本發(fā)明涉及一種氣鍬及其進氣系統(tǒng)，具體是指無閥增壓式氣鍬及其進氣系統(tǒng)。

背景技術：

氣鍬是一種利用輸入的高壓氣體來推動錘體上下往復移動，進而循環(huán)撞擊鏟頭并進行工作的氣動工具；因此，氣鍬前端可配裝各種鏟頭，以沖擊方式可在園林和農事作業(yè)中進行挖土、挖樹、挖溝；可在裝修作業(yè)中進行鏟墻、鏟地等作業(yè)；可在市政工程中用作小面積的混凝土破碎、基礎夯實以及鑿洞、穿孔等之用；亦可用于各種鑄件的清砂及金屬材料表面的鏟切和修整工作。目前，氣鍬的結構和進氣系統(tǒng)設計非常復雜。如在結構上，氣鍬的零部件構成繁多，且主要采用鑄鐵制造，外形難看、體積笨重、操作費力；而在進氣系統(tǒng)的設計上，雖然最終目的都是為了推動錘體上下往復移動來撞擊鏟頭，但常見的氣鍬都是利用進入的高壓氣體直接推動錘體移動的，故需要較大的耗氣量，沖擊能也容易受限于進入高壓氣體的壓力強度，一旦高壓氣體的壓力不足，就會影響作用于錘體上的沖擊能；同時，為了換氣和氣體循環(huán)，氣鍬上還需設置一個配氣閥，這既增加了結構的設計難度，也導致進氣系統(tǒng)更加復雜；另外，傳統(tǒng)的氣鍬結構在未裝鏟頭或作業(yè)時鏟頭被卡在工作物中，此時高壓氣體仍然在持續(xù)輸入，就會造成錘體的空擊，則空擊的錘體就會直接撞擊在前體上，從而導致錘體或前體受損，嚴重的會使氣鍬報廢。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術的缺陷而提供一種重量輕、結構簡單、體積小巧、外形美觀、操作省力、耗氣量少、沖擊能大、能有效避免出現(xiàn)錘體空擊現(xiàn)象的無閥增壓式氣鍬及其進氣系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術問題通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種無閥增壓式氣鍬，包括聯(lián)接管、安裝在聯(lián)接管上部的手柄、安裝在聯(lián)接管下部的缸體和安裝在缸體下部的前體；所述的手柄內設有進氣通道，聯(lián)接管內設有連通進氣通道的進氣腔；所述的缸體和前體內設有錘體，該錘體上端軸向往復移動密封插裝在缸體內，前體下部設有軸向活動插裝的鏟頭，所述的缸體上部設有密封安裝的進氣座，該進氣座與錘體上端之間的缸體內形成上腔，錘體外壁與缸體內壁之間形成下腔，錘體與前體之間形成出氣腔；所述的缸體內設有連通下腔的缸體氣道，進氣座上設有分別連通進氣腔和缸體氣道的進氣孔；所述的錘體內設有連通上腔的出氣盲孔，錘體一側設有連通出氣盲孔的出氣孔，該出氣孔受錘體的軸向往復移動而連通出氣腔或下腔；所述的前體一側設有分別連通出氣腔和外界大氣的排氣孔。

所述的聯(lián)接管與缸體之間設有互相連接的聯(lián)接套，所述的前體上端直接螺紋連接在缸體下端。

所述的手柄中部通過連接座與聯(lián)接管上部密封相連呈“t”字型；所述的手柄一端設有連通進氣通道的進氣接頭和啟閉進氣接頭的進氣開關，手柄另一端設有塞裝封閉進氣通道的帽塞。

所述的手柄和聯(lián)接管均采用輕質鋁合金，手柄外包裹柔性套；所述的連接座為塑料座。

所述的進氣座頂面設有凹槽和6~8個圓周均布設置在凹槽外圍的進氣孔，每個進氣孔與凹槽之間均設有相連通的連接槽；所述的缸體氣道與進氣孔對應連通。

所述的前體內設有軸向貫通的安裝孔，前體一側設有連通安裝孔的側孔，該側孔內設有卡緊鋼珠；所述的前體下部設有活動套裝的安裝套，該安裝套內壁設有凸部和凹部；所述的安裝套向上移動帶動凹部正對卡緊鋼珠，該卡緊鋼珠縮入側孔，鏟頭上端插裝入安裝孔內或從安裝孔內脫離；所述的安裝套向下移動帶動凸部頂推卡緊鋼珠，該卡緊鋼珠伸出側孔配裝在鏟頭外圓面的環(huán)槽內；所述的環(huán)槽寬度必須大于側孔孔徑，并使卡緊鋼珠在環(huán)槽內具有軸向上下往復移動的行程距離。

