專利名稱：用于控制壓力流體操作的撞擊裝置的方法和撞擊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制壓力流體操作的撞擊裝置的方法，該撞 擊裝置允許工具能夠在其縱向方向上相對于安裝在其中的撞擊裝置的 主體移動，并且該撞擊裝置包括工作腔室以及在其中的傳動活塞，該 傳動活塞可移動地安裝在工具的軸線方向上，以便通過作用于傳動活 塞的壓力流體的壓力而在其縱向方向上快速壓迫工具，使得沿工具縱 向方向在工具中產(chǎn)生應(yīng)力脈沖，該應(yīng)力脈沖通過工具而傳遞至待破碎
的材料；控制閥，其包括輸送壓力流體至撞擊裝置和從撞擊裝置輸送 壓力流體的進入通道和排出通道，其還包括可移動地安裝的切換元件， 該切換元件具有用于切換的通道，通過該切換元件的通道，進入通道 以及相似地排出通道，交替地將壓力流體供入工作腔室，以作用于傳 動活塞，以及相似地從工作室排出作用于傳動活塞的壓力流體。
本發(fā)明還涉及一種撞擊裝置，該撞擊裝置允許工具能夠在其縱向 方向上相對于撞擊裝置的主體移動地安裝在該撞擊裝置中，并且撞擊 裝置包括工作腔室以及在其中的傳動活塞，該傳動活塞可移動地安裝 在工具的軸線方向上，以便通過作用于傳動活塞的壓力流體的壓力而 在其縱向方向上快速壓迫工具，使得沿工具縱向方向在工具中產(chǎn)生應(yīng) 力脈沖，該應(yīng)力脈沖通過工具而傳遞至待破碎的材料；控制閥，其包 括輸送壓力流體至撞擊裝置和從撞擊裝置輸送壓力流體的進入通道和 排出通道，其還包括可移動地安裝的切換元件，該切換元件具有用于 切換的通道，利用該切換元件并通過其通道，交替地將壓力流體供入 工作腔室，以作用于傳動活塞，以及相似地從工作室排出作用于傳動 活塞的壓力流體。
在所要求保護的撞擊裝置中，產(chǎn)生應(yīng)力脈沖，使得位于分開的工 作腔室中的傳動活塞被布置成由壓力流體的壓力所作用，最優(yōu)選相對
較快速地作用。壓力的作用朝向工具推動傳動活塞。因此，工具變?yōu)?受壓迫的，由此在工具中產(chǎn)生應(yīng)力脈沖，該應(yīng)力脈沖通過該工具傳遞， 而且當工具的尖端與巖石或另一種待破碎的硬質(zhì)材料相接觸時，工具 將粉碎該材料。為了控制工具的擊打操作，撞擊裝置可利用旋轉(zhuǎn)的切 換元件或者往復(fù)線性移動的切換元件，該切換元件典型地包括連續(xù)的 開口，交替地打開從壓力流體源至撞擊裝置的傳動活塞的連接，以及 相似地，交替地打開從傳動活塞至壓力流體容器的連接。當鉆探條件 變化時，或者因為其它原因時，有時希望改變應(yīng)力脈沖產(chǎn)生的頻率， 這種改變通過調(diào)節(jié)切換元件的移動速度而容易地執(zhí)行。然而，出現(xiàn)的 問題在于，當切換元件的移動速度增加時，打開壓力流體通道的時期 變短。這將改變撞擊裝置的操作和特性，這種情況不是人們所希望的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種方法和一種撞擊裝置，以便能夠隨意地 調(diào)節(jié)應(yīng)力脈沖的產(chǎn)生時間，以及例如補償由于速度移動的增加而縮短 的壓力流體通道打開的時間。
本發(fā)明的方法的特征在于為了調(diào)節(jié)應(yīng)力脈沖的長度，而調(diào)節(jié)壓 力流體作用于傳動活塞并通過該傳動活塞壓迫工具，從而作用于工具 的時間。本發(fā)明的撞擊裝置的特征在于該撞擊裝置包括具有用于壓 力流體的通道的調(diào)節(jié)元件；且切換元件布置為通過調(diào)節(jié)元件的通道輸 送壓力流體至工作通道和從工作通道輸送壓力流體；該撞擊裝置包括 調(diào)節(jié)裝置，用于利用調(diào)節(jié)元件來調(diào)節(jié)壓力流體的壓力的作用時間，該 壓力流體通過控制閥而供應(yīng)至撞擊裝置，并作用于傳動活塞，以及通 過該傳動活塞來壓迫工具。
本發(fā)明的目的是通過調(diào)節(jié)壓力流體進入通道打開的時間和/或控 制閥的切換元件的移動速度，調(diào)節(jié)壓力流體的壓力的作用時間。本發(fā) 明的實施例的目的是在壓力流體進入通道和排出通道中，控制閥的切 換元件的不同側(cè)面具有至少部分對準的開口，切換元件的至少一側(cè)具
有可在切換元件的移動方向上移動的調(diào)節(jié)元件，使得通過移動調(diào)節(jié)元 件可調(diào)節(jié)開口的相互位置，改變對準開口的部分在移動方向上的長度。 根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，相對于切換元件的移動速度進行調(diào)節(jié)，使 得對準開口的部分在切換元件的移動方向上的長度與移動速度成比
