CN218150897U - 一种液压矿山锤 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压矿山锤，包括气液复合缸、锤壳、整体式锤芯、缓冲座、砧座、钢钎帽、钢钎，气液复合缸安装在锤壳的上方，锤芯的活塞杆由下往上伸入气液复合缸内，钢钎帽通过缓冲座安装在锤壳的下方，耐磨通道孔通过缓冲腔与锤壳内连通，砧座安装在缓冲腔内，钢钎的上端安装在耐磨通道孔内。该矿山锤采用气液复合缸来提高锤芯的打击能量，即采用压力油作用在有杆腔活塞面上提升锤芯，同时压缩无杆腔的压缩气体，无杆腔的压缩气体释放压力并作用在活塞上和锤芯的重力双重作用下，加速下降，由于液压矿山锤的锤芯提升完全使用压力油来驱动提升油缸，锤芯的提升高度可以无级调节，因此保证了节能及环保的要求，符合绿色矿山的目的。

Description

一种液压矿山锤

技术领域

本实用新型涉及土石方开挖施工设备技术领域，尤其涉及一种液压矿山锤。

背景技术

目前国内外对石方开挖施工时，通常采用的办法主要是钻爆法。钻爆法施工过程会产生振动、冲击、噪音和粉尘等有害环境的后果。同时国家对炸药的审批和管控也非常严格。

随着我国经济的快速发展，工程建设将更多的向人口密集或环境安全条件要求更高的地区发展，爆破开挖施工队周围环境和建筑物造成的负面影响越来越受到重视。采用非爆破方式进行石方开挖，将成为避免产生爆炸伤害的有效途径。

但是，由于矿山石方的硬度较大，地形相对复杂，采用现有的工程开挖设备及施工方法，难以进行施工，或者施工速度低，无法适应工程进度要求。

现有技术，本申请人在先申请的申请号为CN202010120578.6的一种基于矿山锤的石方开挖方法，该工法利用矿山锤等设备采用组合化流水作业，通过非爆破方式进行石方开挖，该工法中使用的矿山锤可以采用柴油锤或者液压锤来进行破岩工作，在实际破岩操作时，由于柴油锤的工作原理是利用柴油爆燃释放的能量来提升冲击体，通过冲击体的自由下落的瞬时冲击力作用于钢钎头上，从而破坏岩体；由于柴油锤噪声大、效率较低，同时在柴油锤的爆燃过程中势必会产生大量的废气，造成对环境的污染；出于对环保节能考虑，打造绿色矿山的目的，在矿山的石方开挖的设备上优先选用节能环保高打击能量的液压矿山锤来实现这一目的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种液压矿山锤，该液压矿山锤采用气液复合缸来提高锤芯的打击能量，即采用压力油作用在液压油缸的有杆腔活塞面上提升锤芯，同时压缩液压油缸无杆腔的压缩气体，提升到一定高度后锤芯下落，液压油缸无杆腔的压缩气体释放压力并作用在活塞上和锤芯的重力双重作用下，加速下降，其加速度大于重力加速度，由于液压矿山锤的锤芯提升完全使用压力油来驱动提升油缸，锤芯的提升高度可以无级调节，因此保证了节能及环保的要求，符合绿色矿山的目的。

其技术方案如下：

一种液压矿山锤，包括气液复合缸、锤壳、整体式锤芯、缓冲座、砧座、钢钎帽、钢钎，所述整体式锤芯包括由上往下一体成型的活塞杆、锤体、锤头，所述气液复合缸安装在所述锤壳的上方，所述锤芯通过所述锤体、锤头安装在所述锤壳内，所述锤芯的活塞杆由下往上伸入所述气液复合缸内，所述缓冲座内具有缓冲腔，所述钢钎帽内具有耐磨通道孔，所述钢钎帽通过缓冲座安装在所述锤壳的下方，所述耐磨通道孔通过所述缓冲腔与锤壳内连通，所述砧座安装在所述缓冲腔内，并伸入锤壳内，所述钢钎的上端安装在所述耐磨通道孔内，并伸入所述缓冲腔内。

