CN2454091Y - 改进的长行程气动冲击机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及长行程气动冲击机构,使机构制造简单、可靠耐用。由缸管、外套、活塞、头部衬套、钎具、头部弹簧、导气罩、固定销、柄套和阀配气机构组成,由缸管和外套组合成缸体并自然形成一空腔；缸管壁厚均匀其上有排气孔；外套由钢管部分和前接头部分焊接而成并有螺纹辅加连接,前接头部分内有台阶内孔并有端面且装入头部衬套,头部衬套内装有钎具,钢管部分的头端有螺纹,并有一凹口圆柱面；柄套空腔内的阀配气机构有：环柱阀配气机构或环阀配气机构或漏斗阀配气机构。用于气动冲击机具。

Description

改进的长行程气动冲击机构

本实用新型涉及长行程气动冲击机构，它广泛适用于小功率的气动冲击机具，尤其是5～12公斤级的手持式气动冲击机具。

在长行程气动冲击机构中，其配气机构必须满足前室废气能不断排出的要求。这是因为如果不能不断排出，前室废气势必形成反压气垫并由此造成气体弹簧蓄能效应，从而大为减少活塞的冲击功。在大功率机型方面往往采用控制阀或半控阀配气机构以节省能源即压气；在小功率机具方面，则大多采用压差阀配气机构以简化结构，方便加工。传统典型的采用压差式筒状阀配气机构的长行程气动冲击机构具体结构如图1所示，现今大量使用于气镐和气铲及同类产品。图中上半部份为冲程状态，下半部份为回程状态。该气动冲击机构由阀柜垫板1、筒状阀2和阀柜3组成阀配气机构装在柄套4的空腔，筒状阀2装在阀柜3的阶梯内孔并与阶梯内孔成三级同心滑动配合。阀柜3上的通气孔道A1上的排气孔301与排气孔道B1上的排气孔302在位置尺寸上有重合，使机构处在冲程状态即活塞8处在V→VP位置时，筒状阀2上的外槽101将排气孔301与302互相连通。缸体7与柄套4通过螺纹连接并由固定销5固定，导气罩6固定在柄套4与缸体7之间，缸体7内装有活塞8，而缸体上的轴向孔道分别与阀柜3上的孔道相对应并通过螺纹连接压紧阀柜3，缸体头部外装有头部弹簧11而头部的内孔装有头部衬套10，头部衬套10与缸体7的头部内孔成压配合固定并内装钎具9，钎具9在活塞8的不断打击下进行破碎工作。当图1中的机构处于冲程状态位置打击钎具9时，筒状阀2上的外槽101处于将阀柜3上的排气孔301和排气孔302沟通状态，前室701的废气通过气孔F1进入孔道A’和A1’，经过排气孔301通过外槽101经过排气孔302进入孔道B1和B，通过气路F不断地直排大气，后室702的废气则通过已打开的气孔F₂进入孔道B经过气路F直排大气；当处于回程状态时即活塞8处于V→0位置压缩后室702的气体使其压力升高推动筒状阀2运动换向时，前室701的废气则通过已打开的气孔F₂进入孔道B经过气路F直接排放大气。但该机构实际工作存在以下问题：

1、缸体采用整体结构，加工难度大，成本高；

2、轴向孔道多，孔壁δ薄，削弱了本体强度，特别是深长孔道由于加工中的偏心并由此造成孔壁δ的进一步减少，不利于硬化处理，使得缸体不耐用。如果钻漏即δ=0，则立即报废，导致成本加大；