例。這將壓力流體通道打開的時間調(diào)節(jié)為與移動速度成比例，使得通 道打開的時間，以及因此應(yīng)力脈沖的產(chǎn)生時間基本上始終相同，而與 移動速度無關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的第三實施例，調(diào)節(jié)元件安裝在控制閥的 切換元件的外部。根據(jù)本發(fā)明的第四實施例，調(diào)節(jié)元件安裝為切換元 件的一體部分。
本發(fā)明的優(yōu)點是可根據(jù)給定的鉆探條件來調(diào)節(jié)應(yīng)力脈沖的長度。 另一優(yōu)點是當調(diào)節(jié)應(yīng)力脈沖的頻率時，能夠同時調(diào)節(jié)應(yīng)力脈沖的長 度，因此產(chǎn)生所要求的長度的應(yīng)力脈沖，而與頻率的改變無關(guān)。


在附圖中將更加詳細地描述本發(fā)明，其中
圖la和lb示意性地示出本發(fā)明的撞擊裝置的實施例， 圖2a和2b示意性地示出本發(fā)明的實施例， 圖3a和3b示意性地示出本發(fā)明的另一實施例，和 圖4示意性地示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
具體實施例方式
圖la是表示根據(jù)本發(fā)明的撞擊裝置l的示意性剖視圖，其包括主體 2，在該主體2內(nèi)設(shè)置有工作腔室3，在該工作腔室3內(nèi)設(shè)置有傳動活塞4。 傳動活塞4與工具5同軸地布置，并可在其軸線方向上移動，使得傳動 活塞4在產(chǎn)生應(yīng)力脈沖期間與工具5相接觸，或者與聯(lián)接至該傳動活塞4 的本身已知的桿相接觸。與工具相對的傳動活塞4的側(cè)面設(shè)置有面對工 作腔室3的壓力面。為了產(chǎn)生應(yīng)力脈沖，有加壓的壓力流體從諸如泵6 的壓力源沿進入通道7通過控制閥8而供應(yīng)至工作腔室3。控制閥包括移 動切換元件(圖2a至3b更詳細示出)，該移動切換元件設(shè)置有通道，諸如
開口或溝槽，其交替地將引導(dǎo)至切換元件的第一進入通道和從切換元 件引導(dǎo)的第二進入通道連接至工作腔室，以及相似地，將從工作腔室 設(shè)置的第二排出通道連接至切換元件和離開切換元件引導(dǎo)的第一排出
通道。當壓力流體的壓力推動傳動活塞4朝向工具5時，產(chǎn)生應(yīng)力脈沖， 該應(yīng)力脈沖通過該傳動活塞4而將工具5壓靠至待破碎的材料。在通過 工具5傳送后，應(yīng)力脈沖通過在某種意義上本身已知的工具的尖端，諸 如鉆頭，而被傳遞至待破碎的材料，諸如巖石，由此使材料粉碎。當 控制閥8的切換元件使壓力流體停止進入工作腔室并隨后將作用于傳 動活塞4的壓力流體沿排出通道9排出至壓力流體容器10時，應(yīng)力脈沖 消失，其中傳動活塞4己經(jīng)在工具5的方向上移動了較短的距離，僅僅 移動若干毫米，在控制閥8的切換元件再次允許壓力流體進入工作腔室 3 (這將產(chǎn)生新的應(yīng)力脈沖)之前，允許該傳動活塞4返回至其起始位 置。在使用撞擊裝置期間，在某種意義上本身已知地，該撞擊裝置以 進給力F被推向工具5并同時推向待破碎的材料。為了使傳動活塞4返 回，如果需要的話，則可在應(yīng)力脈沖之間將壓力介質(zhì)供應(yīng)至腔室3'，或 者可通過機械裝置，諸如彈簧來使傳動活塞返回。
在圖la所示的情況中，控制閥8包括可與工具5同軸旋轉(zhuǎn)的移動切 換元件，該移動切換元件由諸如電機ll的合適的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、利用虛線 示意性示出的電力傳輸在箭頭A的方向上繞其軸線旋轉(zhuǎn)。或者，切換元 件由合適的機構(gòu)來回可旋轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)動。這種旋轉(zhuǎn)的移動切換元件還可另 外地安裝在工作腔室3的側(cè)面上，例如在主體2中?？刂崎y8還可利用往 復(fù)的移動切換元件來代替旋轉(zhuǎn)的移動切換元件。此外，在上述兩種情 況中，能夠利用其切換元件只包括一個通道的控制閥，該一個通道用 于將壓力流體輸送至工作腔室和從工作腔室輸送壓力流體。然而，優(yōu) 選地，控制閥8的切換元件包括多個平行通道。圖la還示出控制單元12， 可連接該控制單元12，以控制控制閥的轉(zhuǎn)速或者往復(fù)的移動控制閥的 移動速度，該控制單元12包括調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置用于采用與圖2a 至3b所示相似的方式，通過調(diào)節(jié)打開壓力流體通道的開口期間的時間， 以例如與切換元件的移動速度成比例地調(diào)節(jié)壓力流體的壓力的作用時