还包括缓冲垫圈，所述砧座包括由上往下一体成型的上砧座、下砧座，所述下砧座的直径大于上砧座的直径，所述缓冲座的顶部设有第一通孔，所述缓冲腔通过所述第一通孔与所述锤壳内连通，所述上砧座由下往上依次穿过所述缓冲垫圈、第一通孔伸入锤壳内，所述下砧座的侧面与所述缓冲腔的内侧壁竖向滑动连接。

所述缓冲垫圈为环形的双面带钢板的多层缓冲垫层结构。

还包括缓冲胶圈，所述缓冲胶圈设在所述缓冲腔的腔底上，所述钢钎的上端穿过所述缓冲胶圈与所述砧座的底面相抵接。

还包括过渡法兰，所述缓冲座通过所述过渡法兰与所述锤壳的下端连接。

还包括耐磨套，所述耐磨套设在所述钢钎帽的耐磨通道孔内侧壁上，所述钢钎的侧面与所述耐磨套竖向滑动连接。

还包括活塞总成，所述气液复合缸内设有活塞筒，所述活塞杆通过所述活塞总成安装在所述活塞筒内，并通过所述活塞总成将所述活塞筒内的活塞容腔分成气压腔和液压腔。

所述活塞总成包括活塞保持环、第一活塞耐磨环、第二活塞耐磨环、第一动密封圈、第二动密封圈、活塞主体、活塞环和二个静密封圈，所述活塞杆的上部侧面上设有活塞安装环形槽，所述活塞安装环形槽内由上往下依次开设有第一圆环槽、第二圆环槽、第三圆环槽，所述活塞保持环安装在所述第一圆环槽上，二个所述静密封圈分别安装在所述第二圆环槽、第三圆环槽，所述活塞主体的上端内侧设有定位止口，所述活塞主体的外侧由上往下依次设有第一耐磨环环槽、第一动密封环槽、第二动密封环槽、第二耐磨环环槽，所述活塞环、活塞主体由下往上依次安装在所述活塞安装环形槽上，并包覆在所述静密封圈的外侧，所述活塞主体的定位止口卡在所述活塞保持环的外侧，所述第一活塞耐磨环、第一动密封圈、第二动密封圈、第二活塞耐磨环分别安装在所述第一耐磨环环槽、第一动密封环槽、第二动密封环槽、第二耐磨环环槽上。

所述整体式锤芯还包括导向耐磨环，所述导向耐磨环设在所述锤体两端的侧面上，所述导向耐磨环与所述锤壳的内侧壁竖向滑动连接。

还包括连接架，所述连接架安装在所述锤壳的外侧面上，液压矿山锤通过所述连接架安装在工程车辆、挖掘机或专用机械上进行工作。

需要说明的是：

前述“第一、第二…”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于对名称的区分。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

下面对本实用新型的优点或原理进行说明：

1、本实用新型提供了一种液压矿山锤，其包括气液复合缸、锤壳、整体式锤芯、缓冲座、砧座、钢钎帽、钢钎，使用时，先将该液压矿山锤安装在工程车辆、挖掘机或专用机械上进行工作，并由工程车辆、挖掘机或专用机械上的动力系统给气液复合缸提供压力油，动力系统的压力油作用在气液复合缸的液压油缸的有杆腔活塞面上提升锤芯，同时压缩液压油缸无杆腔的压缩气体，提升到一定高度后锤芯下落，液压油缸无杆腔的压缩气体释放压力并作用在活塞上和锤芯的重力双重作用下，加速下降，其加速度大于重力加速度，锤芯加速下落并利用锤头撞击砧座，砧座将锤头的打击能量传递给钢钎，打击的能量通过钢钎作用在岩石体上，当打击能量大于岩石的承载力时，岩石将被破碎；气液复合缸是结合气缸和油缸优点而改进设计的，液压油与压缩空气严格隔离，利用液压油将锤芯提升的同时，增加了气缸中压缩空气的压力，在锤芯下落时，由于压缩气体释放压力并作用在锤芯上，加速锤芯下落，提高锤芯的打击能量，液压矿山锤由于采用了气液双作用方式，通过调整气液复合缸顶腔的充气压力可以实现不同的打击能量，打击能量更加稳定；满足不同工况的使用，同时也提高了设备的利用率，扩大了产品的适用范围；另外由于液压矿山锤的锤芯提升完全使用压力油来驱动提升油缸，锤芯的提升高度可以无级调节，因此保证了节能及环保的要求，符合绿色矿山的目的。

