CN214940573U - 一种单轴旋转时间控频破碎锤 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种单轴旋转时间控频破碎锤，包括外壳体、可上下移动地安装在外壳体中的钎杆、安装于外壳体的驱动油缸、铰接于外壳体且由驱动油缸驱动转动的锤头导向臂、与锤头导向臂相固定的锤头、时间控制器、以及电磁换向阀，所述锤头与钎杆打击配合，所述时间控制器和电磁换向阀通讯连接，所述电磁换向阀通过油管与驱动油缸的高压油室相连。本申请通过时间控制器控制电磁换向阀的动作时间，由此来控制驱动油缸的活塞杆的升降行程，使得驱动油缸的活塞杆的升降行程可调、不唯一，故驱动油缸驱动锤头导向臂和锤头往复运动的起落行程也可调，也就相应地实现了锤头打击钎杆的打击频率可调、不唯一，从而能够满足多种不同应用场合的需求。

Description

一种单轴旋转时间控频破碎锤

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种单轴旋转时间控频破碎锤。

背景技术

破碎锤是液压挖掘机的一个重要作业工具，用于进行破碎作业。目前，破碎锤的动力来源于挖掘机提供的液压油，破碎锤主要包括壳体、安装于壳体的油缸、由油缸驱动往复运动的锤头、以及钎杆，在油缸驱动锤头往复运动的过程中，锤头往复打击钎杆，驱使钎杆破碎岩石。然而，目前破碎锤存在下述几个问题：

1、油缸的行程依靠行程开关来确定，故油缸中活塞杆的升降行程唯一，使得锤头的起落行程和打击频率也唯一、不可调，不能满足各种场合的需求。

2、仅依靠油缸驱动锤头来打击钎杆实现破碎，打击力量小，作业效率低。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种单轴旋转时间控频破碎锤，能够调整锤头的起落行程和打击频率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种单轴旋转时间控频破碎锤，包括外壳体、可上下移动地安装在外壳体中的钎杆、安装于外壳体的驱动油缸、铰接于外壳体且由驱动油缸驱动转动的锤头导向臂、与锤头导向臂相固定的锤头、时间控制器、以及电磁换向阀，所述锤头与钎杆打击配合，所述时间控制器和电磁换向阀通讯连接，所述电磁换向阀通过油管与驱动油缸的高压油室相连。

进一步地，所述电磁换向阀具有进油口和排油口，所述电磁换向阀的进油口和排油口都与挖掘机的液压系统相连。

进一步地，所述单轴旋转时间控频破碎锤还包括安装于外壳体的蓄能单元，所述蓄能单元与锤头导向臂相连；

当所述驱动油缸驱动锤头向远离钎杆的方向运动时，所述蓄能单元处于蓄能状态；

当所述驱动油缸驱动锤头向靠近钎杆的方向运动时，所述蓄能单元作用于锤头导向臂、使锤头向靠近钎杆的方向运动。

进一步地，所述蓄能单元包括蓄能气缸，所述蓄能气缸设有氮气室、以及与氮气室连通的充气阀；所述驱动油缸的缸体和蓄能气缸的缸体同轴铰接于外壳体，所述驱动油缸的活塞杆和蓄能气缸的活塞杆同轴铰接于锤头导向臂；

当所述驱动油缸驱动锤头向远离钎杆的方向运动时，所述氮气室的体积减小；

当所述驱动油缸驱动锤头向靠近钎杆的方向运动时，所述氮气室的体积增加。

进一步地，所述外壳体内固定有钎杆固定体，所述钎杆通过上滑套和下滑套可上下移动地穿设在钎杆固定体中。

进一步地，所述单轴旋转时间控频破碎锤还包括固定于钎杆固定体的行程限位销，所述钎杆的外周面上开设有容置行程限位销的限位槽，所述限位槽的上槽壁构成能够与行程限位销抵接配合的下移限位部，所述限位槽的下槽壁构成能够与行程限位销抵接配合的上移限位部。

进一步地，所述外壳体包括一圈固设在钎杆固定体外周侧的内夹板。

进一步地，所述锤头包括与锤头导向臂固定相连的锤头主体、以及固定在锤头主体且与钎杆打击配合的锤头打击体，所述锤头打击体至少有一部分向外突出于锤头主体。

进一步地，所述单轴旋转时间控频破碎锤还包括固定在所述钎杆固定体靠近锤头一端的安装托架、以及固定于安装托架的减震胶墩，所述减震胶墩中开设有允许钎杆和锤头打击体穿过的通孔，所述减震胶墩能够与锤头主体相抵接。

