CN108869433B - 一种增大液压破碎锤打击力的换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明针对液压锤阀组提前换向的弊端，提供一种增大液压破碎锤打击力的换向阀。该阀组避免了活塞回程的过程中，流量调节阀（调频螺栓）导致上腔中压力升高，使得阀芯上卸荷槽卸荷不畅的问题，进而避免因活塞和缸体之间的泄露导致阀芯提前换向的现象，即增加了活塞行程，增加了打击力。

Description

一种增大液压破碎锤打击力的换向阀

技术领域

本发明涉及一种工程机械属具，特别是涉及一种新型液压破碎锤换向阀。

背景技术

为了破碎石料、混凝土及其他建筑材料，液压锤可附接到各种机器上，如挖掘机、反向铲或者其他类似机器。液压锤安装到机器的臂上并连接到液压系统。液压系统中的高压流体供给至液压锤以驱动与作业工具接触的活塞往复运动，并打击作业工具，完成破碎任务。

现有液压破碎锤锤芯（主要附图：图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9）主要包括：氮气室1、活塞环2、缸体3、活塞4、钎杆座5、内套6、内套挡销7、扁销8、外套9、外套挡销10、钎杆11、充气阀12、阀盖13、阀套14及阀芯15等。氮气室1、活塞环2（包含其上的密封件）、缸体3及活塞4形成封闭的空间，并经充气阀12向该空间（氮气室1内部）充入氮气，活塞4沿其轴向往复运动的过程中，伴随着氮气能量的储存与释放，活塞4向上运动压缩氮气，能量被储存，活塞4向下运动，液压和氮气一同做功，推动活塞4打击钎杆11；缸体3和活塞4及活塞环2（包含其上的密封件）形成封闭的空间（上腔A），上腔A间歇性的接通高压与回油（具体控制过程在下面的章节中阐述）；缸体3和活塞4及C处（主密封区域）的密封圈形成封闭的下腔B；在钎杆座5中，设有破碎岩石的钎杆11、起导向作用的外套9、对钎杆11限位作用的扁销8及限位和导向作用的内套6，内套6和外套9具有保护钎杆座5不被磨损的作用；内套挡销7对内套6限位，外套挡销10对外套9限位。

液压破碎锤工作原理如下。

初始状态，1.由于氮气室1中氮气的作用，活塞4处于靠近钎杆11的一端；在通入高压油的瞬间，高压油经a5口进入阀组内部，在液压油的作用下，阀芯15上端面合力大于下端面合力（阀芯15在E处的台阶经a8、a3、a2口通回油，阀芯15在D处的台阶和a7口连通，并通回油，阀芯15在E处的台阶面积大于D处台阶面积。），所以阀芯15在阀套14的下端。

活塞回程阶段，在初始状态的基础上，在下腔B高压油的作用下，活塞4向上运动压缩氮气，上腔A中的液压油经a1口到a6口到a7口及流量调节阀22（调频螺栓）流回油箱（液压油经过a6口流到a7口是通过阀套14和阀芯15之间的环形槽回油），当活塞4向上运动至a3口和下腔B连通时（忽略活塞4和缸体3之间的配合间隙），则阀组a8口得高压油，a2口被活塞封闭(阀芯15在E处的台阶面积大于D处台阶面积。)，此时阀芯15向上运动至阀套14的最上端，阀套上的回油口a7被阀芯15封闭，高压油经阀芯15的下端面进入阀套14上的a6口，然后经a1口进入上腔A。

活塞冲程阶段，在活塞回程结束，由于液压油在上腔A的作用面积大于下腔B的作用面积，向下的力大于向上的力，活塞4在油压及氮气压力的共同作用下，向下运动，并打击钎杆11。

回到初始状态，当活塞4向下运动使a8、a3、a2口连通，并通回油，阀芯15上端面的合力大于下端面的合力（阀芯15在E处的台阶面积大于D处台阶面积），阀芯15向下运动至阀套14的最下端，回到初始状态，完成一个工作循环。

活塞重复以上工作过程完成破碎任务。

蓄能器21用于吸收液压系统的冲击及活塞回程阶段液压系统多余的能量。

流量调节阀22（调频螺栓）用于调节上腔A中液压油流过的流量，进而调节活塞回程的速度，调节打击频率。

由于活塞4和缸体3之间靠间隙密封（存在泄露），换向阀在实际的工作过程中，活塞4向上运动a3口和下腔B尚未连通时，由于内部泄露，阀组a8口得高压油，a2口被活塞封闭(阀芯15在E处的台阶面积大于D处台阶面积)，换向阀阀芯15已经运动（提前换向），a6口打开，活塞4开始冲程，这样导致活塞回程变短，氮气室中的氮气压缩量变小，冲程做功变小，打击力不够，为增加活塞行程，现有技术是将阀芯15在E处台阶的油通过卸荷槽23与上腔A连通，在活塞回程的过程中，用于卸荷，可以缓解阀芯15提前换向问题，但不能彻底解决，因为上腔A中的液压油经过流量调节阀22（调频螺栓）时，必然产生节流，这就导致上腔A中的液压油存在压力，进而导致E处台阶的油通过卸荷槽23卸荷不畅（卸荷槽23两端的压差变小导致流量变小），阀芯15仍然会提前换向。