2、本实用新型还包括缓冲垫圈，缓冲垫圈的设置，能够很好的吸收和消纳砧座回弹时的回弹作用力，延长设备的使用寿命，还能减少砧座回弹时产生的震动和噪音。

3、本实用新型的缓冲垫圈为环形的双面带钢板的多层缓冲垫层结构，多层缓冲垫层结构能够根据打桩行程及所产生冲击波的大小及速度，对该缓冲垫层结构的整体刚度进行调节：通过缓冲垫层结构中的缓冲垫数量，和/或同时调整缓冲垫层的预压缩量，使该多层缓冲垫层结构的刚度达到设定的范围。

4、本实用新型还包括缓冲胶圈，缓冲胶圈的设置，可减少砧座下落击打钢钎时对钢钎帽的冲击，延长设备的使用寿命，还能减少砧座下落击打钢钎时产生的震动和噪音。

5、本实用新型还包括过渡法兰，过渡法兰的设置，方便缓冲座的拆装；将钢钎帽更成为管桩桩帽后可以作为液压打桩锤使用，满足不同工况的使用，同时也提高了设备的利用率，降低了设备的生产成本，扩大了产品的适用范围。

6、本实用新型还包括耐磨套，耐磨套的设置，能避免钢钎上下活动时，对钢钎帽的直接磨擦，提高钢纤帽的使用寿命。

7、本实用新型还包括活塞总成，活塞总成用于隔离活塞总成下方的液压油进入活塞杆上方的气腔里，在整体式锤芯上升时，活塞总成压缩上腔气腔里的气体，上腔气腔里的气体压力增高蓄能；在整体式锤芯下落时，上腔气腔里的压缩气体所蓄的能量得以释放，整体式锤芯在重力势能和气体的压缩势能的双重作用下，以大于重力加速度的速度下落，提高锤芯的下落速度和打击能量。

8、本实用新型的活塞总成包括活塞保持环、第一活塞耐磨环、第二活塞耐磨环、第一动密封圈、第二动密封圈、活塞主体、活塞环和二个静密封圈，活塞主体的上端内侧设有定位止口，活塞主体的定位止口卡在所述活塞保持环的外侧，避免活塞主体、活塞环向上滑移，当第一动密封圈、第二动密封圈为双向油封时，本实用新型的锤芯适用于液压双作用打桩锤；当第一动密封圈、第二动密封圈为气液双向油封时，本实用新型的锤芯适用于气液复合双作用打桩锤。

9、本实用新型的整体式锤芯还包括导向耐磨环，使用时，导向耐磨环与锤壳内壁配合，避免锤芯与锤壳之间的碰撞磨擦，保证锤芯在锤壳内上下移动时具有良好的导向性，提高了锤芯的工作效率和稳定性。

附图说明

图1是本实用新型实施例液压矿山锤的侧视图。

图2是图1中钢钎与砧座处的局部放大图。

图3是本实用新型实施例液压矿山锤在气液复合缸处的局部剖视图。

图4是本实用新型实施例活塞总成的剖视图。

图5是本实用新型实施例活塞杆上端的局部剖视图。

图6是本实用新型实施例活塞主体的剖视图。

附图标记说明：

10、气液复合缸，11、活塞筒，20、锤壳，21、过渡法兰，30、整体式锤芯，31、活塞杆，311、活塞安装环形槽，312、第一圆环槽，313、第二圆环槽，314、第三圆环槽，32、锤体，321、导向耐磨环，33、锤头，40、缓冲座，41、缓冲腔，50、砧座，51、上砧座，52、下砧座，53、缓冲垫圈，54、缓冲胶圈，60、钢钎帽，61、耐磨通道孔，62、耐磨套，70、钢钎，80、活塞总成，81、活塞保持环，82、第一活塞耐磨环，83、第二活塞耐磨环，84、第一动密封圈，85、第二动密封圈，86、活塞主体，861、定位止口，862、第一耐磨环环槽，863、第一动密封环槽，864、第二动密封环槽，865、第二耐磨环环槽，87、活塞环，88、静密封圈。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明。

