一种破碎锤及使用方法

1.本发明涉及破碎锤技术领域，更具体地说，涉及一种破碎锤及使用方法。


背景技术：

2.破碎锤是一种重要的工程破碎工具，已得到广泛的应用，应用于煤炭、矿山、水泥等行业的大块物料初次破碎，也可用在废旧设备的拆除，如废弃高炉的拆解、废弃水泥路面拆除、旧城改造以及大型船体除锈及清理固结物等。目前应用最广泛的破碎锤是液压破碎锤，简称液压锤，装配在装载机上，其动力来源于泵站提供的压力，它是一种将液压能转化为机械能的冲击器具。液压锤在工作时，工作的压力大，液压锤内部的液压油反复不断地被压缩而导致液压油产生局部高温。由于液压锤安装在装载机的机械大臂的前端，液压锤缸体至油箱的液压管路较长，液压锤内部高温的液压油不能完全流入油箱冷却，未冷却的液压油经过液压阀与活塞的多次压缩，温度逐步升高。高温使活塞和缸体等部件的体积膨胀，改变了原来配合件之间的间隙，运动副的磨损加大，甚至造成运动部件的卡死；高温使液压油变质，润滑性能变差，密封件老化，高温还使液压油黏度下降，使液压锤的泄露量加大，不仅使液压锤的工作压力下降，降低了对钢钎的打击力和破拆效果，而且还污染环境，过大的泄露量会使液压锤失去破拆功能。
3.为了解决液压锤在工作过程中液压油温度升高而造成的磨损和老化问题，中国专利(公开号cn201821261489.8)公布了一种液压破碎锤冷却回路结构，用来冷却因压缩液压油而引起的冲击杆局部温度过高问题。该装置利用循环水冷装置，带走高温液压油的热量，冷却液压油。然而，冷却装置的添加不仅使液压锤的结构变得复杂，而且占据的空间大，增加了能耗，安装复杂，仅能部分解决液压油局部温度过高的问题，没有彻底解决液压油因温升而导致的泄露问题。


技术实现要素：

4.1.发明要解决的技术问题
5.针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种破碎锤及使用方法，本发明利用电磁原理实现破碎，不需要使用液压油，更不存在液压回路，从根本上解决了液压油泄露与液压油温度过高引发加速磨损老化等问题，而且该装置可通过控制电流的大小控制冲击强度，反应速度快，从而提高破碎效率，具有较长的使用寿命。
6.2.技术方案
7.为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
8.本发明的一种破碎锤，该装置特征在于：该破碎锤包括左夹板0101、右夹板0102、中间钢套系统、动力系统和控制系统；所述左夹板0101和所述右夹板0102通过螺栓将所述中间钢套系统夹紧固定；所述中间钢套系统包括下钢套0201、中钢套0202、上钢套0203、保护罩0204、钢钎0301、冲击杆0302、第一导向套0401、第二导向套0402、第三导向套0403、第四导向套0404、第一弹簧0501、第二弹簧0502、第三弹簧0503、第一销轴1101和第二销轴
1102；所述下钢套0201通过螺栓固定在所述左夹板0101和所述右夹板0102之间；所述中钢套0202通过螺栓安装在所述下钢套0201上方，所述上钢套0203通过螺栓安装在所述中钢套0202上方，所述保护罩0204通过螺栓安装在所述上钢套0203上方，所述第一导向套0401通过螺栓安装在所述下钢套0201下端的中孔内，所述第二导向套0402通过螺栓安装在所述下钢套0201上端的中孔内，所述第三导向套0403通过螺栓安装在所述中钢套0202上端的中孔内，所述第四导向套0404安装在所述上钢套0203的中孔内，所述钢钎0301的下端依次穿过所述第一弹簧0501和所述第一导向套0401的中孔，所述钢钎0301的上端依次穿过所述第二弹簧0502和所述第二导向套0402的中孔；所述冲击杆0302上端依次穿过所述第三弹簧0503、第三导向套0403及所述第四导向套0404；所述冲击杆0302安装在所述第三导向套0403和所述第四导向套0404的中孔内，所述钢钎0301安装在所述第一导向套0401和所述第二导向套0402的中孔内；所述第一导向套0401、第二导向套0402、第三导向套0403及所述第四导向套0404的轴线重合，所述第一销轴1101和第二销轴1102分别穿过所述左夹板0101和右夹板0102上的安装孔，所述第一销轴1101的两端通过螺母将所述左夹板0101和右夹板0102固定，所述第二销轴1102的两端通过螺母将所述左夹板0101和右夹板0102固定。
