一种旋转式液气压混合冲击破碎锤.pdf

本发明公开了一种旋转式液气压混合冲击破碎锤，包括外箱体、前端伸出外箱体的钎杆、设置在外箱体内的钎杆往复导向定心机构、活塞往复机构和密闭氮气容积变化机构，钎杆通过钎杆往复导向定心机构与活塞往复机构同轴定位,活塞往复机构与密闭氮气容积变化机构连接，在钎杆上设有钎杆旋转机构，该钎杆旋转机构包括液压马达，液压马达的输出轴的一端通过联轴器与钎杆的后端联接，另一端与承受活塞往复机构中的活塞作用的撞击轴连接；在液压马达两侧设有控制钎杆往复极限位置的密闭的下油腔和上油腔，在液压马达上设有进油管和出油管。本发明的钎杆具有旋转功能，实现钎杆冲击时即产生轴向冲击力又产生径向离心力，冲击效率更高，破碎功能强大。

权利要求书
1.  一种旋转式液气压混合冲击破碎锤，包括外箱体（20）、前端伸出外箱体（20）的钎杆（1）、设置在外箱体（20）内的钎杆往复导向定心机构（21）、活塞往复机构（22）和密闭氮气容积变化机构（23），钎杆（1）通过钎杆往复导向定心机构（21）与活塞往复机构（22）同轴定位，活塞往复机构（22）与密闭氮气容积变化机构（23）连接，其特征在于：在钎杆（1）上设有钎杆旋转机构（24），该钎杆旋转机构（24）包括液压马达（7），液压马达（7）的输出轴（18）的一端通过联轴器（3）与钎杆（1）的后端联接，另一端与承受活塞往复机构（22）中的活塞（11）作用的撞击轴（16）连接；在液压马达（7）两侧设有控制钎杆（1）往复极限位置的密闭的下油腔（17）和上油腔（13），在液压马达（7）上设有进油管（15）和出油管（8）。

2.  根据权利要求1所述的旋转式液气压混合冲击破碎锤，其特征在于：在液压马达（7）的前后两侧设有限位板（4），在液压马达（7）的前后两端面设有保护板（5），在液压马达（7）外侧设有定位套（6）。

3.  根据权利要求1所述的旋转式液气压混合冲击破碎锤，其特征在于：钎杆往复导向定心机构（21）包括在钎杆（1）冲击后形成直线运动的导向套（2），钎杆（1）和导向套（2）装配关系为H9/d9间隙配合。