間。上述情況在虛線13a和13b中被示意性示出。通過采用所要求的參 數(shù)，諸如鉆探條件，例如待破碎的巖石的硬度，上述調(diào)節(jié)可利用本身 已知的多種不同技術(shù)來實現(xiàn)。
圖lb是表示根據(jù)本發(fā)明的第二撞擊裝置l的示意性剖視圖，其包括 主體2，在該主體2內(nèi)設(shè)置有工作腔室3，在該工作腔室3內(nèi)設(shè)置有傳動 活塞4。在該實施例中，傳動活塞4由通過通道9a的壓力流體的連續(xù)壓 力所作用。相對于傳動活塞4，通道9a與位于與工具5相對的側(cè)面上的 輔助腔室3a相連接。相似地，為了操作撞擊裝置，相對于傳動活塞4， 工作腔室3位于工具5的側(cè)面上。因此，為了產(chǎn)生應(yīng)力脈沖，壓力流體 從工作腔室3排出一段所要求長度的時間，以便輔助腔室中的壓力流體 的壓力將傳動活塞推向工具。同時，工具變?yōu)槭軌浩?，并且產(chǎn)生應(yīng)力 脈沖。相似地，傳動活塞4由于將壓力流體供應(yīng)至工作腔室3內(nèi)而返回 至其起始位置，在該情況下，傳動活塞停止壓迫工具，該應(yīng)力脈沖消 失。在圖lb的情況下，調(diào)節(jié)以與圖la相同的方式進行，但是圖lb是對 從工作腔室3排出的壓力流體進行調(diào)節(jié)。圖lb示意性地將閥門8描述為 傳統(tǒng)的往復(fù)的移動切換元件，但是根據(jù)本發(fā)明的細節(jié)將在圖2a和2b中 示出。電機ll可以是能夠產(chǎn)生往復(fù)移動的任何裝置，該往復(fù)移動機械 地、液壓地，氣動地或者電氣地操作。
圖2a和2b示意性地示出本發(fā)明的實施例。該圖例如僅示出了配備 有往復(fù)的移動切換元件8a的控制閥8和撞擊裝置的主體2的一部分?？?制闊8的一側(cè)具有壓力流體進入通道7和排出通道9，壓力流體進入通道 7和排出通道9在切換元件8a處終止，其面對切換元件8a的開口7a和9a 被包括在控制閥8中。在該示例中，這些通道固定地形成在撞擊裝置的 主體2中，以便其相對于主體2的位置始終不變。在相對于撞擊裝置的 主體2的切換元件8的另一側(cè)上，控制閥8包括調(diào)節(jié)元件14，該調(diào)節(jié)元件 14與切換元件8a的移動方向B平行，其可往復(fù)地移動，如箭頭C所示， 該調(diào)節(jié)元件14相似地包括與撞擊裝置1的工作腔室3相連接的通道7'和 9'。相似地，其包括在控制閥中的開口7'a和9'a指向切換元件8a。控制閥
8的切換元件8a在其中還具有通道15，該通道15具有形成在切換元件8a 的表面中的溝槽的形狀或者通過該切換元件Sa設(shè)置的開口的形狀，使 得這些通道的開口15a和15b交替地連接通道7和7'，以及相似地，交替 連接通道9和9'，使得壓力流體流至工作腔室3和自工作腔室3流出。
在圖2a所示的情況中，調(diào)節(jié)元件14的位置設(shè)置為使得調(diào)節(jié)元件14 的通道7'和9'的開口7'a和9'a布置為在切換元件8a的移動方向上相對于 進入通道7和排出通道9的開口7a和9a重疊一定距離s。在這種情況中， 當切換元件8a移動時，只有通道7和7'的開口7a和7'a的橫截面，以及相 似地，通道9和9'的9a和9'a的橫截面分別通過切換元件8a的通道15的開 口15a和15b而同時彼此連接。這是因為，當通道7和15的開口7a和15a 彼此相通時，在切換元件8a沿相同方向移動又一個距離s之后，通道7' 的開口7'a隨后就與通道15的開口15b相連接。相似地，在通道7'的開口 關(guān)閉而不與通道15相連接之前，通道7的開口7a已經(jīng)相隔一定距離地關(guān) 閉而不與通道15相連接。通道9和9'的開口9a和9'a以相似的方式連接。 在控制閥8的切換元件8a的一定移動速度下，能夠?qū)崿F(xiàn)對于作用于傳動 活塞4的壓力流體的應(yīng)力脈沖的給定長度的作用時間t，這是產(chǎn)生給定長 度的應(yīng)力脈沖所必需的。