进一步地，所述外壳体上设有安装孔。

如上所述，本实用新型涉及的单轴旋转时间控频破碎锤，具有以下有益效果：

本申请通过时间控制器控制电磁换向阀的动作时间，由此来控制驱动油缸的活塞杆的升降行程；相对于现有技术中采用行程开关而言，本申请采用时间控制器和电磁换向阀相结合的控制方式，使得驱动油缸的活塞杆的升降行程可调、不唯一，故驱动油缸驱动锤头导向臂和锤头往复运动的起落行程也可调，也就相应地实现了锤头打击钎杆的打击频率可调、不唯一，从而能够满足多种不同应用场合的需求。

附图说明

图1为本申请中单轴旋转时间控频破碎锤的结构示意图。

图2为本申请中驱动油缸和蓄能气缸的安装结构示意图。

图3为本申请中单轴旋转时间控频破碎锤正向安装于挖掘机的示意图。

图4为本申请中单轴旋转时间控频破碎锤反向安装于挖掘机的示意图。

元件标号说明

10 外壳体

101 内夹板

102 外夹板

103 安装孔

20 钎杆

21 限位槽

22 下移限位部

23 上移限位部

30 驱动油缸

31 高压油室

32 油缸桶连接套

40 锤头导向臂

50 锤头

51 锤头主体

52 锤头打击体

60 时间控制器

70 电磁换向阀

71 进油口

72 排油口

80 油管

90 蓄能气缸

91 氮气室

92 充气阀

93 气缸桶连接套

110 钎杆固定体

120 上滑套

130 下滑套

140 行程限位销

150 安装托架

160 减震胶墩

170 第一轴销

180 第二轴销

190 第三轴销

200 支撑轴套

210 电线

220 第四轴销

230 第五轴销

241 大臂

242 小臂

243 小臂油缸

244 导向连杆

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本申请提供一种单轴旋转时间控频破碎锤，如图3或图4所示，该单轴旋转时间控频破碎锤安装在挖掘机的小臂242上，用于进行破碎作业。

如图1所示，本申请涉及的单轴旋转时间控频破碎锤包括外壳体10、钎杆20、驱动油缸30、锤头导向臂40、锤头50、时间控制器60、以及电磁换向阀70。其中，外壳体10用于安装在挖掘机的小臂242上，如图3或图4所示，由此将单轴旋转时间控频破碎锤整体安装在挖掘机的小臂242上；钎杆20上下延伸、且沿自身长度方向可上下移动地安装在外壳体10中；驱动油缸30的缸体通过第一轴销170与外壳体10铰接，驱动油缸30的活塞杆通过第二轴销180与锤头导向臂40铰接，锤头导向臂40通过第三轴销190与外壳体10铰接，第一轴销170、第二轴销180和第三轴销190相平行、且相互错位分布，第三轴销190穿设在支撑轴套200中，支撑轴套200固定在锤头导向臂40中；锤头50固定在锤头导向臂40的端部，锤头50与钎杆20打击配合；特别地，时间控制器60和电磁换向阀70通过电线210通讯连接，电磁换向阀70通过油管80与驱动油缸30的高压油室31相连。驱动油缸30的活塞杆伸缩时，能够驱动锤头导向臂40绕第二轴销180往复摆动，带动锤头50一起往复摆动，使锤头50向靠近或远离钎杆20的方向往复运动。优选地，时间控制器60可以为一独立的控制芯片，也可以集成在计算机中、为计算机中的一个时间控制模块，时间控制器60也可以与挖掘机的电源线相连、实现供电。

上述单轴旋转时间控频破碎锤中，电磁换向阀70具有进油口71和排油口72，电磁换向阀70的进油口71和排油口72都与液压系统相连。时间控制器60控制电磁换向阀70的动作时间，即控制电磁换向阀70的进油口71的打开和关闭时间、以及电磁换向阀70的排油口72的打开和关闭时间。具体说，时间控制器60控制电磁换向阀70的进油口71打开、排油口72关闭，液压系统的高压油依次通过电磁换向阀70和油管80进入驱动油缸30的高压油室31，推动驱动油缸30的活塞杆向上伸出，驱动油缸30通过锤头导向臂40驱动锤头50向远离钎杆20的方向转动。时间控制器60内设置的预定时间达到后，时间控制器60控制电磁换向阀70的进油口71关闭、排油口72打开，则驱动油缸30的高压油室31内的高压油依次通过油管80和电磁换向阀70回流至液压系统，则驱动油缸30的活塞杆向下回缩，驱动油缸30通过锤头导向臂40驱动锤头50向靠近钎杆20的方向转动，则锤头50向下打击钎杆20，使钎杆20打击至岩石等物体，进行破碎作业。