参见图1至图6所示，本实用新型提供的一种液压矿山锤，包括气液复合缸10、锤壳20、整体式锤芯30、缓冲座40、砧座50、钢钎帽60、钢钎70，整体式锤芯30包括由上往下一体成型的活塞杆31、锤体32、锤头33，气液复合缸10安装在锤壳20的上方，锤芯通过锤体32、锤头33安装在锤壳20内，锤芯的活塞杆31由下往上伸入气液复合缸10内，缓冲座40内具有缓冲腔41，钢钎帽60内具有耐磨通道孔61，钢钎帽60通过缓冲座40安装在锤壳20的下方，耐磨通道孔61通过缓冲腔41与锤壳20内连通，砧座50安装在缓冲腔41内，并伸入锤壳20内，钢钎70的上端安装在耐磨通道孔61内，并伸入缓冲腔41内。

使用时，先将该液压矿山锤安装在工程车辆、挖掘机或专用机械上进行工作，并由工程车辆、挖掘机或专用机械上的动力系统给气液复合缸10提供压力油，动力系统的压力油作用在气液复合缸10的液压油缸的有杆腔活塞面上提升锤芯，同时压缩液压油缸无杆腔的压缩气体，提升到一定高度后锤芯下落，液压油缸无杆腔的压缩气体释放压力并作用在活塞上和锤芯的重力双重作用下，加速下降，其加速度大于重力加速度，锤芯加速下落并利用锤头33撞击砧座50，砧座50将锤头33的打击能量传递给钢钎70，打击的能量通过钢钎70作用在岩石体上，当打击能量大于岩石的承载力时，岩石将被破碎；气液复合缸10是结合是气缸和油缸优点而改进设计的，液压油与压缩空气严格隔离，利用液压油将锤芯提升的同时，增加了气缸中压缩空气的压力，在锤芯下落时，由于压缩气体释放压力并作用在锤芯上，加速锤芯下落，提高锤芯的打击能量，液压矿山锤由于采用了气液双作用方式，通过调整气液复合缸10顶腔的充气压力可以实现不同的打击能量，打击能量更加稳定；满足不同工况的使用，同时也提高了设备的利用率，扩大了产品的适用范围；另外由于液压矿山锤的锤芯提升完全使用压力油来驱动提升油缸，锤芯的提升高度可以无级调节，因此保证了节能及环保的要求，符合绿色矿山的目的。

本实用新型的液压矿山锤还包括缓冲垫圈53、缓冲胶圈54、过渡法兰21、耐磨套62、活塞总成80、连接架，砧座50包括由上往下一体成型的上砧座51、下砧座52，下砧座52的直径大于上砧座51的直径，缓冲座40的顶部设有第一通孔，缓冲腔41通过第一通孔与锤壳20内连通，上砧座51由下往上依次穿过缓冲垫圈53、第一通孔伸入锤壳20内，下砧座52的侧面与缓冲腔41的内侧壁竖向滑动连接。缓冲垫圈53的设置，能够很好的吸收和消纳砧座50回弹时的回弹作用力，延长设备的使用寿命，还能减少砧座50回弹时产生的震动和噪音。

其中，缓冲垫圈53为环形的双面带钢板的多层缓冲垫层结构。多层缓冲垫层结构能够根据打桩行程及所产生冲击波的大小及速度，对该缓冲垫层结构的整体刚度进行调节：通过缓冲垫层结构中的缓冲垫数量，和/或同时调整缓冲垫层的预压缩量，使该多层缓冲垫层结构的刚度达到设定的范围。