在根據(jù)圖2b的情況中，調(diào)節(jié)元件14移動至如下位置，其中調(diào)節(jié)元 件14的通道7'和9'的開口布置為相對于設(shè)置在主體2中的進入通道7和排 出通道9的完全對準，即距離3=0。在這種情況中，當控制閥8的切換元 件8a移動時，通道7和7'的開口7a和7'a打開，同時與通道15的開口 15a 和15b相連接，以及相似地同時關(guān)閉，而不與通道15相連接。因此，通 道7和7'的開口7a和7'a以及通道9和9'的開口9a和9'a分別通過切換元件 8a的通道15而同時互連，這使壓力流體的流動花費更長的時間。在這 種情況中，壓力流體通過傳動活塞4作用于工具的時間最長。
通過將調(diào)節(jié)元件14布置在不同的位置，能夠在切換元件8a的一定 移動速度下產(chǎn)生不同長度的壓力流體作用時間。因此，通過對調(diào)節(jié)元
件的位置進行調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)壓力流體進入通道和排出通道的開口的
彼此相對的相互位置，能夠調(diào)節(jié)壓力流體通過傳動活塞4作用于工具5
的時間。
當控制閥8的切換元件8a的移動加速時，將導(dǎo)致應(yīng)力脈沖的頻率的 增加。然而，因此在圖2a所示位置中的壓力流體作用時間也將變短， 即應(yīng)力脈沖的產(chǎn)生時間將變短，其有時對撞擊裝置的操作是不利的。 因此，當移動速度增加時，調(diào)節(jié)元件14可相似地移動，使得其通道7' 和9'的開口7'a和9'a變得與設(shè)置在主體2中的進入通道7和排出通道9的 開口7a和9a更加對準。理論上，當控制閥8的切換元件8a的移動速度變 為乘以二時，對準開口在切換元件8a的移動方向上的長度也必須乘以 二，以便通過移動的較高速度和隨后的應(yīng)力脈沖的高頻率來實現(xiàn)具有 相同長度的應(yīng)力脈沖的產(chǎn)生時間。
圖3a和3b示意性地示出本發(fā)明的另一實施例。該圖還示出切換元 件8a和撞擊裝置的主體2的僅僅一部分，其中該切換元件8a以例如箭頭 B'所示相同的方向移動，即旋轉(zhuǎn)?？刂崎y8在切換元件8a的一側(cè)上具有 壓力流體進入通道7和排出通道9，其開口7a和9a設(shè)置為朝向切換元件 8a。撞擊裝置的主體2中的切換元件8a的另一側(cè)具有分別與工作腔室3 相連接的其他壓力流體通道7'和9'。相似地，這些通道的開口7'a和9'a 設(shè)置為朝向切換元件8a。進入通道7和排出通道9，以及相似地通道7' 和9'彼此相對固定地布置。
控制閥8的切換元件8a在其中具有通道15，該通道15具有形成在切 換元件8a的表面中的溝槽的形狀，或者具有通過切換元件8a設(shè)置的開口 的形狀。切換元件8a還包括調(diào)節(jié)元件14'，該調(diào)節(jié)元件14'沿切換元件移 動并可相對于切換元件如箭頭C所示地移動，使得調(diào)節(jié)元件相似地具有 通道15'，該通道15'具有形成在調(diào)節(jié)元件14'的表面中的溝槽的形狀，或 者具有通過調(diào)節(jié)元件14'設(shè)置的開口的形狀，該通道15'與通道15連接。 通道15和15'交替地與通道7和7'連接，以及相似地，交替連接通道9和9'， 使得壓力流體流至工作腔室3或自工作腔室3流出。
在圖3a所示的情況中，調(diào)節(jié)元件14'相對于切換元件8a的位置設(shè)置 為使得通道15和15'的開口15a和15'b設(shè)置為朝向通道7和7'，以及相似 地，通道9和9'在切換元件8a的移動方向上部分地重疊一個距離s。在這 種情況中，能夠在切換元件8a的給定的移動速度下為作用于傳動活塞4 的壓力流體的應(yīng)力脈沖實現(xiàn)給定長度的作用時間t。
在圖3b的情況中，調(diào)節(jié)元件14'相對于切換元件8a移動至如下位置， 其中通道15和15'的開口15a和15'b布置為在切換元件8a的移動方向上處 于彼此相對地完全對準，即距離s為0。在這種情況中，當切換元件8a 移動時，通道7和7'的開口7a和7'a以及通道9和9'的開口9a和9'a的橫截面 分別通過通道15和15'的開口15a和15'b而同時變得互連。在這種情況中， 如圖2b所示相似，壓力流體的流動花費更長的時間，壓力流體通過傳 動活塞4作用于工具的時間最長。