本申请通过时间控制器60控制电磁换向阀70的动作时间，由此来控制驱动油缸30的活塞杆的升降行程；相对于现有技术中采用行程开关而言，本申请采用时间控制器60和电磁换向阀70相结合的控制方式，使得驱动油缸30的活塞杆的升降行程可调、不唯一，故驱动油缸30驱动锤头导向臂40和锤头50往复运动的起落行程也可调，也就相应地实现了锤头50打击钎杆20的打击频率可调、不唯一，从而能够满足多种不同应用场合的需求。

较优地，电磁换向阀70的进油口71和排油口72都与挖掘机的液压系统相连，故驱动油缸30的高压油室31内的高压油来自于挖掘机的液压系统、也回流至挖掘机的液压系统。

进一步地，如图1和图2所示，单轴旋转时间控频破碎锤还包括安装于外壳体10的蓄能单元，蓄能单元与锤头导向臂40相连。本实施例中，蓄能单元包括蓄能气缸90，蓄能气缸90设有氮气室91、以及与氮气室91连通的充气阀92，氮气室91内填充有氮气，通过充气阀92可向氮气室91内填充氮气。并且，驱动油缸30的缸体和蓄能气缸90的缸体通过第一轴销170同轴铰接于外壳体10，驱动油缸30的活塞杆和蓄能气缸90的活塞杆通过第二轴销180同轴铰接于锤头导向臂40，蓄能气缸90的活塞杆位于缸体中的一部分即位于氮气室91中。当驱动油缸30的活塞杆向上伸出、通过锤头导向臂40驱动锤头50向远离钎杆20的方向运动时，锤头导向臂40带动蓄能气缸90的活塞杆一起向上伸出，使得氮气室91的体积减小，将氮气室91内的氮气压缩，也就使蓄能单元处于蓄能状态。当驱动油缸30的活塞杆向下回缩、通过锤头导向臂40驱动锤头50向靠近钎杆20的方向运动时，氮气室91的体积增加，氮气室91内的氮气开始膨胀，推动蓄能气缸90的活塞杆快速向下移动、回缩，则蓄能气缸90的活塞杆通过锤头导向臂40使锤头50向靠近钎杆20的方向运动。因此，在驱动油缸30通过锤头导向臂40使锤头50向下打击钎杆20时，蓄能气缸90反向拉动锤头导向臂40、与驱动油缸30同时作用，大大增加打击力量，提高破碎作业效率。

优选地，如图2所示，驱动油缸30的缸体的下端固定有油缸桶连接套32，蓄能气缸90的缸体的下端固定有气缸桶连接套93，油缸桶连接套32和气缸桶连接套93都安装于第一轴销170，由此实现驱动油缸30的缸体和蓄能气缸90的缸体通过第一轴销170同轴铰接于外壳体10。另外，驱动油缸30的活塞杆两侧、以及蓄能气缸90的活塞杆两侧都设有固定在第二轴销180上的减震胶套，电磁换向阀70与外壳体10之间设置有减震胶墩160。

进一步地，钎杆20的优选安装结构为：如图1所示，外壳体10内固定有钎杆固定体110，钎杆20通过上滑套120和下滑套130可上下移动地穿设在钎杆固定体110中，上滑套120和下滑套130分别固定在钎杆固定体110的上下两端处。单轴旋转时间控频破碎锤还包括固定于钎杆固定体110的行程限位销140，钎杆20的外周面上开设有容置行程限位销140的限位槽21，限位槽21的上槽壁构成能够与行程限位销140抵接配合的下移限位部22，限位槽21的下槽壁构成能够与行程限位销140抵接配合的上移限位部23；如此，通过行程限位销140和限位槽21的相配合限制钎杆20的移动行程。

进一步地，如图1所示，锤头50包括与锤头导向臂40固定相连的锤头主体51、以及固定在锤头主体51且与钎杆20打击配合的锤头打击体52，锤头打击体52至少有一部分向外突出于锤头主体51。单轴旋转时间控频破碎锤还包括固定在钎杆固定体110靠近锤头50上端的安装托架150、以及固定于安装托架150的减震胶墩160，减震胶墩160中开设有允许钎杆20和锤头打击体52穿过的通孔，减震胶墩160能够与锤头主体51相抵接。在锤头50向下转动、打击钎杆20时，锤头50的锤头主体51会打击在减震胶墩160的顶部，减震胶墩160被压缩变形、吸收部分冲击力后，锤头50停止向下打击钎杆20，故减震胶墩160能够减轻锤头50打击钎杆20时对上滑套120的冲击。