3、头部衬套靠压配合固定，在活塞的高频冲击载荷影响下，有时会脱落，影响使用；

4、前、后室的废气经过排气通路直排大气，使排气噪声没有得到消减处理。

本实用新型目的是提供一种制造简单、可靠耐用、降噪音的改进的长行程气动冲击机构。

为达到上述目的的本实用新型技术方案是这样的：改进的长行程气动冲击机构，它由缸管、外套、活塞、头部衬套、钎具、头部弹簧、导气罩、固定销、柄套和阀配气机构组成，其特征在于：由缸管和外套组合成缸体并自然形成一空腔；缸管为一壁厚均匀的钢管，其上有排气孔；外套由钢管部份和前接头部份焊接而成并有螺纹辅加连接，外套的前接头部份内有台阶内孔并有端面且装有头部衬套，头部衬套内装有钎具，外套前接头部份的外端有圆弧槽并装有头部弹簧；外套的钢管部份的头端有螺纹，并有一凹口圆柱面，其上有定位孔和排气孔；外套通过螺纹与柄套相连接并以固定销固定；导气罩套装并固定在柄套与外套之间；缸管的一头装在外套的前接头部份的内孔并压紧头部衬套，缸管内装有活塞；活塞上有中心孔，头部锥面有两小孔；缸管的另一头装在并压紧装在柄套空腔内的阀配气机构上；阀配气机构上有中心管一直穿过活塞的中心孔直到前室成为前室的通气气路，中心管上在阀配气机构内的部份有通气孔与阀配气机构中的前室进气气路或前室废气的排气气路相连；柄套空腔内的阀配气机构有：环柱阀配气机构或环阀配气机构或漏斗阀配气机构。

上述改进了的缸体结构可配设多种相适应的阀配气机构，阀的工作原理仍为压差式，由阀配气机构中的中心管一直穿过活塞的中心孔直到前室成为前室的通气管路，阀通过压差进行换向配气，对设在阀配气机构中的前室排气气路实现控制以至满足前室废气的不断排出的要求。缸体便于制造，且壁厚均匀，消除了原先轴向孔壁对本体强度的影响，为硬化处理创造了条件，有效地提高了耐用度。外套由钢管部份和前接头部份焊接而成并有螺纹辅助连接，非常坚固；外套中的前接头部份设有台阶内孔，使装在台阶内孔里的头部衬套得到结构固定，永不脱落，完全可靠。由于形成了自然空腔，使排入空腔里的废气先立即膨胀减压，经过膨胀减压后的废气的排气噪声由于排放压力的降低而随之降低；同时由于空腔也为在外套的钢管部份采用小孔群(孔径φ≤4)排气结构创造了条件，使噪声得到更进一步的降低。如有更低的噪声要求，可将外套的连接结构改为拉杆的连接结构：即用拉杆紧固柄套和前接头，用消音管代替原先外套的钢管部份进行消音排放，噪声会更低；且达到了制造较简单的效果。

