[发明专利]液压冲击装置

说明书

提供一种液压冲击装置，能够进一步加强缓冲作用而抑制设备的损伤，并能将冲击能量充分传递到岩石。该液压冲击装置包括：推进活塞(4)，紧跟传递部件(2)的后侧而配设，推力小于装置主体(1)的推力；阻尼活塞(5)，位于推进活塞(4)的后侧，配设成相互前后滑动，推力大于装置主体(1)的推力；方向限制单元(8、9)，设于被供给对各活塞(4、5)施加推力的压力油的压力油推进油室(41)及阻尼油室(51)与压力油供给源(P)之间的高压回路(6)，允许从压力油供给源(P)侧向各油室(41、51)侧流入压力油，而限制从各油室(41、51)侧向压力油供给源(P)侧流出压力油；以及可变节流阀(10)，设于将来自滑动接触部位的压力油的泄漏排出到油箱(T)的排放回路(7)。

技术领域

本发明涉及对钻杆、凿子等工具施加冲击进行岩石等的破碎的凿岩机、破碎机等液压冲击装置。

背景技术

例如，如图11所示，凿岩机在凿岩机主体100的前端部插入有钎杆102。安装有凿孔用的钻头21的钻杆22通过套管23与钎杆102连结。在凿岩机工作时，冲击机构103的冲击活塞131冲击钎杆102。该冲击能量从钎杆102经由钻杆22传递到钻头21，钻头21穿入作为破碎对象的岩石R中进行破碎。

冲击能量并非100％被岩石R的破碎消耗，一部分冲击能量作为反射能量Er从岩石R返回。此时的反射能量Er从钻头21经由钻杆22、钎杆102传递到凿岩机主体100。因此，由于该反射能量Er，凿岩机主体100一度后退。然后，凿岩机主体100随着进给装置(图示省略)的推力，比原本的位置更进一步地前进一次冲击造成的破碎长度相应的量，在钻头21抵接于岩石R的地方，冲击机构103进行下一次冲击。通过重复该行程，进行凿孔作业。

如图12所示，现有的凿岩机主体100包括经由卡盘111对钎杆102施加旋转的卡盘驱动器112。在卡盘驱动器112上安装有与钎杆102的大径部后端102b抵接的卡盘驱动器衬套113。在对凿岩机主体100施加朝着前方的推力时，卡盘驱动器衬套113将该推力传递到钎杆102，并也将来自冲击时的钻头21的反射能量Er从钎杆102经由卡盘驱动器衬套113传递到凿岩机主体100。

这里，在本发明中，“工具”和钻头(21)同义，“传递部件”是由钻杆(22)、套管(23)、钎杆(102)及卡盘驱动器衬套(113)构成的部件组的总称。需要注意的是，虽然本说明书中省略了说明，但在液压冲击装置是破碎机的情况下，钻杆(或凿子)兼具“工具”和“传递部件”的作用。

如果将该反射能量Er通过卡盘驱动器衬套113直接传递到凿岩机主体100，则存在凿岩机主体100因为该撞击而损伤的风险。此外，在凿岩机主体100一度后退后，需要在进行下一次冲击之前迅速地前进所需距离。

因此，如图12所示，也使用了将具有推进活塞104和阻尼活塞105的缓冲机构设置在卡盘驱动器衬套113的后侧的部件。在缓冲机构的液压回路上连接有作为压力油供给源的液压泵P，来自液压泵P的压力油被供给到推进油室141，以对推进活塞104施加推力，来自液压泵P的压力油被供给到阻尼油室151，以对阻尼活塞105施加推力。推进油室141和阻尼油室151经由供油孔152而连通。在缓冲机构和液压泵P之间设置有蓄能器164。

这里，如果将对凿岩机主体100施加的推力设为F1，将对推进活塞104施加的推力设为F4，将对阻尼活塞105施加的推力设为F5，则通过使各部件的受压面积等不同而将它们设定为下述(式)的关系(参照专利文献1)。

F4＜F1＜F5 (式)

在该图中，从钎杆102传递到卡盘驱动器衬套113的反射能量Er因为推进活塞104和阻尼活塞105的后退而被缓冲。该推进活塞104和阻尼活塞105的后退运动能量(即，反射能量Er)最终被作为压力油蓄积在蓄能器164中。推进活塞104和阻尼活塞105通过从液压泵P喷出的压力油和因为该缓冲作用而蓄积在蓄能器164中的压力油获得推力。