4.  根据权利要求1所述的旋转式液气压混合冲击破碎锤，其特征在于：进油管（15）和出油管（8）为螺旋管。

说明书一种旋转式液气压混合冲击破碎锤
技术领域
本发明涉及一种工程机械，具体地说是一种用于物体破碎的旋转式液气压混合冲击破碎锤。
背景技术
随着道路、桥梁、高铁等工程建设的加快，工程中往往需要拆除建筑物、公路维修时清除水泥及混合沥青路面、高铁建设中开山打洞等，破碎锤是一种行之有效的拆除工具。破碎锤的功能是将大块或整体坚硬物体快速变成可以移动小块物体，小型破碎锤可以采用手持操作，大中型要安装在工程车辆上（如挖掘机）或专用机械上进行工作。破碎锤的工作效率在于钎杆冲击物体的动能和频率，动能越大越容易破坏物体，使被冲击物快速开裂和分离。传统的破碎锤其钎杆只能作直线冲击，物体开裂主要靠钎杆打击产生的冲击震动，其合力为沿钎杆的轴线方向的轴向力。如果能同时产生一个径向力，将更容易使物体开裂后快速分离形成小块物体。
发明内容
为了克服现有技术存在的问题，提高破碎锤工作效率，本发明的目的是提供一种旋转式液气压混合冲击破碎锤，该破碎锤的钎杆具有旋转功能，实现钎杆冲击时即产生轴向冲击力又产生径向离心力，冲击效率更高，破碎功能强大。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种旋转式液气压混合冲击破碎锤，包括外箱体、前端伸出外箱体的钎杆、设置在外箱体内的钎杆往复导向定心机构、活塞往复机构和密闭氮气容积变化机构，钎杆通过钎杆往复导向定心机构与活塞往复机构同轴定位，活塞往复机构与密闭氮气容积变化机构连接，其特征在于：在钎杆上设有钎杆旋转机构，该钎杆旋转机构包括液压马达，液压马达的输出轴的一端通过联轴器与钎杆的后端联接，另一端与承受活塞往复机构中的活塞作用的撞击轴连接；在液压马达两侧设有控制钎杆往复极限位置的密闭的下油腔和上油腔，在液压马达上设有进油管和出油管。
本发明中，液压马达随钎杆往复运动中为避免马达与在轴向发生冲击碰撞，防止钎杆工作时发生断裂，在液压马达的前后两侧设有限位板，限位板采用弹性吸振金属薄板。同时在液压马达的前后两端面设有保护板，保护板为吸能橡胶。在液压马达外侧设有定位套。
钎杆往复导向定心机构包括在钎杆冲击后形成直线运动的导向套，钎杆和导向套装配关系为H9/d9间隙配合。进油管和出油管为螺旋管，满足马达随旋转钎杆往复直线运动的管路伸缩要求。
本发明在传统破碎锤基础上增加钎杆旋转机构，提出旋转马达的定位安装方法、马达输出轴与钎杆连接保证旋转同轴精度方法及钎杆往复运动的导向和定位方法。本发明采用定量或变量液压马达实现钎杆冲击运动中的旋转运动，马达的动力来源于液压系统中的主油路。马达的类型尽量选用径向尺寸小、输出功率达、抗冲击性好的轴向柱塞式液压马达。
本发明液压马达的径向定位与安装靠外表面与马达定位套内孔采用间隙配合，并将马达定位套内腔沿轴向分割成两个密闭的液压腔，为马达随钎杆往复运动留出行程空间；对液压马达随同钎杆往复运动时出现意外状态，为避免与马达定位套发生碰撞，在马达定位腔和马达外表面采用弹性吸振材料予以保护。
本发明中钎杆的旋转运动通过联轴器与马达输出轴联接，实现刚性同步旋转。为保证钎杆与马达输出轴回转运动的同轴度，钎杆导向套与钎杆外径采用间隙配合，在制造时要采用钎杆导向套内孔与马达定位套内孔一次安装加工完成的工艺。
本发明使用钎杆其打击端为正四棱锥；马达进出油管采用可以伸缩的螺旋形塑胶管；马达定位套和钎杆导向套与破碎锤箱体固定联接。
本发明钎杆具有旋转功能，实现钎杆冲击时即产生轴向冲击力又产生径向离心力，冲击效率更高，破碎功能强大。本发明结构紧凑简单、安装方便，可以满足各种施工场合要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中钎杆旋转机构的结构示意图；
图3是本发明中马达定位及钎杆导向示意图。
图中：1-钎杆、 2-导向套、3-联轴器 、4-限位板、5-保护板 、6-定位套、7-液压马达、8-出油管 、9-调整套板、10-液压缸、11-活塞 、12-氮气室、13-上油腔 、14-储能器 、15-进油管 、16-撞击轴 、17-下油腔、18输出轴、20外箱体、21-钎杆往复导向定心机构、22-活塞往复机构、23-密闭氮气容积变化机构、24-钎杆旋转机构。
具体实施方式
一种旋转式液气压混合冲击破碎锤，包括外箱体20、前端伸出外箱体的钎杆1、设置在外箱体内的钎杆往复导向定心机构21、活塞往复机构22和密闭氮气容积变化机构23，钎杆通过钎杆往复导向定心机构与活塞往复机构同轴定位，活塞往复机构与密闭氮气容积变化机构连接，在钎杆上设有钎杆旋转机构24，该钎杆旋转机构包括液压马达7，液压马达的输出轴18的一端通过联轴器3与钎杆的后端联接，另一端与承受活塞往复机构中的活塞作用的撞击轴16连接；在液压马达两侧设有控制钎杆往复极限位置的密闭的下油腔和上油腔，在液压马达上设有进油管和出油管。
其中钎杆打击端做成正四棱锥。钎杆和导向套装配关系为H9/d9间隙配合。进油管和出油管为螺旋管，满足马达随旋转钎杆往复直线运动的管路伸缩要求。
马达在液压力控制下使输出轴18产生回转，并通过联轴器3带动钎杆同步回转。钎杆进给时通过液气压混合机构液压缸中进油腔进入液压油推动活塞向钎杆方向运动，同时插入氮气室12的活塞另一端受高压氮气体积膨胀产生的瞬时爆炸力推动活塞向钎杆方向运动，加速活塞的进给速度，在液力和氮气爆炸力的作用下活塞以巨大的动能撞击马达上侧的撞击轴16，使钎杆1产生进给打击运动。当钎杆冲击物体反弹后，液压系统将压力油注入马达下方的下油腔17，使马达连同钎杆继续回退到下次被活塞撞击的位置；活塞在撞击后，液压缸液压控制系统使活塞回退，活塞进入氮气室使其容积缩小，为下一次爆炸做压力储存准备。
由于马达输出轴在工作中随钎杆同步运动，并频繁受到活塞的打击，为保证马达正常工作和使用寿命，对马达保护，方法为：马达主轴回转采用特殊的静压支撑机构提高马达的耐冲击刚度，在马达外侧及定位腔内侧安装吸能减震装置。液压马达随钎杆往复运动中为避免马达与在轴向发生冲击碰撞，防止钎杆工作时发生断裂，在液压马达的前后两侧设有限位板4，限位板采用弹性吸振金属薄板。同时在液压马达的前后两端面设有保护板5，保护板为吸能橡胶。在液压马达外侧设有定位套6。
旋转式液气压破碎锤的液压控制系统与普通的破碎锤基本相同，所不同是增加了马达的液压控制装置。使用及与其它工程机械连接的方法与普通破碎锤相同。其旋转功能可以根据需要关闭马达的液压系统，马达停止旋转输出，钎杆停止旋转运动。