缓冲胶圈54设在缓冲腔41的腔底上，钢钎70的上端穿过缓冲胶圈54与砧座50的底面相抵接。缓冲胶圈54的设置，可减少砧座50下落击打钢钎70时对钢钎帽60的冲击，延长设备的使用寿命，还能减少砧座50下落击打钢钎70时产生的震动和噪音。

缓冲座40通过过渡法兰21与锤壳20的下端连接。过渡法兰21的设置，方便缓冲座40的拆装；将钢钎帽60更成为管桩桩帽后可以作为液压打桩锤使用，满足不同工况的使用，同时也提高了设备的利用率，降低了设备的生产成本，扩大了产品的适用范围。

耐磨套62设在钢钎帽60的耐磨通道孔61内侧壁上，钢钎70的侧面与耐磨套62竖向滑动连接。耐磨套62的设置，能避免钢钎70上下活动时，对钢钎帽60的直接磨擦，提高钢纤帽的使用寿命

气液复合缸10内设有活塞筒11，活塞杆31通过活塞总成80安装在活塞筒11内，并通过活塞总成80将活塞筒11内的活塞容腔分成气压腔和液压腔。活塞总成80用于隔离活塞总成80下方的液压油进入活塞杆31上方的气腔里，在整体式锤芯30上升时，活塞总成80压缩上腔气腔里的气体，上腔气腔里的气体压力增高蓄能；在整体式锤芯30下落时，上腔气腔里的压缩气体所蓄的能量得以释放，整体式锤芯30在重力势能和气体的压缩势能的双重作用下，以大于重力加速度的速度下落，提高锤芯的下落速度和打击能量。

其中，活塞总成80包括活塞保持环81、第一活塞耐磨环82、第二活塞耐磨环83、第一动密封圈84、第二动密封圈85、活塞主体86、活塞环87和二个静密封圈88，活塞杆31的上部侧面上设有活塞安装环形槽311，活塞安装环形槽311内由上往下依次开设有第一圆环槽312、第二圆环槽313、第三圆环槽314，活塞保持环81安装在第一圆环槽312上，二个静密封圈88分别安装在第二圆环槽313、第三圆环槽314，活塞主体86的上端内侧设有定位止口861，活塞主体86的外侧由上往下依次设有第一耐磨环环槽862、第一动密封环槽863、第二动密封环槽864、第二耐磨环环槽865，活塞环87、活塞主体86由下往上依次安装在活塞安装环形槽311上，并包覆在静密封圈88的外侧，活塞主体86的定位止口861卡在活塞保持环81的外侧，第一活塞耐磨环82、第一动密封圈84、第二动密封圈85、第二活塞耐磨环83分别安装在第一耐磨环环槽862、第一动密封环槽863、第二动密封环槽864、第二耐磨环环槽865上。活塞主体86的上端内侧设有定位止口861，活塞主体86的定位止口861卡在所述活塞保持环81的外侧，避免活塞主体86、活塞环87向上滑移，当第一动密封圈84、第二动密封圈85为双向油封时，本实用新型的锤芯适用于液压双作用打桩锤；当第一动密封圈84、第二动密封圈85为气液双向油封时，本实用新型的锤芯适用于气液复合双作用打桩锤。

整体式锤芯30还包括导向耐磨环321，导向耐磨环321设在锤体32两端的侧面上，导向耐磨环321与锤壳20的内侧壁竖向滑动连接。使用时，导向耐磨环321与锤壳20内壁配合，避免锤芯与锤壳20之间的碰撞磨擦，保证锤芯在锤壳20内上下移动时具有良好的导向性，提高了锤芯的工作效率和稳定性。