所述的前體下部設有套裝的彈簧，該彈簧彈性向下頂推安裝套，進而帶動凸部頂推卡緊鋼珠。

所述的安裝套下端設有固定在前體上的止位卡簧。

一種無閥增壓式氣鍬的進氣系統(tǒng)，包括進氣通道和進氣腔，還包括進氣孔、缸體氣道、上腔、下腔、出氣盲孔、出氣孔、出氣腔和排氣孔；所述的進氣通道內輸入高壓氣體，該高壓氣體依次經進氣腔、進氣孔、缸體氣道進入下腔內，上腔、出氣盲孔、出氣孔、出氣腔和排氣孔相連通，錘體受高壓氣體推動快速向上移動；所述錘體的向上移動帶動所述出氣孔進入缸體內被封閉，該下腔內持續(xù)進入高壓氣體，上腔和出氣盲孔內隨著錘體的向上移動產生真空壓縮，并形成了高壓膨脹氣體；所述的錘體繼續(xù)向上移動帶動所述出氣孔連通下腔，該下腔、出氣孔、出氣盲孔和上腔瞬間連通，持續(xù)輸入的高壓氣體瞬間進入上腔和出氣盲孔內并產生高壓氣爆，進而推動錘體快速向下移動撞擊鏟頭，完成一輪進氣系統(tǒng)的進氣工作。

所述的錘體向下移動至最低處，下腔和進氣通道就會被隔斷，上腔與進氣通道連通，則壓縮氣體由上腔經錘體的出氣盲孔和出氣孔排至出氣腔，再由排氣孔直接排出。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明主要是在氣鍬的缸體上部增設有密封安裝的進氣座，并通過進氣座與錘體上端之間的缸體內形成上腔，錘體外壁與缸體內壁之間形成下腔，錘體與前體之間形成出氣腔；同時，缸體內設有連通下腔的缸體氣道，進氣座上設有分別連通進氣腔和缸體氣道的進氣孔，錘體內設有連通上腔的出氣盲孔，錘體一側設有連通出氣盲孔的出氣孔，該出氣孔受錘體的軸向往復移動還能連通出氣腔或下腔，前體一側設有分別連通出氣腔和外界大氣的排氣孔；因此，進氣孔、缸體氣道、上腔、下腔、出氣盲孔、出氣孔、出氣腔、排氣孔，及結合手柄和聯(lián)接管內的進氣通道和進氣腔共同構成了氣鍬的進氣系統(tǒng)，當氣鍬輸入高壓氣體，就能按照上述進氣系統(tǒng)進行循環(huán)，進而利用氣體增壓的原理推動錘體形成軸向往復移動，從而持續(xù)撞擊鏟頭工作，通過改進上述氣鍬結構及其進氣系統(tǒng)，使其具有重量輕、結構簡單、體積小巧、外形美觀、操作省力、耗氣量少、沖擊能大等使用優(yōu)點，也能有效避免出現(xiàn)錘體空擊和撞壞的現(xiàn)象。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的剖視結構示意圖。

圖2為本發(fā)明的進氣系統(tǒng)結構示意圖。

圖3為進氣座的剖視結構示意圖。

圖4為圖3的仰視圖。

圖5為圖3的俯視圖。

圖6為安裝套的剖視結構示意圖。

圖7為前體的剖視結構示意圖。

圖8為錘體準備軸向向上移動蓄力的進氣結構示意圖。

圖9為錘體軸向向上移動壓縮上腔內氣體的進氣結構示意圖。

圖10為上、下腔瞬間連通，高壓膨脹氣體準備推動錘體軸向向下移動的進氣結構示意圖。

圖11為錘體撞擊鏟頭，上、下腔的連通中斷并使錘體起到防空擊和重新開始蓄力的進氣結構示意圖。

具體實施方式

下面將按上述附圖對本發(fā)明實施例再作詳細說明。

如圖1~圖11所示，1.手柄、2.帽塞、3.聯(lián)接管、4.進氣座、41.凹槽、42.連接槽、5.錘體、6.缸體、7.前體、71.安裝孔、72.側孔、8.安裝套、81.凸部、82.凹部、9.鏟頭、91.環(huán)槽、10.止位卡簧、11.卡緊鋼珠、12.彈簧、13.聯(lián)接套、14.連接座、15.柔性套、16.進氣接頭、17.進氣開關、101.進氣通道、102.小孔、103.進氣腔、104.進氣孔、105.缸體通道、106.下腔、107.上腔、108.出氣盲孔、109.出氣孔、110.出氣腔、111.排氣孔。

