液壓破碎錘的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液壓破碎錘，包括缸體，所述缸體內(nèi)靠近后端的位置安裝有可前后運動的活塞、靠近前端的位置安裝有與活塞傳動連接的釬桿，所述釬桿與缸體之間設置有彈性緩沖裝置，結構簡單，易于實現(xiàn)，降低了對操作者的技能要求，降低了用戶的使用成本，提高了工作效率。
【專利說明】液壓破碎錘

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在礦山開采、冶金、鐵路、公路、市政園林、建筑、船舶等方面使用的破碎機械，具體的說涉及一種液壓破碎錘，屬于工程機械【技術領域】。

【背景技術】
[0002]液壓破碎錘簡稱“破碎錘”或“破碎器”，是安裝在挖掘機、裝載機的安裝挖斗或裝斗的部位，用來破碎石塊、巖石等。
[0003]液壓破碎錘的工作原理是:以挖掘機、裝載機的液壓泵輸出壓力油為動力，通過配流閥控制活塞往復運動。沖程時，破碎錘中缸的后腔進高壓液壓油，活塞被上缸中的壓縮氮氣和高壓油的共同作用下沖擊釬桿鑿碎巖石；回程時，中缸前腔接通高壓油，推動活塞后移并使上缸體中的氮氣壓縮，這樣完成一個工作循環(huán)。活塞周而復始的沖程、回程，使釬桿沖擊破碎巖石、石塊、混凝土等。
[0004]我國液壓破碎錘市場起步于上個世紀90年代，晚于日本和韓國，但發(fā)展迅猛。2010年，我國液壓破碎錘市場已接近歐美市場，成為全球三大液壓破碎錘市場之一。2000年中國液壓破碎錘市場銷量規(guī)模僅為1200臺左右，到2010年這一數(shù)字已達到42，000臺，增長了 35倍，年復合增長率達到42.69%。隨著國內(nèi)城市基礎設施建設的投入不斷加大，露天礦業(yè)的開采禁止使用爆破法，以及國內(nèi)液壓挖掘機行業(yè)的迅猛發(fā)展，作為液壓挖掘機主要工作部件之一的液壓破碎錘的市場需求量也迅速增加?；钊且簤浩扑殄N的關鍵核心零部件，目前我國中大型液壓破碎錘的活塞主要以進口為主。
[0005]活塞是將內(nèi)能、液壓能轉化為機械能的沖擊部件。在液壓破碎錘中，活塞一端伸入到上缸體內(nèi)氮氣中，該端承受氮氣施加的壓力；活塞中間段位于液壓破碎的中缸內(nèi)，該段外圓表面與中缸內(nèi)孔為精密配合，兩側輪換承受液壓力；另一端伸入到下缸體中，用于沖擊破碎錘釬桿。
[0006]活塞的失效形式主要表現(xiàn)在:沖擊端面下凹、崩裂、掉塊，與中缸精密配合段拉傷、斷裂等。一支活塞的正常使用壽命在4-5個月(按每日工作8小時計算)。從目前我國液壓破碎錘發(fā)展的動向來預計，各種型號液壓破碎錘活塞的需求量10萬支之多?；钊Ш?，整體上就無使用價值，這樣造成用戶使用成本高，資源浪費嚴重。
[0007]現(xiàn)用活塞的弊端:加工時消耗的原材料多，原材料成本高。長而重(中型液壓破碎錘的重量在IlOkg左右，長度在900mm左右；大型液壓破碎錘活塞的重量150kg以上，長度1050mm)，車削、磨削加工效率非常低，熱處理易變形、彎曲，廢品率高。
[0008]另外，在液壓破碎錘的使用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)破碎錘的部件及挖掘機的大小臂發(fā)生斷裂、開裂現(xiàn)象。經(jīng)大量調查研究發(fā)現(xiàn)，主要原因是液壓破碎錘在使用過程中很難避免地“空打”現(xiàn)象造成的。所謂“空打現(xiàn)象”是指:破碎錘在破碎巖石、石塊、混凝土等被破碎物時，破碎錘釬桿未沖擊到被破碎物上。