下面以附图、实施例进一步说明。

图1为已有长行程气动冲击机构结构示意图；

图2为本实用新型实施例一，即采用环柱阀的改进的长行程气动冲击机构结构示意图；

图3为本实用新型实施例一环柱阀剖视示意图；

图4为本实用新型实施例一阀柜立体外观示意图；

图5为本实用新型实施例一外套剖视示意图；

图6为本实用新型实施例二，即采用环阀的改进的长行程气动冲击机构结构示意图；

图7为本实用新型实施例二环阀剖视示意图；

图8为本实用新型实施例二阀柜立体外观示意图；

图9为本实用新型实施例三，即采用漏斗阀的改进的长行程气动冲击机构结构示意图；

图10为本实用新型实施例三阀后座立体外观示意图；

图11为本实用新型实施例三漏斗阀剖视示意图；

图12为本实用新型实施例三阀座立体外观示意图；

如图2～5所示：图2上半部为冲程状态，下半部为回程状态。本实用新型由缸管20、外套19、活塞21、头部衬套22、钎具9、头部弹簧11、导气罩18、固定销17、柄套16和阀配气机构组成，其特征在于：由缸管20和外套19组合成缸体并自然形成一空腔200；缸管20为一壁厚均匀的钢管，其上有排气孔0；外套19由钢管部份19a和前接头部份19b焊接而成并有螺纹191辅加连接，外套19的前接头部份19b内有台阶内孔192、193并有端面194且装有头部衬套22，头部衬套22内装有钎具9，外套19前接头部份19b的外端有圆弧槽195并装有头部弹簧11；外套19的钢管部份19a的头端有螺纹190，并有一凹口圆柱面196，其上有定位孔192’和排气孔01、02；外套19通过螺纹与柄套16相连接并以圆定销17固定；导气罩18套装并固定在柄套16与外套19之间；缸管20的一头装在外套19的前接头部份19b的内孔并压紧同样装在内孔的头部衬套22，缸管20内装有活塞21；活塞21上有中心孔，头部锥面S有两小孔；缸管20的另一头装在并压紧装在柄套16空腔内的阀配气机构上；阀配气机构上有中心管23一直穿过活塞21的中心孔直到前室201成为前室的通气气路230，中心管23上在阀配气机构内的部份有通气孔与阀配气机构中的前室进气气路或前室废气的排气气路相连；其中，环柱阀配气机构由阀柜15、环柱阀14、阀后座13和中心管23组成；阀柜15的外圆面150与柄套16的内孔成固定密封或密封圈密封；阀柜15内装环柱阀14并与环柱阀14的外圆面142和143成二级同心滑动配合；阀柜15的一端套在缸管20上，另一端内装阀后座13并靠在柄套16的空腔里面；阀后座13上的圆柱面131装入环柱阀14的内孔146内并与其成滑动密封，阀后座13上的中心孔装有中心管23并与其外圆成固定密封；中心管23一直穿过活塞21的中心孔直到前室201成为前室气路230，中心管23的外圆与活塞21的中心孔成滑动密封；在阀柜15上各有四～六个进气气路400即孔道并有进气口a和进气口c与之相连，还有排气气路N即排气孔道f和g与阀柜15的排气气腔402相连；环柱阀14上有外槽141和内腔140并有二～四个通气孔h连通，外槽141上有环面147和148分别在环柱阀14的换向运动中控制前室201的进气开口Δ和前室201的废气排气开口H2；环柱阀14上有常压面M和消除启动死点的一个小孔i，环柱阀的两头大小端而144与145在环柱阀14的换向运动中分别靠死在缸管20的环面Q和阀后座13的台阶R上；阀后座13的装入环柱阀14的内孔146的圆柱面131部份有通气孔d和b各二～三个，内有气腔130，通气孔d和b连通气腔130和环柱阀14上的气腔140，气腔130有与装在并固定在阀后座13的中心孔内的中心管23上的通气孔e相通。

现仪列举采用环柱阀配气机构的实施例一说明本实用新型工作过程：

当接通气源压气P到达气腔300并进入进气气路400后，分别通过进气口a和进气口c即气路E和气路A进入常通气室301和后室202；由于进入常通气室301的压气先建立起压力并通过作用在环柱阀14上的常压面M上所产生的压力差推动环柱阀14运动换向直至端面144靠死在缸管20的环面Q上，切断了气路A；而环柱阀14上的外槽141上的环面147和148分别打开了前室进气开口Δ和关断了前室废气排气开口H2，这时进入常通气室301的压气顺着进气开口Δ进入环柱阀14上的外槽141经过通气孔h进气腔140，经过阀后座13上的通气孔d和b进入气腔130，通过中心管23上的通气孔e即气路K顺着中心管23的内孔气路230经过气路X到达前室201推动活塞21回程后退。当活塞21回程后退至V→0位置时，由于活塞21不断后退而被不断压缩导致压力不断升高的后室202的气体将通过作用在环柱阀14的端面144上可产生的压力差推动环柱阀14运动换向直至其端面145靠死在阀后座13的台阶R上，切断了气路K并打开了气路A和前室废气的阀柜15上的排气开口H2。这时前室201的废气通过已被活塞21上的锥面S打开的缸管20上的排气孔O如气路F1、F2所示排入空腔200，并立即膨胀减压然后经外套19上的排气孔01、02进入导气罩18即气路F排入大气。打开了的气路A使压气不断地进入后室202推动活塞21由后退转为前冲去打击钎具9；而在活塞21不断前冲过程中的前室201的废气由气路Y进入中心管23的内孔气路230并通过通气孔e进入阀后座13上的气腔130并经过通气孔d和b进入环柱阀14上的内腔140并通过通气孔h进入外槽141通过已被打开的前室废气的排气开口H2即气路J进入阀柜15上的排气气腔402通过排气气路N即排气孔道f和g被不断地排入空腔200，并立即膨胀减压然后经外套19上的排气孔01、02进入导气罩18即气路F排入大气。当活塞21前冲至V→VP位置时，后室202的压气压力由于其压气通过已被活塞21上的端面T打开的缸管20上的排气孔0如气路F1、F2排入空腔200并如前室201的废气排放过程一样最终排入大气直到压力近至大气压，这时环柱阀14的端面144上由后室202的压气压力作用所产生的压力由于后室202压气压力的下降而随之消失，环柱阀14将由常通气室301中的压气始终作用在其常压面M上所产生的压力差推动环柱阀14回转换向直到其端面144靠死在缸管20的环面Q上，切断了后室202的气路A和前室201的废气排气气路J，打开了前室201的进气开口Δ及进气气路K，这时压气将通过进气开口Δ顺着进气气路K经过中心管23的内孔气路230通过气路x进入前室201，推动打击钎具9后的活塞21不断后退，并不断压缩后室202的气体使其压力不断升高。如此反复，不断循环。