為了防止調(diào)節(jié)元件14'相對于控制闊8的切換元件8a的移動對壓力 流體的流動產(chǎn)生節(jié)流，彼此面對的調(diào)節(jié)元件14'和切換元件8a的通道15' 和15的開口15'a和15b在包括在其中的調(diào)節(jié)元件14'和切換單元的移動方 向上呈細長形，使得在跨過整個調(diào)節(jié)范圍，甚至在其最小處，同時對 齊的其開口的部分分別至少與在通道7和7'的開口7a和7'a以及通道9和 9'的開口9a和9'a的側(cè)面上的通道15和15'的開口15a和15'b—樣大。
圖4是表示利用旋轉(zhuǎn)的切換元件實現(xiàn)控制閥的實施例以及應(yīng)用根 據(jù)本發(fā)明的方法的、沿圖1中的線D-D所得的示意性剖視圖。為了使圖 示清晰，該圖并未示出旋轉(zhuǎn)和調(diào)節(jié)用于調(diào)節(jié)開口的切換元件的裝置。 圖4以控制閥8的旋轉(zhuǎn)的切換元件處的截面示出撞擊裝置的主體的橫截 面。該圖示出了壓力流體進入通道形成在撞擊裝置的主體2中，使得旋 轉(zhuǎn)的切換元件8a的圓周具有多個平行的工作壓力流體進入通道7，以及 相似地，具有多個平行的壓力流體排出通道9，進入通道7和排出通道9
的開口設(shè)置為朝向切換元件8a。顯然，這些通道最終聚集在一起形成 來自壓力流體泵6的進入通道7，以及相似地形成到達壓力流體容器的 單個排出通道9，同時連接有在某種意義上本身已知的壓力流體管道， 用于將壓力流體輸送至撞擊裝置和從撞擊裝置輸送壓力流體。在該示 例中，這些壓力流體進入通道7和排出通道9以本身己知的方式設(shè)置在 撞擊裝置的主體2中。在相對于撞擊裝置l的主體2的切換元件8a的內(nèi) 部，控制閥8具有調(diào)節(jié)元件14，該調(diào)節(jié)元件14被安裝為可與切換元件8a 同軸地旋轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)元件14可由本身已知的機構(gòu)旋轉(zhuǎn)。因此，旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 可以是壓力流體操作的，機械式操作的等等。此外，可設(shè)置與旋轉(zhuǎn)機 構(gòu)相連接的調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置依賴于控制閥8的切換元件8a的轉(zhuǎn)速 并可由各種機構(gòu)實現(xiàn)。相似地，調(diào)節(jié)元件14的調(diào)節(jié)能夠以本身已知的 方式電氣施加。
最優(yōu)選地，調(diào)節(jié)元件14的位置連接為自動地依賴于控制閥8的切換 元件8a的速度。在這種情況中，對于切換元件8a確定的轉(zhuǎn)速范圍，該轉(zhuǎn) 速范圍包括轉(zhuǎn)速的最小值和最大值，使得切換元件8a的轉(zhuǎn)速屬于這些 值之間。當轉(zhuǎn)速為最低時，調(diào)節(jié)元件14處于圖2a所示的位置，其中進 入開口7和7'的彼此相對的位置，以及相似地，位于切換元件8a的相對 側(cè)上的排出開口9， 9'的彼此相對的位置設(shè)置為使得在切換元件8a的移 動方向上，即旋轉(zhuǎn)方向上對準的開口，以及因此同時的對準的橫截面 的最大值盡可能地小。由于最優(yōu)選在切換元件8a的軸線方向上的開口 具有基本不變的寬度，故對準開口的具體的表面面積比率也與在切換 元件8a的旋轉(zhuǎn)方向上的開口的對準長度成比例。當切換元件8a的轉(zhuǎn)速增 加時，調(diào)節(jié)元件14相對于主體2旋轉(zhuǎn)，使得開口的對準長度，以及因此 總體表面面積也同樣增加。如果調(diào)節(jié)元件14的位置被連接為自動地取 決于切換元件8a的轉(zhuǎn)速，則其位置由分開的控制單元12進行調(diào)節(jié)。切 換元件8a的轉(zhuǎn)速對控制元件12的作用以及控制單元12對調(diào)節(jié)元件14的 作用分別以虛線13a和13b示意性示出。
本發(fā)明僅以示例形式公開在說明書和附圖中，且本發(fā)明決不限制于此。實施例的不同細節(jié)能夠以不同的方法實現(xiàn)，而且可彼此組合。
