一种液压破碎用打击机芯和液压破碎锤的制作方法

本发明涉及破碎锤技术领域，具体涉及一种液压破碎用打击机芯和液压破碎锤。

背景技术：

液压破碎锤属于一种将液压能转化为打击能的冲击机具，其与挖掘机、装载机及其它液压站相结合，借助于上述设备的液压能，来实现破碎锤中的活塞往复撞击镐钎，达到对工作对象的破碎，其广泛应用于矿山开采、市政工程、建筑施工、公路铁路建设等诸多领域。

目前液压锤行业改变中缸体中活塞上、下行运方向的换向设置主要有两种方式：外置式换向及内置式换向。

外置式换向(如图1)：其换向结构由阀体、阀盖、阀芯组成。用螺栓固定在中缸体外侧面，由于是一个相对独立的装置导致体积过大；在行运过程中，为了实现与中缸体中活塞同步运行，造成其阀芯在阀体中的行程较长，易出现阀芯与阀体间的拉伤或卡死；又因为阀芯行程长，造成阀芯在液压油作用下运行惯性大，对阀盖形成巨大的冲击力，造成阀盖容易开裂。

内置式换向(如图2)：其换向结构由阀套、阀盖、阀芯组成一个圆柱形换向装置，安装在中缸体内一侧偏心孔内。这种方式要求在液压锤的中缸体中除了用于活塞运行的主孔外另加工一个安装换向阀的孔，使中缸体内形成两个大、小不等的偏心孔，这对加工及热处理后各自孔的磨削带来非常大的难度，使生产工艺十分复杂、效率偏低；同时为了控制整个中缸体的体积，要求中缸体活塞孔与换向孔间的壁厚不能过大，由于在壁的两侧大、小孔内加工多条液压油路环形槽及多个通孔，使其在运行中两孔间的壁极易开裂，造成整个中缸体报废；两孔同属偏心空，其内部分别设置多个台阶，而且阀芯及活塞在其中分别作上、下高速、高频运动，对两孔上、下及两孔内各个台阶分别要求极高的同心度，实际使用中由于两孔同心度达不到要求，使得活塞及阀芯极易出现拉伤、卡死。

除上述两种换向方式外，第三种根据发明专利“申请号201380035003.2”制作，是把换向环安装在中缸体中活塞的中上部，换向装置结构简单，但为了确保换向环上、下滑动相应的液压油路设置十分复杂。除了加工一个活塞在其中孔内上、下行运的圆柱形“气缸套”外，另外在“气缸套”外面再加装一个“本体”，才能使“气缸套”与“本体”间建立两个独立的高压油腔与低压油腔；且“气缸套”与“本体”必须同是圆柱体；由于“气缸套”安装在“本体”的内部，造成“本体”的体积相对偏大。为了换向环的正常运行而另外在“气缸套”外加装“本体”，造成生产中使用材料过多、工艺相对复杂，与上述两种方式相比制造成本偏高。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的液压破碎用打击机芯的结构复杂，需要使用大量的材料制作，导致生产成本高的问题，从而提供一种结构简单，节省材料以及降低成本的液压破碎用打击机芯和液压破碎锤。

为了解决上述技术问题，本发明提供了液压破碎用打击机芯，包括：

缸套，内部设有活塞，所述缸套的侧壁上形成用于驱动所述活塞在所述缸套内部轴向往复运动的油路系统，所述活塞与所述缸套的内壁之间形成有若干油腔，所述油路系统与所述油腔通断连接，以改变所述活塞的运动方向。

进一步，所述活塞的上部设有用于控制所述油路系统与所述活塞上部成型的第一油腔通断的换向环，所述换向环在所述油路系统的作用下沿所述活塞的外壁往复运动，以打开或关闭所述油路系统与所述活塞上部成型的第一油腔的连接。

进一步，所述油路系统包括高压油路、低压油路以及与所述高压油路和低压油路均通断连接的反馈油路。

进一步，所述换向环包括沿轴向依次排布的低压油区、高压油区和高低压转换区，且所述高压油区的外径大于所述低压油区的外径，所述低压油区的外径大于所述高低压转换区，且所述高低压转换区靠近所述活塞的作用端设置。