無閥增壓式氣鍬及其進氣系統(tǒng)，如圖1所示，涉及一種利用輸入的高壓氣體通過特殊設計的進氣系統(tǒng)來推動錘體5作軸向往復移動、進而持續(xù)撞擊鏟頭9進行工作的氣動工具，它可根據實際使用需要而配裝各種鏟頭9，并以沖擊方式用于園林和農事作業(yè)中對各種土地的挖掘、開溝、挖種綠化、樹木和部分農作物的收種，或在裝修作業(yè)中進行鏟墻、鏟地、鏟去裝修過程中多余的膠水、瀝青等，或在市政工程中用作小面積的混凝土破碎、基礎夯實、開槽、鑿洞、穿孔等，或各種鑄件的清砂、金屬材料表面的鏟切和修整工作。

所述的氣鍬結構主要是由依次連接的手柄1、聯(lián)接管3、缸體6和前體7等構成。

其中，手柄1是一根水平橫放的、且軸向貫通的中空輕質鋁合金圓管，故在手柄內能形成一進氣通道101，手柄1中部通過工程塑料制成的連接座14與聯(lián)接管3上部相連呈“t”字型，聯(lián)接管3上端與連接座14的相連處設有密封圈以形成密封結構；所述的手柄1外包裹柔性套15，可增強操作者的握持摩擦力和緩解工作時的握持沖擊震動；所述的手柄1一端、即圖1所示左端設有進氣接頭16和啟閉進氣接頭的進氣開關17，該進氣接頭內端連通進氣通道101，外端外接高壓氣源以輸入高壓氣體；手柄1另一端、即圖1所示右端設有塞裝固定的帽塞2，可用于封閉進氣通道101以使其形成密閉空腔。

所述的聯(lián)接管3是一根垂直設置的中空輕質鋁合金圓管，故在聯(lián)接管3內形成一進氣腔103，該進氣腔上部通過連接座14和手柄1上的小孔102與進氣通道101相連通，以輸入高壓氣體；所述的聯(lián)接管3與缸體6之間通過聯(lián)接套13連接成一體，而前體7上端直接螺紋連接在缸體6下端；所述的缸體6和前體7內均作軸向貫通，在缸體6上端設有通過密封圈作密封安裝的進氣座4，缸體6和前體7內設有錘體5，該錘體上端軸向往復移動密封插裝在缸體6內，錘體下端位于前體7內；因此，進氣座4與錘體5上端之間的缸體6內正好形成上腔107，而錘體5外壁與缸體6內壁之間形成下腔106，錘體5與前體7之間則形成出氣腔110，前體7一側還設有分別連通出氣腔110和外界大氣的排氣孔111，該排氣孔的數量設有3個，并圓周均布設置在前體7外表面上。

同時，進氣座4頂面設有如圖3~圖5所示的凹槽41和8個圓周均布設置在凹槽外圍的進氣孔104，每個進氣孔與凹槽41之間均設有相連通的連接槽42，進氣孔104的設置數量可根據進氣座4的尺寸大小進行設計；所述的缸體6內設有連通下腔106的缸體氣道105，該缸體氣道與進氣孔104的設置位置是對應連通的，故通過進氣座4上的多個進氣孔104就能分別連通進氣腔103和缸體氣道105。

另外，錘體5內設有沿其軸心線延伸開設的出氣盲孔108，該出氣盲孔直接與上腔107相連通，錘體5一側設有連通出氣盲孔108的出氣孔109，該出氣孔的數量設有3個，并以出氣盲孔108為中心圓周均布設置在錘體5外表面上。

所述的前體7內因作軸向貫通，故形成如圖7所示的安裝孔71，則鏟頭9上端可插裝入安裝孔71內或從安裝孔71內脫離，安裝孔采用正六邊形孔配裝，以防止安裝后的鏟頭9徑向旋轉，而在鏟頭9的上端處還設有一圈環(huán)槽91；所述的前體7一側設有連通安裝孔71的側孔72，該側孔內設有卡緊鋼珠11；所述的前體7下部設有活動套裝的安裝套8和彈簧12，該安裝套8如圖6所示，其內壁設有凸部81和凹部82，該彈簧12在常態(tài)下始終彈性向下頂推安裝套8，進而帶動安裝套的凸部81頂推卡緊鋼珠11，而安裝套8下端設有固定在前體7上的止位卡簧10，以防止被彈簧12向下頂推而從前體7下部脫離。

鏟頭9的安裝過程如下：先通過外力帶動安裝套8克服彈簧12的頂推彈力向上移動，并使凹部82正對卡緊鋼珠11，此時卡緊鋼珠就能縮入側孔72內，則鏟頭9上端就能插裝入安裝孔71內，然后釋放安裝套8上的外力，彈簧12頂推安裝套8向下移動并通過凸部81頂推卡緊鋼珠11，該卡緊鋼珠伸出側孔72配裝在鏟頭9外圓面的環(huán)槽91內，此時鏟頭9就不會從安裝孔71內脫離。