进一步地，如图1和图2所示，外壳体10为夹板式外壳，具有两块对称设置的外夹板102、以及一圈固设在钎杆固定体110外周侧的内夹板101，两块外夹板102的内侧形成有安装腔，锤头导向臂40、锤头50、驱动油缸30、蓄能气缸90、钎杆20、钎杆固定体110和内夹板101都安装在外夹板102内侧的安装腔中，即驱动油缸30和蓄能气缸90都安装在外壳体10内。如图3或图4所示，挖掘机具有大臂241、与大臂241端部铰接的小臂242、以及小臂油缸243，小臂油缸243的缸体铰接于小臂242，同时，小臂油缸243和小臂242之间连接有导向连杆244。每块外夹板102上都设有两个安装孔103，两个安装孔103都为轴孔；其中一个轴孔中穿设有第四轴销220，外夹板102通过第四轴销220与挖掘机的小臂242铰接；另一个轴孔中穿设有第五轴销230，外夹板102通过第五轴销230与挖掘机的小臂油缸243的活塞杆铰接，如此将外壳体10安装在挖掘机上。采用夹板式外壳具有以下优点：

1、能够灵活实现图3所示的钎杆20朝下时的正向安装、以及图4所示的钎杆20朝上时的反向安装，钎杆20朝下时的正向安装能够实现水平面以下180度无死角打击，钎杆20朝上时的反向安装能够实现水平面以上180度无死角打击，从而实现360度无死角打击破碎作业。

2、外夹板102能够保护其内的零件，即保护驱动油缸30和蓄能气缸90，避免钎杆20打击岩石时飞出的碎石进入内部，起到较好的对内保护作用；同时，外夹板102还能够避免锤头50打击钎杆20瞬间飞出的铁屑意外伤人，起到较好的对外保护作用。

3、外夹板102上两个安装孔103的孔距与挖掘机出厂的连接轴孔的孔距一致，故外夹板102能够直接安装于挖掘机，无需改装。

4、夹板式外壳可横向移动动作，从而能够移开已经破碎过的岩石土堆，漏出未破碎的岩石，便于找到打击点；并且，夹板式外壳上下转动的角度大，在挖掘机大臂241与小臂242静止不动的情况下，夹板式外壳的外夹板102围绕安装孔103中的第四轴销220能够进行90度以上的大角度转动，有利于驾驶员找打击点。

5、利于各零件的紧密排列，缩小组合空间，节省原材料，重量轻，降低制造成本。

综上所述，以图3视图中单轴旋转时间控频破碎锤正向安装为例，单轴旋转时间控频破碎锤的工作过程包括以下步骤：

步骤S1、将单轴旋转时间控频破碎锤安装在挖掘机上；

步骤S2、设定时间控制器60的时间控制参数，时间控制器60通过电线210控制电磁换向阀70的进油时间和排油时间；

步骤S3、通过充气阀92将蓄能气缸90的氮气室91内充满氮气；

步骤S4、挖掘机的小臂242推动外壳体10向下运动，外壳体10带动钎杆固定体110和钎杆20同时向下运动，当钎杆20与待击碎物体接触后，钎杆20上移，直至限位槽21下端的上移限位部23与行程限位销140抵接；

步骤S5、时间控制器60控制电磁换向阀70的进油口71打开、排油口72关闭，来自挖掘机中液压系统的高压油依次通过电磁换向阀70和油管80进入驱动油缸30的高压油室31，推动驱动油缸30的活塞杆向上伸出，从而推动锤头导向臂40和锤头50向上转动，同时，锤头导向臂40带动蓄能气缸90的活塞杆一起向上运动，将氮气室91内的氮气压缩；

步骤S6、时间控制器60内设置的预定时间达到后，时间控制器60控制电磁换向阀70的进油口71关闭、排油口72打开，则驱动油缸30的高压油室31内的高压油依次通过油管80和电磁换向阀70回流至液压系统，则驱动油缸30的活塞杆向下回缩，同时，氮气室91内的氮气开始膨胀，推动蓄能气缸90的活塞杆快速向下移动、回缩，在驱动油缸30和蓄能气缸90的共同作用下，锤头导向臂40和锤头50向下转动，锤头50向下打击钎杆20，钎杆20打击待击碎物体，直至锤头50停止向下运动；