发明内容

本发明针对液压锤阀组（阀组或换向阀是阀盖13、阀套14和阀芯15的总称）中的阀芯15提前换向的弊端，提供一种增大液压破碎锤打击力的换向阀。该阀组避免了活塞4回程的过程中，流量调节阀22（调频螺栓）导致上腔A中压力升高，使得阀芯15上卸荷槽23卸荷不畅的问题，进而避免因活塞4和缸体3之间的泄露导致阀芯15提前换向的现象，即增加了活塞4行程，增加了打击力。

本发明的创新点在于提供一种直接将阀芯15上的卸荷槽23和回油连通的阀组，使得卸荷槽23不经流量调节阀22（调频螺栓）卸荷。

本技术是在阀套内部及外圆各增加一个环形槽和环形台阶面，阀套内部的环形槽和外圆处的环形槽通过小孔连通，缸体阀孔内增加一个环形槽及台阶面，并且阀套外圆台阶面和缸体阀孔台阶面配合，阀套外部环形槽和缸体阀孔内环形槽连通，中缸上的环形槽通过孔和回油连通，即阀芯15在E处台阶的油通过卸荷槽23和回油连通，避免活塞4和缸体3之间泄露导致E处的台阶压力升高，导致阀芯15运动（提前换向）。

附图说明

图1 液压破碎锤投影图。

图2 现有液压破碎锤原理分析图。

图3 剖视图A-A。

图4 剖视图B-B。

图5 剖视图C-C。

图6 剖视图D-D。

图7 剖视图E-E。

图8 剖视图F-F。

图9 换向阀阀芯。

图10 本发明液压破碎锤剖视图G-G及局部放大图。

图11 本发明液压破碎锤原理分析图。

图12 本发明换向阀阀组剖视图及局部放大图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施例进行详细的说明（主要附图：图10、图11、图12）。

部分附图标记说明：

1氮气室 2活塞环 3缸体 4活塞 5钎杆座 6内套 7内套挡销 8扁销 9外套 10外套挡销 11钎杆 12充气阀 13阀盖 14阀套 15阀芯 16液压泵 17油箱 18六角螺母 19长螺栓 20斧头螺母 21蓄能器 22 流量调节阀 23卸荷槽 24卸荷孔 A上腔 B下腔 C主密封区域 M阀套内台阶 N阀套外台阶 P阀套内环形卸荷槽 Q阀套外环形卸荷槽 R缸体阀孔环形卸荷槽 S缸体阀孔台阶。

本发明和现有技术的区别是在阀套14内部增加一个阀套内台阶M和阀套内环形卸荷槽P；阀套14外圆增加一个阀套外环形卸荷槽Q和阀套外台阶N；阀套14内部的阀套内环形卸荷槽P和阀套外环形卸荷槽Q通过卸荷孔24连通；缸体3阀孔内增加一个缸体阀孔环形卸荷槽R和缸体阀孔台阶S，缸体阀孔环形卸荷槽R和阀套外环形卸荷槽Q连通；阀套内台阶M和阀芯15配合，阀套外台阶N和缸体阀孔台阶S配合，避免了a7口处的液压油和卸荷槽23连通；缸体阀孔环形卸荷槽R通过孔直接和回油连通（即阀芯15在E处台阶的油通过卸荷槽23和回油连通，不经流量调节阀22）；避免活塞4回程的过程中，流量调节阀22（调频螺栓）导致上腔A中压力升高，使得卸荷槽23卸荷不畅的现象，进而避免了活塞4和缸体3之间泄露导致E处的台阶压力升高，导致阀芯15运动（提前换向）的现象，增加了活塞4行程，增加了打击力。

Claims (2)

1.一种增大液压破碎锤打击力的换向阀，包括：氮气室（1）、活塞环（2）、缸体（3）、活塞（4）、钎杆座（5）、内套（6）、内套挡销（7）、扁销（8）、外套（9）、外套挡销（10）、钎杆（11）、充气阀（12）、阀盖（13）、阀套（14）、阀芯（15）、六角螺母（18）、长螺栓（19）、斧头螺母（20）、蓄能器（21）及流量调节阀（22）；六角螺母（18）、长螺栓（19）及斧头螺母（20）将氮气室（1）、缸体（3）、钎杆座（5）紧固连接；氮气室（1）、活塞环（2）、活塞环（2）上的密封件、缸体（3）及活塞（4）形成封闭的空间，并经充气阀（12）向该空间充入氮气；阀芯（15）、阀盖（13）及阀套（14）控制上腔（A）进油或回油进而控制缸体（3）内部的活塞（4）运动，打击钎杆（11）；钎杆座（5）内部设有内套（6）和外套（9）用于钎杆（11）的导向和限位，钎杆座（5）中的扁销（8）用于钎杆（11）的限位；其特征在于：阀套（14）内部的阀套内环形卸荷槽（P）和阀套外环形卸荷槽（Q）通过卸荷孔（24）连通；缸体阀孔环形卸荷槽（R）和阀套外环形卸荷槽（Q）连通；阀套内台阶（M）和阀芯（15）配合，阀套外台阶（N）和缸体阀孔台阶（S）配合，避免了上腔（A）中的液压油和卸荷槽（23）连通；缸体阀孔环形卸荷槽（R）直接和回油连通。

2.根据权利要求1所述的一种增大液压破碎锤打击力的换向阀，其特征在于：阀盖（13）和氮气室（1）配合的面通过阀盖（13）上的孔引入液压油，使得整个配合面浸润在液压油中。

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