所述的環(huán)槽91寬度必須大于側孔72孔徑，并使卡緊鋼珠11在環(huán)槽91內具有軸向上下往復移動的行程距離，則在鏟頭9不脫離的情況下，錘體5就能持續(xù)撞擊鏟頭9而使其產生高頻率的伸縮運動，從而達到工作目的。

而由上述氣鍬的結構描述可知，其進氣系統(tǒng)主要是由進氣通道101、進氣腔103、進氣孔104、缸體氣道105、上腔107、下腔106、出氣盲孔108、出氣孔109、出氣腔110和排氣孔111構成，工作過程為：

常態(tài)下的進氣系統(tǒng)如圖8所示，錘體5位于下端，操作者開啟進氣接頭16上的進氣開關17，則高壓氣體輸入后就會依次經進氣通道101、進氣腔103、進氣孔104、缸體氣道105進入下腔106內，此時的上腔107、出氣盲孔108、出氣孔109、出氣腔110和排氣孔111相連通，故錘體5受高壓氣體推動就能快速向上移動。

接著如圖9所示，錘體5的向上移動將帶動出氣孔109進入缸體5內被封閉，即上腔107、出氣盲孔108已經無法通過出氣孔109與出氣腔110、排氣孔111相通，但此時的下腔106內還在持續(xù)進入高壓氣體，故在上腔107和出氣盲孔108內將隨著錘體5的向上移動而產生真空壓縮，并形成了高壓膨脹氣體。

然后錘體5還在繼續(xù)向上移動，并帶動出氣孔109如圖10所示連通下腔106，此時的下腔106、出氣孔109、出氣盲孔108和上腔107將瞬間連通，則持續(xù)輸入的高壓氣體將瞬間進入上腔107和出氣盲孔108內，并使高壓膨脹氣體在瞬間介入外部的高壓氣體，從而在上腔107形成高壓氣爆，產生了數倍高于直接由壓縮氣體來推動錘體5的沖擊能，則被推動的錘體5就能快速向下移動撞擊鏟頭9，并由鏟頭指向工作物，從而完成一輪進氣系統(tǒng)的進氣工作。

因此，持續(xù)進入的高壓氣體再次重復上述進氣系統(tǒng)的進氣路線，就能帶動錘體5軸向往復移動而持續(xù)撞擊鏟頭9進行工作，則錘體5既起到了沖擊錘的作用，也相當于傳統(tǒng)氣鍬結構中的配氣閥。

采用上述這種進氣系統(tǒng)的氣鍬與傳統(tǒng)氣鍬相比，省略了傳統(tǒng)氣鍬必須具備的配氣閥結構，這既簡化了結構的設計難度，也使得進氣系統(tǒng)更加簡單；同時，它是利用增壓方式推動錘體工作的，而不是傳統(tǒng)氣鍬都是通過輸入的高壓氣體直接推動錘體工作的，相應的就減少了耗氣量、避免高壓氣體浪費，也增大了沖擊能。

而且，由于上腔107內始終存在氣墊，故錘體5的軸向向上移動也不會撞擊進氣座4，從而防止錘體5撞壞零部件，也減少了氣鍬使用時的后座震動力，提升操作性能的平穩(wěn)舒適性。

另外，具有上述進氣系統(tǒng)的氣鍬還能有效避免出現(xiàn)錘體5空擊的現(xiàn)象，具體如圖11所示，當忘裝鏟頭或鏟頭在作業(yè)過程中卡在工作物中，此時操作者想著把氣鍬往外拉以拔出鏟頭9的同時，又開著進氣開關17而空擊氣鍬；這時，如果錘體5繼續(xù)沖擊做功，就會打擊到前體7的內臺階上，從而損壞氣鍬的兩個主要部件，嚴重的會使氣鍬報廢。為了防止這種情況對氣鍬的損害，本發(fā)明只要錘體5前端沒碰到鏟頭9，一旦繼續(xù)向前移動至最低處，下腔106和進氣通道101就會被隔斷，而上腔107卻與進氣通道101連通，則壓縮氣體由上腔107經過錘體5的出氣盲孔108和出氣孔109直接排至出氣腔110，再由排氣孔111排出，則錘體5就會停止運動，從而在技術上解決了因空擊而損壞的問題。

本發(fā)明整體材料主要采用輕質鋁合金和工程塑料制成，使得整機重量輕巧、外觀整潔、操作手感好。

以上所述僅是本發(fā)明的具體實施例，本領域技術人員應該理解，任何與該實施例等同的結構設計，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。