如图6～8所示：图6上半部冲程状态，下半部回程状态。其中，环阀配气机构由阀柜27、环阀26、阀后座25和中心管23a组成；阀柜27的外圆面270与柄套16的内孔成固定密封或密封圈密封；阀柜27有内孔271内装环阀26并与其外圆262成同心滑动配合；阀柜27的一端套在缸管20上，另一端内装阀后座25；阀后座25的底面贴在柄套16的空腔里面，另一面的台阶圆柱面252和251装入环阀26的台阶内孔265与266并成二级同心滑动密封，阀后座25的中心孔装有中心管23a并与其外圆成固定密封，中心管23a一直穿过活塞21的中心孔直到前室201成为前室气路230，中心管23的外圆与活塞21的中心孔成滑动密封；阀柜27上各有四～六个进气气路400即孔道，并与进气口C相连，排气气路N即排气孔道f和g并与阀柜27上的排气气腔402相连；环阀26上有外槽261和内腔260并有二～四个通气孔h连通，外槽261上的环面264和环阀26上的常压面M在环阀26的换向运动分别控制前室201的废气排气开口H2和进气开口Δ，环阀26上的内孔端面267和端面263在环阀26的换向运动中分别靠死在阀后座25的台阶R和缸管20的环面Q上，环阀26上有一消除启动死点用的小孔i；阀柜27装有阀后座25的一端有进气口a与常通气室301相连；阀后座25的圆柱面252的部分有通气孔d和b各二～三个并与阀后座25的中心孔上的气腔250相通；装在并固定在阀后座25中心孔内的中心管23a有通气孔e与阀后座25的气腔250相通。

如图9～12所示：图9上半部冲程状态，下半部回程状态。其中，漏斗阀配气机构由阀套30、阀座31、漏斗阀29、阀后座28和中心管23b组成；阀套30为一钢管，有进气孔a和进气孔c，阀套30的一头套在阀座31的一端上，漏斗阀29装在里面；漏斗阀29上的圆柱面291和293分别与阀套30的内孔和阀座31的内孔312成二级同心滑动配合；阀套30的另一头内装阀后座28，漏斗阀29上的凸缘内孔296与阀后座28上的圆柱面281成滑动密封；阀座31的外圆面310与柄套16的内孔成固定密封或密封圈密封；阀座31上有二～三组通气孔d和二～三个排气气路N即排气孔道f和g并与内孔312相通，阀座31的另一端装入缸管20孔内，而装入阀套30的一端有凸缘面Q’；漏斗阀29有常压面M，常压面M由凸缘端面298和环面299组成，而端面292和297在漏斗阀29的换向运动中分别靠死在阀座31的凸缘面Q’和阀后座28的凸缘面R上，凸缘端面298和另一端面295则在漏斗阀29的换向运动中分别控制前室201的进气开口Δ和前室废气的排气孔道f，内孔294通过中心管23b，漏斗阀29上有一消除启动死点用的小孔i；中心管23b装入并固定在阀后座28的中心孔内，通过漏斗阀29的内孔294插入阀座31的中心孔并一直穿过活塞21的中心孔直到前室201并成为前室气路230；中心管23b的外圆与活塞21的中心孔成滑动密封；中心管23b的外圆与阀后座28阀座31的中心孔成固定密封，中心管23b上有通气孔e1和e与气室303和阀座31上的气室402相对应。

Claims (4)

1、改进的长行程气动冲击机构，它由缸管、外套、活塞、头部衬套、钎具、头部弹簧、导气罩、固定销、柄套和阀配气机构组成，其特征在于：由缸管和外套组合成缸体并自然形成一空腔；缸管为一壁厚均匀的钢管，其上有排气孔；外套由钢管部份和前接头部份焊接而成并有螺纹辅加连接，外套的前接头部份内有台阶内孔并有端面且装有头部衬套，头部衬套内装有钎具，外套的前接头部份的外端有圆弧槽并装有头部弹簧；外套的钢管部份的头端有螺纹，并有一凹口圆柱面，其上有定位孔和排气孔；外套通过螺纹与柄套相连接并以固定销固定；导气罩套装并固定在柄套与外套之间；缸管的一头装在外套的前接头部份的内孔并压紧头部衬套，缸管内装有活塞；活塞上有中心孔，头部锥面有两小孔；缸管的另一头装在并压紧装在柄套空腔内的阀配气机构上；阀配气机构上有中心管一直穿过活塞的中心孔直到前室成为前室的通气气路，中心管上在阀配气机构内的部份有通气孔与阀配气机构中的前室进气气路或前室废气的排气气路相连；柄套空腔内的阀配气机构有：环柱阀配气机构或环阀配气机构或漏斗阀配气机构。