圖2a至2b所示的實施例，以及相似地，圖3a至3b所示的實施例都可應(yīng)用 于配備有往復(fù)的線性移動切換元件或旋轉(zhuǎn)的移動切換元件8a的控制 閥，以及應(yīng)用于配備有旋轉(zhuǎn)的切換元件8a的各種控制閥。各種合適的 密封元件可設(shè)置在控制閥8的切換元件8a和主體2之間，以及相似地， 用于減少或消除泄漏的調(diào)節(jié)元件14可設(shè)置在控制閥8的切換元件8a和 主體2之間，以及相似地，調(diào)節(jié)元件14。調(diào)節(jié)元件可設(shè)置在控制閥的任 一側(cè)上?？刂崎y8的切換元件8a的旋轉(zhuǎn)或者往復(fù)移動能夠以本身已知的 任何方式實現(xiàn)，如機械地、電氣地、氣動地或液壓地實現(xiàn)。相似地， 調(diào)節(jié)元件14的位置的調(diào)節(jié)能夠以本身已知的任何方式實現(xiàn)，如機械地、 電氣地、氣動地或液壓地實現(xiàn)。雖然作為示例，配備有旋轉(zhuǎn)的切換元 件8a的控制閥表示為具有圓柱形閥門部分的形狀，但是其還可以盤形、 錐狀等等的形式實現(xiàn)。此外，還可使用設(shè)置在切換元件8a中的溝槽狀 通道來代替通過控制閥的切換元件8a設(shè)置的開口。壓力流體進入通道 和排出通道不一定必須位于切換元件的相對側(cè)上，只要其位于不同的 位置處即可。只要應(yīng)力脈沖的產(chǎn)生被調(diào)節(jié)，壓力流體的壓力的作用就 必須調(diào)節(jié)。因此，在圖la的情況下，調(diào)節(jié)壓力流體的進入通道打開的 時間將足夠，以及在圖lb的情況下，調(diào)節(jié)壓力流體的排出通道打開的 時間將足夠。關(guān)于其他通道，足夠的是通道打開的時間足夠長。除所 示順序以外，切換元件和調(diào)節(jié)元件還可彼此相對布置，使得調(diào)節(jié)元件 位于壓力流體進入通道和排出通道的側(cè)面上，而切換元件位于工作腔 室的側(cè)面上。此外，調(diào)節(jié)元件和切換元件的通道可直接地連接至工作 腔室，或者其他的進入通道和排出通道可設(shè)置在其間。這些其他的進 入通道和排出通道還可以相同，即都用于相對于工作腔室的進入通道 和排出通道的相同的通道，只要其在控制閥中的開口根據(jù)本發(fā)明的需 要進行布置即可。
權(quán)利要求
1.一種用于控制壓力流體操作的撞擊裝置的方法，該撞擊裝置允許工具能夠在其縱向方向上相對于安裝在其中的撞擊裝置的主體移動，并且該撞擊裝置包括工作腔室以及在其中的傳動活塞，該傳動活塞可移動地安裝在工具的軸線方向上，以便通過作用于所述傳動活塞的壓力流體的壓力在其縱向方向上快速壓迫所述工具，使得沿工具縱向方向在所述工具中產(chǎn)生應(yīng)力脈沖，該應(yīng)力脈沖通過所述工具而傳遞至待破碎的材料；控制閥，其包括用于輸送壓力流體至所述撞擊裝置和從所述撞擊裝置輸送壓力流體的進入通道和排出通道，其還包括可移動地安裝的切換元件，該切換元件具有用于切換的通道，通過該切換元件的通道，所述進入通道，以及相似地排出通道，它們交替地將壓力流體供入所述工作腔室，以作用于所述傳動活塞，以及相似地，從所述工作腔室排出作用于所述傳動活塞的壓力流體，其特征在于為了調(diào)節(jié)所述應(yīng)力脈沖的長度，調(diào)節(jié)所述壓力流體的壓力作用于所述傳動活塞，通過該傳動活塞壓迫所述工具，并作用于所述工具的時間。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于為了產(chǎn)生應(yīng)力脈沖， 所述壓力流體的壓力被輸送為在與所述工具相對的所述傳動活塞的側(cè) 面上作用于所述傳動活塞；且通過在所述控制閥中調(diào)節(jié)所述壓力流體 進入通道的開口打開的時間，調(diào)節(jié)所述壓力流體的作用時間。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于在與所述工具相對的 所述傳動活塞的側(cè)面上，所述傳動活塞被布置為由所述壓力流體的壓 力連續(xù)作用；且在面對所述工具的所述傳動活塞的側(cè)面上，所述傳動 活塞被布置為由所述壓力流體的壓力交替作用，以及相似地，為了產(chǎn) 生應(yīng)力脈沖，排出作用于所述傳動活塞的壓力流體；并且通過調(diào)節(jié)所 述壓力流體排出通道的開口打開的時間，調(diào)節(jié)所述壓力流體的作用時 間。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于通過調(diào)節(jié) 所述控制閥的所述切換元件的移動速度，調(diào)節(jié)所述壓力流體的作用時 間。
5. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于通過在所 述控制閥中調(diào)節(jié)壓力流體通道的開口在所述控制閥的所述切換元件的 移動方向上的長度，調(diào)節(jié)所述壓力流體的作用時間。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述壓力流體通道的 開口的長度調(diào)節(jié)為與所述控制閥的所述切換元件的移動速度成比例。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述壓力流體通道的 開口的長度調(diào)節(jié)為使得作用時間基本上不變，而與所述切換元件的移 動速度無關(guān)。
8. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于基于鉆探 條件，諸如巖石類型，調(diào)節(jié)所述控制閥中的所述壓力流體通道的開口 的長度。
9. 一種撞擊裝置，該撞擊裝置允許工具能夠在其縱向方向上相對 于撞擊裝置的主體移動地安裝在該撞擊裝置中，并且該撞擊裝置包括 工作腔室以及在其中的傳動活塞，該傳動活塞可移動地安裝在所述工 具的軸線方向上，以便通過作用于所述傳動活塞的壓力流體的壓力而 在其縱向方向上快速壓迫所述工具，使得沿工具縱向方向在工具中產(chǎn) 生應(yīng)力脈沖，該應(yīng)力脈沖通過所述工具而傳遞至待破碎的材料；控制閥，其包括輸送壓力流體至所述撞擊裝置和從所述撞擊裝置輸送壓力 流體的進入通道和排出通道，其還包括可移動地安裝的切換元件，該 切換元件具有用于切換的通道，利用該切換元件并通過其通道，交替地將壓力流體輸送至所述工作腔室內(nèi)，以作用于所述傳動活塞，以及 相似地，從所述工作腔室排出作用于所述傳動活塞的壓力流體，其特 征在于該撞擊裝置包括具有用于壓力流體的通道的調(diào)節(jié)元件；所述 切換元件布置為通過所述調(diào)節(jié)元件的通道輸送壓力流體至所述工作通 道、以及從所述工作通道輸送壓力流體；且該撞擊裝置包括調(diào)節(jié)裝置， 用于利用調(diào)節(jié)元件來調(diào)節(jié)所述壓力流體的壓力的作用時間，該壓力流 體通過所述控制閥而供應(yīng)至所述撞擊裝置，并作用于所述傳動活塞， 以及通過該傳動活塞來壓迫所述工具。
10. 如權(quán)利要求9所述的撞擊裝置，其特征在于相對于所述工具， 所述工作腔室位于與所述傳動活塞相對的側(cè)面上；且所述調(diào)節(jié)裝置用 于調(diào)節(jié)所述壓力流體的壓力的作用時間，其中該壓力流體通過所述控 制閥而供應(yīng)至所述撞擊裝置并壓迫所述工具，該調(diào)節(jié)裝置包括用于調(diào) 節(jié)在所述控制閥中控制壓力流體供給至所述撞擊裝置的至少一個進入 通道的開口打開的時間的裝置。
11. 如權(quán)利要求9所述的撞擊裝置，其特征在于相對于所述工具， 所述工作腔室位于所述傳動活塞的相同側(cè)面上；且有輔助腔室位于與 所述工具相對的所述傳動活塞的側(cè)面上，其中，所述壓力流體的連續(xù) 壓力布置為作用于所述傳動活塞；所述控制閥布置為交替地允許壓力 流體進入所述工作腔室內(nèi)，以作用于所述傳動活塞，以及相似地，為 了產(chǎn)生應(yīng)力脈沖，排出作用于所述傳動活塞的壓力流體；所述調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)所述壓力流體的壓力的作用時間，其中該壓力流體通過所 述控制閩而供應(yīng)至所述撞擊裝置并壓迫所述工具，該調(diào)節(jié)裝置包括用 于調(diào)節(jié)在所述控制閥中控制從所述撞擊裝置排出的壓力流體的至少一 個排出通道的開口打開的時間的裝置。
12. 如權(quán)利要求9至11中的任一項所述的撞擊裝置，其特征在于用于調(diào)節(jié)所述壓力流體的壓力的作用時間的調(diào)節(jié)裝置包括用于調(diào)節(jié)所 述控制閥的所述切換元件的移動速度的裝置，其中該壓力流體通過所 述控制閥而供應(yīng)至所述撞擊裝置并壓迫所述工具。
13. 如權(quán)利要求9至12中的任一項所述的撞擊裝置，其特征在于 為了調(diào)節(jié)所述壓力流體的壓力的作用時間，利用所述調(diào)節(jié)元件，調(diào)節(jié) 在所述控制閥的所述切換元件的移動方向上的所述進入通道或所述排 出通道和/或所述控制閥的所述切換元件的所述通道的長度。
14. 如權(quán)利要求9至13中的任一項所述的撞擊裝置，其特征在于為了調(diào)節(jié)所述壓力流體的壓力的作用時間，通向至所述控制閥/從所述 控制閥導(dǎo)向的所述進入通道或所述排出通道的位置，以及相似地通向 至所述工作通道的通道的位置在所述控制閥的所述切換元件的移動方 向上通過移動所述調(diào)節(jié)元件而彼此相對移動。