9.所述动力系统包括六个动力单元，所述的六个动力单元的结构相同，所述动力单元在所述上钢套0203内呈圆周分布,所述动力单元包括导杆0601、第一导轨0701、第二导轨0702、第一绝缘套0801、第二绝缘套0802、第三绝缘套0803、第四绝缘套0804、第一绝缘垫0901、第二绝缘垫0902、第三绝缘垫0903、第四弹簧0504、第五弹簧0505、第一螺栓1201和第二螺栓1202；所述第一导轨0701通过所述第一螺栓1201安装在所述上钢套0203的左侧内壁上，所述第一导轨0701与所述第一螺栓1201之间安装所述第一绝缘套0801，所述第一导轨0701与所述上钢套0203之间安装所述第一绝缘垫0901，所述第二导轨0702通过所述第二螺栓1202安装在所述上钢套0203右侧内壁上，所述第二导轨0702与所述第二螺栓1202之间安装着所述第二绝缘套0802，所述第二导轨0702与所述上钢套0203之间安装所述第二绝缘垫0902，所述第一导轨0701和第二导轨0702的上端与所述上钢套0203之间安装所述第三绝缘垫0903，所述第一导轨0701和第二导轨0702的下端与所述上钢套0203下端留有间隙；所述导杆0601安装在所述冲击杆0302的通孔内，所述导杆0601与所述冲击杆0302通孔的配合处安装所述第三绝缘套0803，所述第四绝缘套0804通过螺栓固定在所述上钢套0203的上端面上，所述导杆0601的左端穿过所述第四弹簧0504安装在所述第一导轨0701的长槽内，所述导杆0601的右端穿过所述第五弹簧0505安装在所述第二导轨0702的长槽内；所述第一导轨0701和所述第二导轨0702的上下两端各有导线接入所述电控箱0205。
10.所述控制系统包括电控箱0205、第一行程开关1001和第二行程开关1002；所述电控箱0205通过螺栓与所述左夹板0101及右夹板0102连接固定，所述第一行程开关1001与所述第二行程开关1002安装在所述中钢套0202的右侧，所述第一行程开关1001与所述第二行程开关1002的导线接入所述电控箱0205。
11.本发明同时提供该破碎锤的工作步骤，具体步骤如下：
12.1)当安置破碎锤的机具在工作现场，破碎锤在某一姿态，所述钢钎0301放置在破碎对象表面。
13.2)所述电控箱0205通电，电流从所述第一导轨0701的上端流入，电流经过所述导杆0601后，从所述第二导轨0702上端流出，在所述第一导轨0701和所述第二导轨0702之间
产生磁场，所述导杆0601受到向下的安培力作用，所述冲击杆0302受到六个动力单元向下合力的作用，所述冲击杆0302向下加速运动冲击所述钢钎0301，所述钢钎0301向下对破碎对象实施冲击破碎；当所述冲击杆0302的下端向下运动压下所述第二行程开关1002后，所述电控箱0205改变所述第一导轨0701和所述第二导轨0702的电流方向，电流从所述第二导轨0702的下端流入，经过所述导杆0601，从所述第一导轨0701下端流出，所述导杆0601受到向上的安培力作用，所述冲击杆0302受到六个动力单元向上合力的作用，所述冲击杆0302向上运动并压缩所述第三弹簧0503，将所述冲击杆0302的动能转化为所述第三弹簧0503的弹性势能，所述冲击杆0302的下端向上运动压下所述第一行程开关1001，所述电控箱0205改变所述第一导轨0701和所述第二导轨0702的电流方向，所述导杆0601受到向下的安培力的作用，所述冲击杆0302在六个动力单元向下合力的作用下向下运动，所述第三弹簧0503中因压缩产生的弹性势能释放，推动所述冲击杆0302加速向下运动，快速冲击所述钢钎0301，所述钢钎0301再次对破碎对象实施冲击。
14.3)所述钢钎0301对破碎对象实施一次冲击或多次冲击，直至破碎对象被破碎。
15.3.有益效果
16.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
17.1、本发明的装置没有使用液压油与液压油路，避免了复杂的液压控制系统的设计和制造，从根本上解决缸体液压油泄露问题。
18.2、本发明装置利用电磁原理进行破碎，将电能直接转化为磁场能进而推动冲击杆的运动，能量损失较少，冲击力度大小可调，提高了破碎锤的工作效率。
19.3、本发明装置含有行程开关，不仅破碎锤的响应速度快，能够实现破拆深度和范围的精确控制，在冲击杆回弹弹起过程中，弹簧可存储能量。
20.4、本发明利用电磁原理对破碎锤冲程进行加速，整个装置的动作响应快、结构相对简单，控制方便，结构紧凑，易损件少，维修方便。
附图说明
21.图1为本发明轴测图；
22.图2为本发明主视图；
23.图3为图2中a-a截面剖视图；
