[发明专利]一种液压破碎锤

说明书

技术领域

本发明涉及一种特殊的工程机械液压机具，特别是涉及一种液压破碎锤。

背景技术

液压锤将控制阀、执行器、蓄能器等液压元件集于一身，控制阀与执行器相互反馈控制，自动完成活塞的往复运动，将液体的压力能转化为活塞的冲击能。目前市场上的液压锤的活塞回程运动都是液压作用力完成的，而活塞的冲程运动，则可根据冲程时作用力的来源不同将液压锤分为氮爆锤、全液锤与气液锤三种类型。

氮爆锤工作原理：氮气爆发式液压锤简称氮爆锤。活塞顶部都设置有氮气室也就是活塞式蓄能器，活塞上腔常通回油，活塞下腔由控制阀进行切换，回程时通高压油，冲程时通回油，活塞回程运动时，高压油进入活塞下腔，推动活塞上移，同时活塞顶部压缩氮气室里的氮气，氮气压力上升，液压能转换为气压能而被存储。活塞冲程时，下腔的油路已被切换，从接通高压油转换为接通回油，氮气压力作用于活塞顶部，氮气膨胀做功，同时氮气压力下降，直至回程开始时的最低氮气压力，又开始另一次回程运动。

优点：氮爆锤的优点是活塞形状简单，刚体结构简单没有纵向的孔道，加工工艺性好，不设置高压隔膜蓄能器，也减少了加工成本。

缺点：从工作原理上讲，在活塞冲程阶段，油泵的供油是无路可走的，此时的高压油只能由胶管膨胀来吸收或从高压溢流阀溢出，必然造成液压系统的压力冲击，对油泵、管路造成不利影响，同时引起系统发热。氮爆锤的活塞冲击动作完全靠氮气膨胀实现，为了达到一定的冲击能以满足破碎作业的需要，必然要求氮气充气压力较高，一般大于2MPa。液压锤开始工作前，挖掘机必须将液压锤压紧，否则液压锤不能启动，而较高的氮气室充气压力，必然造成挖掘机下压困难，甚至使挖掘机机身抬起，一旦启动后，挖掘机又落下，造成震动，对挖掘机有损害。

综述：氮爆式液压锤的上述缺点限制了它的使用范围，对小型液压锤，这些缺点的影响尚不明显，而对大型液压锤，这些缺点的影响是严重的。

全液压作用式液压锤工作原理：全液压作用式液压锤简称全液锤。活塞前腔常通高压油，当三通阀左右位接通时，后腔接通回油，在前腔压力油作用下，活塞回程，当回程到一定位置时，反馈至三通阀，使三通阀接通左位，后腔接通高压油，此时前后腔皆为高压油。但因后端面积大于活塞前端面积，活塞为冲程。活塞的回程运动和冲程运动皆为液压力的作用，故称为全液压作用式。

优点：全液锤的活塞顶部不设氮气室，因此液压锤启动前所需的挖掘机的下压力最小，仅靠液压锤自身的重量就够了。

缺点：全液压锤的活塞冲程中，活塞后腔所需的流量很大，系统供油不能满足冲程时的流量需要，所以一般需在锤体上设置高压蓄能器，以补充活塞冲程时的峰值流量，回程瞬间，液压冲击很大；全液锤在回程运动时，因为没有氮气室的阻力，因此活塞回程速度较快，一般需要设置顺序阀以控制冲击频率；高压蓄能器、顺序阀的设置，使得全液压锤的结构较为复杂，加工难度也较大。

氮气液压联合作用式液压锤工作原理：氮气液压联合作用式液压锤，简称气液锤。气液锤的工作原理和全液锤几乎完全一致，但在活塞顶部设置了一个氮气室。气液锤的活塞回程运动是靠液压作用实现的，而冲程运动则是靠液压力和氮气膨胀力联合作用实现的。气液锤的活塞顶部都设有氮气室，氮气室充气压力比氮爆式小，一般小于1.6MPa。小型气液锤都不设置隔膜式高压蓄能器。而大中型液压锤一般要设置隔膜式高压蓄能器。

优点：气液锤所需的挖掘机的下压力比氮爆式小，而比全液锤大。回程时，气液锤的活塞阻力比氮爆锤小，比全液锤大，活塞回程速度比氮爆锤大，比全液锤小，无需专设顺序阀来控制冲击频率。冲程时气液锤的瞬时最大流量比全液锤小，也没有氮爆锤的高压油封闭无出路的现象，因此气液锤的压力脉动比全液锤和氮爆锤都小些。

缺点：在冲程时面临流量不足的现象，导致打击无力；冲程结束，回程瞬间压力冲击较大；结构复杂。

发明内容

本发明的目的是针对现有氮爆锤下压困难、液压冲击大、冲程阶段不耗油，而泵却连续供油的矛盾；全液压锤和气液锤流量不足打击无力的现象、结构复杂、液压冲击大的问题。提出一种新型液压锤。