[0009]“空打”產(chǎn)生的危害。一是破碎錘在“空打”的時候，活塞將沖擊力傳輸給釬桿，釬桿將沖擊力轉移給釬桿銷，釬桿銷及釬桿在承受強大沖擊力時就會容易斷裂。二是釬桿銷會將這股強大的沖擊力傳遞到釬桿銷的橫銷，這時釬桿銷就會頂釬桿橫銷的內(nèi)孔，從而導致內(nèi)孔邊緣處開裂、崩塊，最終導致下缸體斷裂。三是經(jīng)?！翱沾颉睍蛊扑殄N的通體螺栓、殼體及挖掘機的大、小臂開裂。
[0010]已公布的授權號為CN202644617U的實用新型專利《一種液壓減振破碎錘》中所講述的防空打結構的不足之處在于:釬桿必須是專用型的；安裝拆卸不方便，結構復雜不易推廣轉化。提供一種結構簡單、方便維修的裝置來減輕或消除破碎錘在工作中產(chǎn)生“空打”現(xiàn)象對破碎錘及挖掘機的危害具有現(xiàn)實的重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明創(chuàng)造所要解決的問題是提供一種既能增加活塞壽命、提高材料利用率、降低成本，又能夠有效減輕或消除在工作中產(chǎn)生“空打”現(xiàn)象對破碎錘及
挖掘機的危害的液壓破碎錘。
[0012]為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術方案:
一種液壓破碎錘，包括缸體，所述缸體內(nèi)靠近后端的位置安裝有可前后運動的活塞、靠近前端的位置安裝有與活塞傳動連接的釬桿，所述釬桿與缸體之間設置有彈性緩沖裝置。
[0013]以下是本發(fā)明對上述方案的進一步優(yōu)化:
所述缸體包括連接為一體的破碎錘下缸體、中缸體和后缸體。
[0014]進一步優(yōu)化:彈性緩沖裝置包括兩個設置在破碎錘下缸體內(nèi)側并靠近釬桿后端的位置的彈性體。
[0015]進一步優(yōu)化:釬桿上靠近后端的位置設置有兩個內(nèi)凹陷的扁平槽，兩個扁平槽縱向設置且以釬桿的軸線為中心對稱設置。
[0016]進一步優(yōu)化:破碎錘下缸體上靠近兩個扁平槽的位置分別設置有兩個縱向的通孔槽，彈性體設置在通孔槽內(nèi)。在破碎錘不工作狀態(tài)時，彈性體限制釬桿在重力作用下的最大移動量。
[0017]進一步優(yōu)化:彈性體與釬桿之間具有Imm的間隙。相互間不接觸。
進一步優(yōu)化:所述彈性體為矩形結構，其兩側分別設置有一個具有一定寬度的伸縮槽，所述伸縮槽的其中一端為開放式，另一端連接有一個直徑大于伸縮槽寬度的彈性孔，兩個伸縮槽以彈性體的對角線對稱設置。
[0018]進一步優(yōu)化:彈性體的后端具有彈性體沖擊面，釬桿上靠近扁平槽后端的位置具有可與彈性體沖擊面相沖擊的釬桿沖擊面，當破碎錘出現(xiàn)“空打”時，釬桿的釬桿沖擊面沖擊彈性體的彈性體沖擊面，在沖擊力的作用下，彈性體的兩個伸縮槽發(fā)生彈性變形。將沖擊動能轉化為內(nèi)能而吸收掉不進行傳遞，從而將剛性的沖擊轉化為柔性的實現(xiàn)了對破碎錘的保護。
[0019]進一步優(yōu)化:所述活塞包括能量轉化部和變速部，能量轉化部和變速部可拆卸連接。
[0020]活塞的變速部可反復使用，當能量轉化部的沖擊端面下凹、崩裂、掉塊，與中缸體精密配合段拉傷、斷裂時，只需更換能量轉化部。同時由于能量轉化部和變速部可拆卸連接，比現(xiàn)用的整體型的更易于加工，熱處理難度小，節(jié)省材料，降低了生產(chǎn)及使用成本。