24.图4为图3中ⅰ处局部放大图；
25.图5为图3中ⅱ处局部放大图；
26.图6为冲击杆与导杆装配图；
27.图7为图2中b-b截面剖视图；
28.图8为图7中ⅲ处局部放大图；
29.图9为图8中ⅳ处局部放大图。
30.图中：0101：左夹板；0102：右夹板；0201：下钢套；0202：中钢套；0203：上钢套；0204：保护罩；0205：电控箱；0301：钢钎；0302：冲击杆；0401：第一导向套；0402：第二导向套；0403：第三导向套；0404：第四导向套；0501：第一弹簧；0502：第二弹簧；0503：第三弹簧；0504：第四弹簧；0505：第五弹簧；0601：导杆；0701：第一导轨；0702：第二导轨；0801：第一绝缘套；0802：第二绝缘套；0803：第三绝缘套；0804：第四绝缘套；0901：第一绝缘垫；0902：第
二绝缘垫；0903：第三绝缘垫；1001：第一行程开关；1002：第二行程开关；1101：第一销轴；1102：第二销轴；1201：第一螺栓；1202：第二螺栓。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：
32.实施例1
33.从图1-9可以看出，本实施例的一种破碎锤及使用方法，该破碎锤包括左夹板0101、右夹板0102、中间钢套系统、动力系统和控制系统；左夹板0101和右夹板0102通过螺栓将中间钢套系统夹紧固定；中间钢套系统包括下钢套0201、中钢套0202、上钢套0203、保护罩0204、钢钎0301、冲击杆0302、第一导向套0401、第二导向套0402、第三导向套0403、第四导向套0404、第一弹簧0501、第二弹簧0502、第三弹簧0503、第一销轴1101和第二销轴1102；下钢套0201通过螺栓与左夹板0101和右夹板0102连接固定；中钢套0202安装在下钢套0201上方，下钢套0201与中钢套0202通过螺栓连接，上钢套0203与中钢套0202通过螺栓连接，上钢套0203安装在中钢套0202上方，保护罩0204与上钢套0203通过螺栓连接，保护罩0204安装在上钢套0203上方，使冲击杆0302在回程时的最大伸长量处于安全范围，第一导向套0401通过螺栓安装在下钢套0201下端中孔内，第二导向套0402通过螺栓安装在下钢套0201上端中孔内，第三导向套0403通过螺栓安装在中钢套0202的上端中孔内，第四导向套0404安装在上钢套0203上端的中孔内，钢钎0301的下端依次穿过第一弹簧0501和第一导向套0401的中孔，钢钎0301的上端依次穿过第二弹簧0502和第二导向套0402的中孔；冲击杆0302向上依次穿过第三弹簧0503、第三导向套0403和第四导向套0404；冲击杆0302安装在第三导向套0403和第四导向套0404的中孔内，冲击杆0302的两端与第三导向套0402和第四导向套0404是间隙配合，冲击杆0302可以轴向运动；钢钎0301安装在第一导向套0401和第二导向套0402的中孔内，钢钎0301的两端与第一导向套0401和第二导向套0402是间隙配合，钢钎0301可以轴向运动；第一导向套0401、第二导向套0402、第三导向套0403及第四导向套0404的轴线重合，第一销轴1101和第二销轴1102分别穿过左夹板0101和右夹板0102上的安装孔，第一销轴1101的两端通过螺母将左夹板0101和右夹板0102固定，第二销轴1102的两端通过螺母将左夹板0101和右夹板0102固定。
34.动力系统包括六个动力单元，六个动力单元在上钢套0203内呈圆周分布,动力单元包括导杆0601、第一导轨0701、第二导轨0702、第一绝缘套0801、第二绝缘套0802、第三绝缘套0803、第四绝缘套0804、第一绝缘垫0901、第二绝缘垫0902、第三绝缘垫0903、第四弹簧0504、第五弹簧0505、第一螺栓1201和第二螺栓1202；第一导轨0701通过第一螺栓1201安装在上钢套0203的左侧内壁上，第一导轨0701与第一螺栓1201之间安装第一绝缘套0801，第一导轨0701与上钢套0203之间安装第一绝缘垫0901，第二导轨0702通过第二螺栓1202安装在上钢套0203的右侧内壁上，第二导轨0702与第二螺栓1202之间安装着第二绝缘套0802，第二导轨0702与上钢套0203之间安装第二绝缘垫0902，第一导轨0701和第二导轨0702的上端与上钢套0203之间安装第三绝缘垫0903，第一导轨0701和第二导轨0702的下端与上钢套0203下端留有间隙，绝缘套与绝缘垫起阻隔电流的作用；冲击杆0302上有六个通孔，导杆0601安装在冲击杆0302上最下方的通孔中，导杆0601在不同高度的分布如图6所示，导杆0601在轴向上呈等间距分布，导杆0601的轴线在水平面内投影的夹角呈60度，导杆0601与