步骤S7、重复上述步骤S4至步骤S6。

由上述内容可知，时间控制器60控制电磁换向阀70的进油时间和排油时间，由此决定驱动油缸30的活塞杆的升降行程、以及蓄能气缸90的活塞杆的升降行程，由此决定蓄能气缸90的氮气室91内氮气压缩比值，而氮气压缩比值决定锤头导向臂40的下落速度，锤头导向臂40的下落速度决定锤头50打击钎杆20的力度。因此，本申请由时间控制器60控制锤头50的起落行程和打击频率，实现锤头50打击力度大小可调，节省打击时间；并且，以短距离受力点带动长距离受力点的杠杆结构设计，使得蓄能气缸90的活塞杆反向拉动的锤头50向下打击钎杆20速度更快，运动行程长，打击力量大,提高破碎作业效率。

综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种单轴旋转时间控频破碎锤，包括外壳体(10)、可上下移动地安装在外壳体(10)中的钎杆(20)、安装于外壳体(10)的驱动油缸(30)、铰接于外壳体(10)且由驱动油缸(30)驱动转动的锤头导向臂(40)、以及与锤头导向臂(40)相固定的锤头(50)，所述锤头(50)与钎杆(20)打击配合，其特征在于：还包括时间控制器(60)和电磁换向阀(70)，所述时间控制器(60)和电磁换向阀(70)通讯连接，所述电磁换向阀(70)通过油管(80)与驱动油缸(30)的高压油室(31)相连。

2.根据权利要求1所述的单轴旋转时间控频破碎锤，其特征在于：所述电磁换向阀(70)具有进油口(71)和排油口(72)，所述电磁换向阀(70)的进油口(71)和排油口(72)都与挖掘机的液压系统相连。

3.根据权利要求1所述的单轴旋转时间控频破碎锤，其特征在于：还包括安装于外壳体(10)的蓄能单元，所述蓄能单元与锤头导向臂(40)相连；

当所述驱动油缸(30)驱动锤头(50)向远离钎杆(20)的方向运动时，所述蓄能单元处于蓄能状态；

当所述驱动油缸(30)驱动锤头(50)向靠近钎杆(20)的方向运动时，所述蓄能单元作用于锤头导向臂(40)、使锤头(50)向靠近钎杆(20)的方向运动。

4.根据权利要求3所述的单轴旋转时间控频破碎锤，其特征在于：所述蓄能单元包括蓄能气缸(90)，所述蓄能气缸(90)设有氮气室(91)、以及与氮气室(91)连通的充气阀(92)；所述驱动油缸(30)的缸体和蓄能气缸(90)的缸体同轴铰接于外壳体(10)，所述驱动油缸(30)的活塞杆和蓄能气缸(90)的活塞杆同轴铰接于锤头导向臂(40)；

当所述驱动油缸(30)驱动锤头(50)向远离钎杆(20)的方向运动时，所述氮气室(91)的体积减小；

当所述驱动油缸(30)驱动锤头(50)向靠近钎杆(20)的方向运动时，所述氮气室(91)的体积增加。

5.根据权利要求1所述的单轴旋转时间控频破碎锤，其特征在于：所述外壳体(10)内固定有钎杆固定体(110)，所述钎杆(20)通过上滑套(120)和下滑套(130)可上下移动地穿设在钎杆固定体(110)中。

6.根据权利要求5所述的单轴旋转时间控频破碎锤，其特征在于：还包括固定于钎杆固定体(110)的行程限位销(140)，所述钎杆(20)的外周面上开设有容置行程限位销(140)的限位槽(21)，所述限位槽(21)的上槽壁构成能够与行程限位销(140)抵接配合的下移限位部(22)，所述限位槽(21)的下槽壁构成能够与行程限位销(140)抵接配合的上移限位部(23)。

7.根据权利要求5所述的单轴旋转时间控频破碎锤，其特征在于：所述外壳体(10)包括一圈固设在钎杆固定体(110)外周侧的内夹板(101)。

8.根据权利要求5所述的单轴旋转时间控频破碎锤，其特征在于：所述锤头(50)包括与锤头导向臂(40)固定相连的锤头主体(51)、以及固定在锤头主体(51)且与钎杆(20)打击配合的锤头打击体(52)，所述锤头打击体(52)至少有一部分向外突出于锤头主体(51)。

9.根据权利要求8所述的单轴旋转时间控频破碎锤，其特征在于：还包括固定在所述钎杆固定体(110)靠近锤头(50)一端的安装托架(150)、以及固定于安装托架(150)的减震胶墩(160)，所述减震胶墩(160)中开设有允许钎杆(20)和锤头打击体(52)穿过的通孔，所述减震胶墩(160)能够与锤头主体(51)相抵接。

10.根据权利要求1所述的单轴旋转时间控频破碎锤，其特征在于：所述外壳体(10)上设有安装孔(103)。

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