连接架安装在锤壳20的外侧面上，液压矿山锤通过连接架安装在工程车辆、挖掘机或专用机械上进行工作。提高了设备的利用率，扩大了产品的适用范围。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并不以此限定本实用新型的保护范围；在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种液压矿山锤，其特征在于，包括气液复合缸、锤壳、整体式锤芯、缓冲座、砧座、钢钎帽、钢钎，所述整体式锤芯包括由上往下一体成型的活塞杆、锤体、锤头，所述气液复合缸安装在所述锤壳的上方，所述锤芯通过所述锤体、锤头安装在所述锤壳内，所述锤芯的活塞杆由下往上伸入所述气液复合缸内，所述缓冲座内具有缓冲腔，所述钢钎帽内具有耐磨通道孔，所述钢钎帽通过缓冲座安装在所述锤壳的下方，所述耐磨通道孔通过所述缓冲腔与锤壳内连通，所述砧座安装在所述缓冲腔内，并伸入锤壳内，所述钢钎的上端安装在所述耐磨通道孔内，并伸入所述缓冲腔内。

2.如权利要求1所述液压矿山锤，其特征在于，还包括缓冲垫圈，所述砧座包括由上往下一体成型的上砧座、下砧座，所述下砧座的直径大于上砧座的直径，所述缓冲座的顶部设有第一通孔，所述缓冲腔通过所述第一通孔与所述锤壳内连通，所述上砧座由下往上依次穿过所述缓冲垫圈、第一通孔伸入锤壳内，所述下砧座的侧面与所述缓冲腔的内侧壁竖向滑动连接。

3.如权利要求2所述液压矿山锤，其特征在于，所述缓冲垫圈为环形的双面带钢板的多层缓冲垫层结构。

4.如权利要求1所述液压矿山锤，其特征在于，还包括缓冲胶圈，所述缓冲胶圈设在所述缓冲腔的腔底上，所述钢钎的上端穿过所述缓冲胶圈与所述砧座的底面相抵接。

5.如权利要求1所述液压矿山锤，其特征在于，还包括过渡法兰，所述缓冲座通过所述过渡法兰与所述锤壳的下端连接。

6.如权利要求1所述液压矿山锤，其特征在于，还包括耐磨套，所述耐磨套设在所述钢钎帽的耐磨通道孔内侧壁上，所述钢钎的侧面与所述耐磨套竖向滑动连接。

7.如权利要求1至6任一项所述液压矿山锤，其特征在于，还包括活塞总成，所述气液复合缸内设有活塞筒，所述活塞杆通过所述活塞总成安装在所述活塞筒内，并通过所述活塞总成将所述活塞筒内的活塞容腔分成气压腔和液压腔。

8.如权利要求7所述液压矿山锤，其特征在于，所述活塞总成包括活塞保持环、第一活塞耐磨环、第二活塞耐磨环、第一动密封圈、第二动密封圈、活塞主体、活塞环和二个静密封圈，所述活塞杆的上部侧面上设有活塞安装环形槽，所述活塞安装环形槽内由上往下依次开设有第一圆环槽、第二圆环槽、第三圆环槽，所述活塞保持环安装在所述第一圆环槽上，二个所述静密封圈分别安装在所述第二圆环槽、第三圆环槽，所述活塞主体的上端内侧设有定位止口，所述活塞主体的外侧由上往下依次设有第一耐磨环环槽、第一动密封环槽、第二动密封环槽、第二耐磨环环槽，所述活塞环、活塞主体由下往上依次安装在所述活塞安装环形槽上，并包覆在所述静密封圈的外侧，所述活塞主体的定位止口卡在所述活塞保持环的外侧，所述第一活塞耐磨环、第一动密封圈、第二动密封圈、第二活塞耐磨环分别安装在所述第一耐磨环环槽、第一动密封环槽、第二动密封环槽、第二耐磨环环槽上。

9.如权利要求7所述液压矿山锤，其特征在于，所述整体式锤芯还包括导向耐磨环，所述导向耐磨环设在所述锤体两端的侧面上，所述导向耐磨环与所述锤壳的内侧壁竖向滑动连接。

10.如权利要求1至6任一项所述液压矿山锤，其特征在于，还包括连接架，所述连接架安装在所述锤壳的外侧面上，液压矿山锤通过所述连接架安装在工程车辆、挖掘机或专用机械上进行工作。

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