冲击杆0302通孔的配合处安装第三绝缘套0803，第四绝缘套0804通过螺栓固定在上钢套0203的上端面上，导杆0601的左端穿过第四弹簧0504安装在第一导轨0701长槽内，导杆0601的右端穿过第五弹簧0505安装在第二导轨0702长槽内，导杆0601在长槽内滑动，无阻滞现象，第一导轨0701与第二导轨0702是长槽结构，导杆0601在第一导轨0701和第二导轨0702的长槽内可自由滑动；第四弹簧0504与第五弹簧0505很软，刚度较小，第四弹簧0504与第一导轨0701的长槽侧面和导杆0601左端的台阶面密切接触，第五弹簧0505与第二导轨0702的长槽侧面和导杆0601右端的台阶面密切接触，使电流通过，形成回路；第一导轨0701和第二导轨0702的上下两端各有导线接入电控箱0205；六个动力单元产生的合力推动冲击杆0302的运动，动力单元的结构完全相同；每个动力单元由对应的导杆0601提供动力，电流从第一导轨0701上端流入，经过导杆0601，从第二导轨0702上端流出，两导轨之间产生垂直于纸面向外的磁场，导杆0601受到向下的安培力的作用，推动冲击杆0302向下运动冲击钢钎0301，电控箱0205改变流入两导轨的电流方向，电流从第二导轨0702的下端流入，经过导杆0601，从第一导轨0701的下端流出，两导轨之间产生垂直于纸面向外的磁场，导杆0601受到向上的安培力的作用，推动冲击杆0302向上运动，电控箱0205再次改变导轨中的电流方向，实现循环往复运动。
35.控制系统包括电控箱0205、第一行程开关1001和第二行程开关1002；电控箱0205通过螺栓与左夹板0101和右夹板0102连接固定，第一行程开关1001与第二行程开关1002通过螺栓与中钢套0202连接固定，第一行程开关1001与第二行程开关1002上的导线接入电控箱0205，电控箱0205与外部电源接通，根据第一行程开关1001和第二行程开关1002传递的电信号改变第一导轨0701与第二导轨0702的电流方向，导杆0601受到的安培力方向发生改变，通过控制系统的控制，使冲击杆0302上下运动。
36.本发明并非是要将本专利局限在所示一种结构和适用范围，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，如改变导轨个数和导杆的个数，均属于本发明所申请的专利范围。
37.下面将结合附图，进一步说明该破碎锤的工作过程，具体如下：
38.1)当安置破碎锤的机具在工作现场，破碎锤在某一姿态，钢钎0301放置在破碎对象表面。
39.2)电控箱0205通电，电流从第一导轨0701的上端流入，电流经过导杆0601后从第二导轨0702上端流出，在第一导轨0701和第二导轨0702之间产生磁场，导杆0601将受到向下的安培力的作用，冲击杆0302受到六个动力单元向下合力的作用，冲击杆0302向下加速运动冲击钢钎0301，当破碎对象碎裂后，第一弹簧0501对钢钎0301被再次冲击加载后向下运动有缓冲保护作用，当冲击杆0302的下端的台阶向下运动压下第二行程开关1002后，电控箱0205改变第一导轨0701和第二导轨0702的电流方向，电流从第二导轨0702下端流入，经过导杆0601，从第一导轨0701下端流出，导杆0601受到向上的安培力作用，冲击杆0302在六个动力单元合力的作用下向上运动并压缩第三弹簧0503，冲击杆0302中的动能转化为第三弹簧0503的弹性势能，同时减小冲击杆0302回程对整机造成的刚性冲击，冲击杆0302的下端向上运动压下第一行程开关1001，第二弹簧0502吸收能量，大大减小了钢钎0301在快速反弹过程中对整机造成刚性冲击；电控箱0205改变第一导轨0701和第二导轨0702的电流方向，导杆0601受到向下的安培力作用，冲击杆0302将向下运动，第三弹簧0503中的弹性势
能释放，推动冲击杆0302加速向下运动，快速冲击钢钎0301，钢钎0301再次对破碎对象实施冲击。
40.3)钢钎0301对破碎对象对象实施一次冲击或多次冲击，直至破碎对象碎裂。
41.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。