[0021]進一步優(yōu)化:能量轉化部前端可沖擊釬桿、后端與變速部螺紋連接。后缸體內(nèi)具有充滿氮氣的氮氣倉，變速部的后端位于氮氣倉內(nèi)。
[0022]同時變速部的后端面C始終承受著上缸體中高壓氮氣施于的壓力。
[0023]當活塞回程時，變速部逐漸壓縮高壓氮氣，活塞回程速度逐漸減小；當活塞沖程時，被壓縮的高壓氮氣膨脹，變速部加速運動，也就是活塞的沖程運動增加了加速度。
[0024]本發(fā)明采用上述方案，具有以下優(yōu)點:
1.結構簡單，易于實現(xiàn)，降低了對操作者的技能要求，降低了用戶的使用成本，提高了工作效率。
[0025]2.活塞的變速部可反復使用，當能量轉化部的沖擊端面下凹、崩裂、掉塊，與中缸精密配合段拉傷、斷裂時，只需更換能量轉化部。同時活塞由能量轉化部及變速部構成，比現(xiàn)用的整體型的更易于加工，熱處理難度小，節(jié)省材料，降低了生產(chǎn)及使用成本。
[0026]3.活塞材料成本低。能量轉化部材料與現(xiàn)用活塞材料一樣，采用30CrNi4MoV但是變速部材料可以使用低碳合金結構鋼，兩者材料價格相差3.5倍或5倍。
[0027]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]附圖1為本發(fā)明實施例的結構示意圖；
附圖2為本發(fā)明實施例中彈性體與破碎錘下缸體以及釬桿的裝配示意圖；
附圖3為附圖1中的A-A向剖視圖；
附圖4為本發(fā)明實施例中彈性體的結構示意圖。
[0029]圖中:1_釬桿；2_下襯套；3_圓柱連接銷；4_破碎錘下缸體；5_彈性體；6-上襯套；7-彈性孔；8_中缸體；9_后缸體；10_橡皮塞；11_擋銷；12_通孔槽；13_階梯孔；14-能量轉化部；15_變速部；16_配合軸；17_配合孔；18_扁平槽；19_氮氣倉；20_卡口槽；21_油封，22-氣封；23_安裝孔；24_伸縮槽；A-前端面；B_后端面；0-彈性體沖擊面；P-釬桿沖擊面。

【具體實施方式】
[0030]實施例，如圖1、圖2、圖3所示，一種液壓破碎錘，包括缸體，所述缸體內(nèi)靠近后端的位置安裝有可前后運動的活塞、靠近前端的位置安裝有與活塞傳動連接的釬桿1，所述釬桿I與缸體之間設置有彈性緩沖裝置。
[0031]所述缸體包括連接為一體的破碎錘下缸體4、中缸體8和后缸體9 ;所述釬桿I的后端與破碎錘下缸體4之間通過上襯套6連接，所述破碎錘下缸體4的前端與釬桿I之間通過下襯套2連接，下襯套2與破碎錘下缸體4之間采用過渡配合并通過圓柱連接銷3將其與下缸體4連為一體。
[0032]彈性緩沖裝置包括兩個設置在破碎錘下缸體4內(nèi)側并靠近釬桿I后端的位置的彈性體5。
[0033]釬桿I上靠近后端的位置設置有兩個內(nèi)凹陷的扁平槽18，兩個扁平槽18縱向設置且以釬桿I的軸線為中心對稱設置。
[0034]下襯套2及上襯套6對釬桿I的移動起導向作用，同時上襯套6又限制釬桿I往活塞能量轉化部方向的移動量。
[0035]破碎錘下缸體4上靠近兩個扁平槽18的位置分別設置有兩個縱向的通孔槽12，通孔槽12的中間部分與破碎錘下缸體4內(nèi)釬桿I的軸孔連通，安裝所述通孔槽12內(nèi)安裝有彈性體5 ;在破碎錘破碎過程中，彈性體5與釬桿I之間存在Imm的間隙，相互間不接觸。