15. 如權(quán)利要求9至14中的任一項所述的撞擊裝置，其特征在于設(shè)置了多個平行開口，其從所述進入通道，以及相似地從所述排出通道，至所述控制閥，以及相似地至所述工作腔室；所述切換元件和所 述調(diào)節(jié)元件具有相應(yīng)的數(shù)目的通道，用于交替地將所述進入通道的開 口，以及相似地排出通道，連接至所述工作腔室；所述調(diào)節(jié)裝置布置 為調(diào)節(jié)所有的所述進入通道和/或所述排出通道的開口打開的時間。
16. 如權(quán)利要求9至15中的任一項所述的撞擊裝置，其特征在于 所述控制閥的所述切換元件安裝成能夠相對于所述撞擊裝置的主體旋 轉(zhuǎn)。
17. 如權(quán)利要求9至15中的任一項所述的撞擊裝置，其特征在于 所述控制閥的所述切換元件安裝成能夠相對于所述撞擊裝置的主體往 復(fù)移動。
18. 如權(quán)利要求9至17中的任一項所述的撞擊裝置，其特征在于 設(shè)置在所述控制閥的所述切換元件中的至少一些通道為設(shè)置在所述切 換元件的表面中的溝槽。
19. 如權(quán)利要求9至18中的任一項所述的撞擊裝置，其特征在于 設(shè)置在所述控制閥的所述切換元件中的至少一些通道為通過所述切換 元件的開口。
20. 如權(quán)利要求9至19中的任一項所述的撞擊裝置，其特征在于 所述撞擊裝置包括用于控制所述調(diào)節(jié)元件的控制裝置；且所述控制裝 置被連接為根據(jù)所述控制閥的所述切換元件的移動速度來控制所述調(diào) 節(jié)元件，使得壓力流體通道打開的時間至少在所述切換元件的移動速 度的預(yù)定范圍之內(nèi)保持基本上不變。
21. —種撞擊裝置，該撞擊裝置允許工具能夠在其縱向方向上相 對于撞擊裝置的主體移動地安裝在該撞擊裝置中，并且該撞擊裝置包 括工作腔室以及在其中的傳動活塞，該傳動活塞可移動地安裝在所述 工具的軸線方向上，以便通過作用于所述傳動活塞的壓力流體的壓力 在其縱向方向上快速壓迫所述工具，使得沿工具縱向方向在工具中產(chǎn)生應(yīng)力脈沖，該應(yīng)力脈沖通過所述工具而傳遞至待破碎的材料；控制 閥，其包括輸送壓力流體至所述撞擊裝置和從所述撞擊裝置輸送壓力 流體的進入通道和排出通道，其還包括可移動地安裝的切換元件，該 切換元件具有用于切換的通道，利用該切換元件并通過其通道，所述 進入通道和所述排出通道交替地將壓力流體供應(yīng)至所述工作腔室內(nèi)， 以作用于所述傳動活塞，以及相似地，從所述工作室排出作用于所述 傳動活塞的壓力流體，其特征在于該撞擊裝置包括具有用于壓力流 體的通道的調(diào)節(jié)元件；且所述切換元件布置為通過所述調(diào)節(jié)元件的通 道來供應(yīng)壓力流體至所述工作通道以及從所述工作通道供應(yīng)壓力流 體；通過用調(diào)節(jié)元件調(diào)節(jié)所述壓力流體的壓力的作用時間，該壓力流 體通過所述控制閥而供應(yīng)至所述撞擊裝置，并作用于所述傳動活塞， 以及通過該傳動活塞壓迫所述工具。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制壓力流體操作的撞擊裝置的方法，該撞擊裝置包括用于壓力流體的工作腔室(3)，在工作腔室(3)中，傳動活塞(4)安裝成可相對于工作腔室(3)移動，以便使安裝在撞擊裝置中的工具(5)能夠壓靠于待破碎的材料，以便產(chǎn)生應(yīng)力脈沖，且本發(fā)明涉及一種撞擊裝置。該方法包括通過調(diào)節(jié)壓力作用傳動活塞(4)的時間，而調(diào)節(jié)應(yīng)力脈沖的長度。撞擊裝置包括調(diào)節(jié)元件(14)和調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)通過控制閥(8)供應(yīng)并作用傳動活塞(4)的壓力流體的壓力的作用時間。
文檔編號B25D9/16GK101098772SQ200680001860
公開日2008年1月2日 申請日期2006年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月5日
發(fā)明者埃爾基·阿霍拉, 尤哈·皮波寧, 毛里·埃斯科, 約爾瑪·梅基, 艾莫·海林, 馬爾庫·凱斯基尼瓦 申請人:山特維克礦山工程機械有限公司