[发明专利]用于液力凿岩机的缓冲压力控制设备

说明书

本发明涉及一种用于液力凿岩机的缓冲压力控制设备，该液力凿岩机通过撞击一个工具如一根杆或一个凿子等来击碎岩石等东西。

如显示了一个典型的传统液力凿岩机的图8所示，一根柄杆102被安装在液力凿岩机主体101的前端。一个钻孔的钻头106由一个轴套105安装在杆104的前端。当液力凿岩机的撞击机构103的撞击活塞107撞击柄杆102时，从柄杆102经过杆104将一个撞击能量传递给钻头106。于是，钻头106撞击岩石R，使其破碎。

此时，来自岩石R的反作用能量Er从钻头106处经杆104和柄杆102传递到液力凿岩机主体101上。该液力凿岩机主体101一度被该反作用能量向后推动。于是，该液力凿岩机主体101由一个进给装置(没有显示)产生的推力所推动，从撞击之前一个位置向前推进了在一次撞击中的一个破碎长度。然后，在该已经向前推进的位置上，由撞击机构103进行下一次撞击。通过重复这些步骤，来进行钻孔操作。

因此，作为凿岩机的缓冲机构，也叫缓冲反作用能量的机构，已经有了一种采用两级缓冲活塞的机构和一种采用单级缓冲活塞的机构，其中采用两级缓冲活塞的机构具有液压缓冲反作用能量Er的功能和改善撞击传递效率的功能(双缓冲类型)，而采用单级缓冲活塞的机构没有由机械固定的位置(浮动类型)。

其中，如图9所示，采用两级缓冲活塞的液力凿岩机带有一个夹盘驱动器109，该夹盘驱动器通过一个夹盘108给柄杆102施加转动。夹盘驱动装置109上装有一个作为传递零件的夹盘驱动器套管110，该套管110与柄杆102的大直径后端102a相接触。在夹盘驱动器套管110的后侧，配置了作为缓冲机构的一个前缓冲活塞111和一个后缓冲活塞112。

后缓冲活塞112是一个圆筒形的活塞，上有连接其内部和外部的流体通道113。该后缓冲活塞112可滑动地安装在液力凿岩机主体101中的一个中部台阶101c和一个后部台阶101b之间。通过后缓冲活塞的流体腔室114中的液体压力，在后缓冲活塞112上施加一个向前的推力。另一方面，前缓冲活塞111是一圆筒形的活塞，其后部具有较小的外径。前缓冲活塞111的小直径部分以纵向上可滑动的形式插入后缓冲活塞112中。前缓冲活塞111由一个较大直径部分限制了其纵向的运动范围在液力凿岩机主体101的前侧台阶部分101a与后缓冲活塞112的一个前端面112a之间。在前缓冲活塞111的小直径部分的外圆柱表面与后缓冲活塞112的内圆柱表面之间，为前缓冲活塞确定了一个流体腔室115，以便将一个向前的推力施加到前缓冲活塞111上。

用于前缓冲活塞的流体腔室115与用于后缓冲活塞的流体腔室114通过流体通道113连通。后缓冲活塞的流体腔室114与液压源116连通。来自液压源116的液体压力由一个溢流阀或减压阀(没有显示)固定在一个给定的压力值上。由前缓冲活塞的流体腔室115中的压力承受区域和液压力作用的结果而产生的给定压力F111对该前缓冲活塞111起作用。类似地，由后缓冲活塞的流体腔室114中的压力承受区域和液压力作用的结果而产生的给定压力F112对该后缓冲活塞112起作用。

另一方面，有一个向前的推力F101总是恒定地施加在液力凿岩机主体101之上。该推力作为来自岩石R的反作用力，经钻头106、杆104、柄杆102和夹盘驱动器套管110传递给前缓冲活塞111和后缓冲活塞112。

在此，作用在前缓冲活塞111上的推力F111和作用在后缓冲活塞112上的推力F112相对于作用在液压凿岩机主体101上的推力F101进行设置，从而建立起以下关系：F111＜F101＜F112。因此，在撞击之前，前缓冲活塞111和后缓冲活塞112相互接触，停止于撞击参考位置(如图9中所示的位置)，在此位置上，后缓冲活塞112的前端面112a与液力凿岩机主体101的中部台阶部分101c相互接触。

在撞击参考位置，当撞击机构103的撞击活塞107撞击柄杆102时，撞击能量从柄杆102经杆104传递到钻头106上。于是，钻头106撞击作为破碎目标的岩石R。此时来自岩石R的反作用能量Er从钻头106经杆104、柄杆102和夹盘驱动器套管110传递到前缓冲活塞111和后缓冲活塞112上。于是，后缓冲活塞112向后缩，直到其后部端面与一个后部台阶部分101b相接触，同时，前缓冲活塞111由推力F112进行缓冲。这样，反作用能量Er就传递到了液力凿岩机主体101上。因此，后缓冲活塞112对反作用能量Er起了缓冲作用，也就是起了吸收撞击力的作用。同样，作用在后缓冲活塞112上的推力也起了缓冲力的作用。