破碎錘下缸體4上靠近通孔槽12上下兩端的位置分別設有橫向設置的階梯孔13，在階梯孔13內(nèi)安裝有擋銷11，階梯孔13的其中一端為螺紋孔，另一端孔徑小于階梯孔13直徑的小孔，螺紋孔端用橡皮塞10將塞住，限制住擋銷U。
[0036]通過兩支擋銷11將彈性體5限制在孔槽12內(nèi)。
[0037]在破碎錘不工作狀態(tài)時，彈性體5限制釬桿I在重力作用下的最大移動量。
[0038]如圖4所示，所述彈性體5為用50CrV鋼制成。
[0039]所述彈性體5為矩形結構，其兩側分別設置有一個具有一定寬度的伸縮槽24，所述伸縮槽24的其中一端為開放式，另一端連接有一個直徑大于伸縮槽24寬度的彈性孔7，兩個伸縮槽24以彈性體5的對角線對稱設置。
[0040]伸縮槽24的寬度E在10-12.5mm之間，彈性孔7的直徑D在20_25mm之間。
[0041]彈性體5的后端具有彈性體沖擊面0，釬桿I上靠近扁平槽18后端的位置具有可與彈性體沖擊面O相沖擊的釬桿沖擊面P。
[0042]當破碎錘出現(xiàn)“空打”時，釬桿I的釬桿沖擊面P沖擊彈性體5的彈性體沖擊面0，在沖擊力的作用下，彈性體5的兩個伸縮槽24發(fā)生彈性變形將沖擊動能轉化為內(nèi)能而吸收掉不進行傳遞，從而將剛性的沖擊轉化為柔性的實現(xiàn)了對破碎錘的保護。
[0043]出現(xiàn)“空打”還與破碎錘的操作者技能水平有很大關系，通過這種保護裝置，降低了對操作者的要求，減少了零件出現(xiàn)破壞的機率，提高了施工效率，節(jié)省了使用成本，用戶的綜合經(jīng)濟效益也得到明顯地提高。
[0044]如圖1所示,所述活塞包括能量轉化部14和變速部15,能量轉化部14和變速部15可拆卸連接?；钊淖兯俨?5可反復使用，當能量轉化部的沖擊端面下凹、崩裂、掉塊，與中缸體精密配合段拉傷、斷裂時，只需更換能量轉化部14。同時由于能量轉化部14和變速部15可拆卸連接，比現(xiàn)用的整體型的更易于加工，熱處理難度小，節(jié)省材料，降低了生產(chǎn)及使用成本。
[0045]能量轉化部14前端可沖擊釬桿1、后端與變速部15螺紋連接。
[0046]所述能量轉化部14的后端具有一軸向凸出的配合軸16，所述變速部15的前端具有與配合孔17，配合軸16與配合孔17螺紋連接。
[0047]能量轉化部14的一側設置有一個安裝孔23，組裝時，用以插銷后轉動能量轉化部14與變速部15安裝在一起。
[0048]能量轉化部14上具有可承受聞壓液壓油沖擊的如端面A和后端面B,
前端面A和后端面B輪流承受高壓液壓油，實現(xiàn)活塞的沖程和回程運動。
[0049]變速部15與外圓周與中缸體8之間通過油封21和氣封22密封連接。
[0050]變速部15上靠近后端的位置設置有安裝時用于固定變速部15的卡口槽20。
[0051]后缸體9內(nèi)具有充滿氮氣的氮氣倉19，變速部15的后端位于氮氣倉19內(nèi)。
[0052]變速部15實現(xiàn)活塞運動中的柔性的支承、導向作用，其始終是與有彈性的油封21和氣封22接觸。
[0053]同時變速部15的后端面C始終承受著上缸體9中高壓氮氣施于的壓力。
[0054]當活塞回程時，變速部15逐漸壓縮高壓氮氣，活塞回程速度逐漸減小；當活塞沖程時，被壓縮的高壓氮氣膨脹，變速部15加速運動，也就是活塞的沖程運動增加了加速度。
