸体铜套44与止动活塞21的配合精度可保证运动副配合间隙，止动活塞铜套22、第一缸体铜套42和第二缸体铜套44分别与配合运动副零件(冲击活塞1和止动活塞21)形成自切削，可降低铜套(止动活塞铜套22、第一缸体铜套42和第二缸体铜套44)以及与之相配合的运动副零件加工精度，且保证铜套及运动副零件加工后其配合间隙不大于设计规定间隙，以保证冲击机构的冲击效率。

在上述任意一个实施例的基础之上，冲击活塞1、缸体41和止动活塞21任意两者相套接的配合面上分别设有用于通油气的沟槽，铜套上用于套接的配合面上设有用于通油气的沟槽。请参考图2、图3和图4，图2为止动活塞铜套的剖视图；图3为第一缸体铜套的剖视图；图4为第二缸体铜套的剖视图。铜套包括止动活塞铜套22、第一缸体铜套42和第二缸体铜套44，三者分别在内壁面上用于形成配合的位置设有沟槽，以便于油气的通过。相配合的，冲击活塞1、缸体41和止动活塞21上的套接位置也设置有相应的沟槽。

在上述任意一个实施例中，止动活塞21和缸体41的外部套设有壳体5，止动活塞21的外壁和壳体5的内壁之间设置有止动活塞套3，止动活塞套3的端面与缸体41的端面相抵接。

本实用新型涉及凿岩机的一种新型的凿岩机运动副结构，通过在零件局部加工精度高需求较高的区域设置铜套结构，提高冲击运动副零件抗拉伤、咬合能力，用于满足结构上较高的可靠性要求，从而提高凿岩机可靠性和寿命，另外，零件自磨合、自适应是下了形位公差的修正，降低了零件的加工要求，且冲击活塞1采用铜套实现两点支撑，提高了运动副结构的可靠性，在保证效率的前提下，降低了制造成本和维修成本，降低零件整体精度要求、降低加工成本有很好的效果。

除了上述任意一个实施例中所提供的冲击机构运动副的各部分结构和连接关系，本实用新型还提供一种包括上述实施例公开的冲击机构运动副的凿岩机，该凿岩机的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的凿岩机和冲击机构运动副进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种冲击机构运动副，其特征在于，包括冲击活塞(1)、止动活塞(21)和缸体(41)；所述冲击活塞(1)的一端套接所述止动活塞(21)、另一端套接所述缸体(41)，且所述缸体(41)的一端与所述止动活塞(21)的一端套接，所述冲击活塞(1)、所述止动活塞(21)、所述缸体(41)相套接的间隙处均对应设有铜套。

2.根据权利要求1所述的冲击机构运动副，其特征在于，所述止动活塞(21)套接于所述冲击活塞(1)的第一端，所述止动活塞(21)的内壁设有止动活塞台阶，所述铜套包括止动活塞铜套(22)，所述止动活塞铜套(22)设于所述止动活塞台阶处，且所述止动活塞台阶处设有限制所述止动活塞铜套(22)移出的限位装置。

3.根据权利要求2所述的冲击机构运动副，其特征在于，所述铜套包括第一缸体铜套(42)；所述缸体(41)套接于所述冲击活塞(1)的第二端，所述缸体(41)的内壁与所述冲击活塞(1)的外壁的间隙处设有所述第一缸体铜套(42)；

所述缸体(41)设有限制所述第一缸体铜套(42)移出的第一限位结构。

4.根据权利要求3所述的冲击机构运动副，其特征在于，所述止动活塞铜套(22)和所述第一缸体铜套(42)均与所述冲击活塞(1)同轴。

5.根据权利要求3所述的冲击机构运动副，其特征在于，所述铜套包括第二缸体铜套(44)；所述缸体(41)靠近所述止动活塞(21)的一端套接于所述止动活塞(21)的外壁，且二者径向间隙中设有所述第二缸体铜套(44)；所述缸体(41)设有限制所述第二缸体铜套(44)移出的第二限位结构。

6.根据权利要求5所述的冲击机构运动副，其特征在于，所述止动活塞铜套(22)与所述止动活塞(21)为过盈配合；所述第一缸体铜套(42)与所述缸体(41)为过盈配合；所述第二缸体铜套(44)与所述缸体(41)为过盈配合。

7.根据权利要求6所述的冲击机构运动副，其特征在于，所述第一限位结构包括所述缸体(41)的内壁的第一台阶和第一卡簧槽，所述第一卡簧槽内设有第一缸体卡簧(43)，所述第一缸体铜套(42)位于所述第一台阶和所述第一缸体卡簧(43)之间；

和/或，所述第二限位结构包括所述缸体(41)的内壁的第二台阶和第二卡簧槽，所述第二台阶与所述止动活塞(21)相对设置，所述第二卡簧槽内设有第二缸体卡簧(45)，所述第二缸体铜套(44)位于所述第二台阶和所述第二缸体卡簧(45)之间。

8.根据权利要求1至7任一项所述的冲击机构运动副，其特征在于，所述冲击活塞(1)、所述缸体(41)和所述止动活塞(21)中的任意两者相套接的配合面上分别设有用于通油气的沟槽，所述铜套上用于套接的配合面上设有用于通油气的沟槽。

9.根据权利要求1至7任一项所述的冲击机构运动副，其特征在于，所述止动活塞(21)和所述缸体(41)的外部套设有壳体(5)；

所述止动活塞(21)的外壁和所述壳体(5)的内壁之间设置有止动活塞套(3)，所述止动活塞套(3)的端面与所述缸体(41)的端面相抵接。

10.一种凿岩机，其特征在于，包括冲击机构运动副，所述冲击机构运动副为权利要求1-9任意一项所述的冲击机构运动副。

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