2、如权利要求1所述的改进的长行程气动冲击机构，其特征在于：其中，环柱阀配气机构由阀柜、环柱阀、阀后座和中心管组成；阀柜的外圆面与柄套的内孔成固定密封或密封圈密封；阀柜内装环柱阀并与环柱阀的外圆面成二级同心滑动配合；阀柜的一端套在缸管上，另一端内装阀后座并靠在柄套的空腔里面；阀后座上的圆柱面装入环柱阀的内孔内并与其成滑动密封，阀后座上的中心孔装有中心管并与其外圆成固定密封；中心管一直穿过活塞的中心孔成滑动密封；在阀柜上各有四～六个进气气路即孔道并有进气口与之相连，还有排气气路即排气孔道与阀柜的排气气腔相连；环柱阀上有外槽和内腔并有二～四个通气孔连通，外槽上有环面；环柱阀上有常压面和一个小孔，环柱阀的两头大小端面在环柱阀的换向运动中分别靠死在缸管的环面和阀后座的台阶上；阀后座的装入环柱阀的内孔里面的圆柱面部份有通气孔各二～三个，内有气腔，通气孔连通气腔和环柱阀上的气腔，气腔有与装在并固定在阀后座的中心孔里面的中心管上的通气孔相通。

3、如权利要求1所述的改进的长行程气动冲击机构，其特征在于：其中，环阀配气机构由阀柜、环阀、阀后座和中心管组成；阀柜的外圆面与柄套的内孔成固定密封或密封圈密封；阀柜有内孔内装环阀并与其外圆成同心滑动配合，阀柜的一端套在缸管上，另一端内装阀后座；阀后座的底面贴在柄套的空腔里面，另一面的台阶圆柱面和装入环阀的台阶内孔并成二级同心滑动密封，阀后座的中心孔装有中心管并与其外圆成固定密封，中心管一直穿过活塞的中心孔直到前室成为前室气路，中心管的外圆与活塞的中心孔成滑动密封；阀柜上各有四～六个进气气路即孔道，并与进气口相连，排气气路即排气孔道与阀柜上的排气气腔相连；环阀上有外槽和内腔并有二～四个通气孔连通，环阀上的内孔端面和另一端面在环阀的换向运动中分别靠死在阀后座的台阶和缸管的环面上，环面上有一小孔；阀柜装有阀后座的一端有进气口与常通气室相连；阀后座的圆柱面的部分有通气孔各二～三个并与阀后座的中心孔上的气腔相通；装在并固定在阀后座中心孔内的中心管有通气孔与阀后座的气腔相通。

4、如权利要求1所述的改进的长行程气动冲击机构，其特征在于：其中，漏斗阀配气机构由阀套、阀座、漏斗阀、阀后座和中心管组成；阀套为一钢管，有进气孔，阀套的一头套在阀座的一端上，漏斗阀装在里面；漏斗阀上的圆柱面分别与阀套的内孔和阀座的内孔成二级同心滑动配合；阀套的另一头内装阀后座，漏斗阀上的凸缘面内孔与阀后座上的圆柱面成滑动密封；阀座的外圆面与柄套的内孔成固定密封或密封圈密封；阀座上有二～三组通气孔和二～三个排气气路即排气孔道与内孔相通，阀座的另一端装入缸管孔内，而装入阀套的一端有凸缘面；漏斗阀有常压面，常压面由凸缘端面和环面组成，而另外两端面在漏斗阀的换向运动中分别靠死在阀座的凸缘面和阀后座的凸缘面上，内孔通过中心管，漏斗阀上有一小孔；中心管装入并固定在阀后座的中心孔内，通过漏斗阀的内孔插入阀座的中心孔并一直穿过活塞的中心孔直到前室并成为前室气路；中心管的外圆与活塞的中心孔成滑动密封；中心管的外圆与阀后座、阀座的中心孔成固定密封，中心管上有通气孔与气室和阀座上的气室相对应。

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