[0055]能量轉化部14前段為沖擊端，沖擊釬桿I破碎石塊、巖石等；中間段與破碎錘中缸體8內(nèi)孔精密配合，實現(xiàn)液壓能量的轉化；后段為與變速部15的連接部位，前部為軸頸，后部為特殊連接螺紋。
[0056]變速部15的一部始終與液壓破碎錘中缸體8內(nèi)的油封及氣封接觸，用于密封中缸體中的液壓油及后缸體9中的氮氣，端面上加工有內(nèi)孔及特殊螺紋內(nèi)螺紋。另一部始終“沉浸”在上缸體9中的氮氣內(nèi)，在活塞沖程時給活塞運動因氮氣的膨脹產(chǎn)生正加速度，在活塞回程時壓縮氮氣產(chǎn)生負加速度儲存能量。
【權利要求】
1.一種液壓破碎錘，包括缸體，所述缸體內(nèi)靠近后端的位置安裝有可前后運動的活塞、靠近前端的位置安裝有與活塞傳動連接的釬桿(1)，其特征在于:所述釬桿(I)與缸體之間設置有彈性緩沖裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的液壓破碎錘，其特征在于:所述缸體包括連接為一體的破碎錘下缸體(4)、中缸體(8)和后缸體(9)。
3.根據(jù)權利要求2所述的液壓破碎錘，其特征在于:彈性緩沖裝置包括兩個設置在破碎錘下缸體(4)內(nèi)側并靠近釬桿(I)后端的位置的彈性體(5)。
4.根據(jù)權利要求3所述的液壓破碎錘，其特征在于: 釬桿(I)上靠近后端的位置設置有兩個內(nèi)凹陷的扁平槽(18)，兩個扁平槽(18)縱向設置且以釬桿(I)的軸線為中心對稱設置。
5.根據(jù)權利要求4所述的液壓破碎錘，其特征在于: 破碎錘下缸體(4 )上靠近兩個扁平槽(18 )的位置分別設置有兩個縱向的通孔槽(12)，彈性體(5)設置在通孔槽(12)內(nèi)。
6.根據(jù)權利要求5所述的液壓破碎錘，其特征在于:彈性體(5)與釬桿(I)之間具有Imm的間隙。
7.根據(jù)權利要求6所述的液壓破碎錘，其特征在于: 所述彈性體(5)為矩形結構，其兩側分別設置有一個具有一定寬度的伸縮槽(24)，所述伸縮槽(24)的其中一端為開放式，另一端連接有一個直徑大于伸縮槽(24)寬度的彈性孔(7)，兩個伸縮槽(24)以彈性體(5)的對角線對稱設置。
8.根據(jù)權利要求7所述的液壓破碎錘，其特征在于: 彈性體(5)的后端具有彈性體沖擊面(0)，釬桿(I)上靠近扁平槽(18)后端的位置具有可與彈性體沖擊面(O)相沖擊的釬桿沖擊面(P)，當破碎錘出現(xiàn)“空打”時，釬桿(I)的釬桿沖擊面(P)沖擊彈性體(5)的彈性體沖擊面(0)，在沖擊力的作用下，彈性體(5)的兩個伸縮槽(24)發(fā)生彈性變形。
9.根據(jù)權利要求2-8其中之一所述的液壓破碎錘，其特征在于: 所述活塞包括能量轉化部(14)和變速部(15)，能量轉化部(14)和變速部(15)可拆卸連接。
10.根據(jù)權利要求9所述的液壓破碎錘，其特征在于: 能量轉化部(14)前端可沖擊釬桿(I )、后端與變速部(15)螺紋連接。
11.根據(jù)權利要求10所述的液壓破碎錘，其特征在于: 后缸體(9)內(nèi)具有充滿氮氣的氮氣倉(19)，變速部(15)的后端位于氮氣倉(19)內(nèi)。
【文檔編號】E02F5/30GK104234109SQ201410437297
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權日:2014年9月1日
【發(fā)明者】李永勝, 陳茹, 王維林, 范國濤, 王秋景 申請人:濰坊天瑞重工鑿巖機械有限公司