进一步，所述换向环的高压油区的外周设有若干第一通孔，所述第一通孔在所述活塞朝向被击打物运动时连通所述高压油路和所述活塞外侧上部成型的第一油腔；所述换向环的低压油区的外周设有若干第二通孔，所述第二通孔在所述活塞远离所述被击打物运动时连通所述低压油路和所述活塞上部成型的第一油腔。

进一步，在所述活塞外侧的下部还分别成型有第二油腔，所述第二油腔与所述高压油路连通。

进一步，所述缸套的内壁对应所述换向环的位置成型有一限位槽，所述限位槽沿所述缸套的轴向长度大于所述换向环沿所述缸套的轴向长度，且所述限位槽具有限制所述换向环运动行程的第一止挡部和第二止挡部。

进一步，还包括调节所述活塞在所述缸套内运行至短行程油路口或长行程油路口处停止的行程调节阀。

进一步，在靠近所述第二通孔的缸套的外壁上设有用于调节所述缸套上的换向环部回油孔的回油量的流量调节阀。

一种液压破碎锤，包括所述的液压破碎用打击机芯。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的液压破碎用打击机芯，在缸套的内壁上形成有若干油腔，在缸套的侧壁上组成油路系统，在缸套的内部设有活塞，通过液压油在缸套内壁的运动，带动活塞在缸套内做往复运动，通过油路系统与油腔的通断连接，控制活塞在缸套内的运动方向，本发明相对于现有技术的液压破碎用打击机芯的，由于将油路系统直接设于缸套的侧壁上，结构简单，节省了加工材料同时也大大地降低了加工成本。

2.本发明提供的液压破碎用打击机芯，换向环自上而下依次设有低压油区、高压油区和高低压转换区，高压油区的直径大于低压油区的直径，低压油区的直径大于高低压转换区，在液压破碎用打击机芯启动时，换向环利用自身的重量可以快速下降，使得启动的反应速度更加的灵敏。

3.本发明提供的液压破碎用打击机芯，所述缸套的内壁对应所述换向环的位置成型有一限位槽，所述限位槽沿所述缸套的轴向长度大于所述换向环沿所述缸套的轴向长度，且所述限位槽具有限制所述换向环运动行程的第一止挡部和第二止挡部。在缸套的内壁上，对应换向环的位置上设有限位槽，限位槽的顶端设有第一止挡部，底端设有第二止挡部，来限制换向环的活动范围，避免换向环在缸套内持续运动，扰乱活塞的运动行程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术外置式换向液压破碎机芯的剖视图；

图2为现有技术内置式换向液压破碎机芯的剖视图；

图3为本发明提供的一种液压破碎机芯的剖视图；

图4为图3中a处放大图；

图5为图3中b处放大图；

图6为图3中c处放大图；

图7为图3中换向环的结构示意图。

附图标记说明：

101-机芯；102-上缸体；

103-中缸体；104-下缸体；105-活塞；1051-活塞工作部中间槽；

106-镐钎；107-螺栓；108-密封套；

109-中缸体中部回油孔；110-中缸体下部回油孔；111-反馈油路；

112-高压油路；113-低压油路；114-下部高压油路孔；115-蓄能器；

116-内套；117-外套；118-黄油嘴；119-限位块；

120-外套销；121-内套销；122-充氮口；123-单向阀；124-密封组；

125-第一油腔；126-第二油腔；202-密封圈；203-密封套油封组；

204-第一止档台部；205-换向环上部横截面积；206-换向环；

207-第一通孔；208-换向环中部横截面积；

209-第二止档台部；210-中缸体换向环油路孔；

211-中缸体台阶；212-密封套油孔；213-换向环下部横截面积；

214-第二通孔；301-短行程油路孔；302-长行程油路孔；

303-行程调节阀；401-上部高压油路孔；402-换向环回油孔；

403-高压油口；404-低压油口；405-流量调节阀；406-流量调节阀顶针；

407-中缸体上部回油孔；501-低压油区；502-高压油区；

503-高低压转换区；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图3-7所示的液压破碎用打击机芯的一种具体的实施方式，包括：

缸套，内部设有活塞105，所述缸套的侧壁上形成用于驱动所述活塞105在所述缸套内部轴向往复运动的油路系统，所述活塞105与所述缸套的内壁之间形成有若干油腔，所述油路系统与所述油腔通断连接，以改变所述活塞105的运动方向。

上述液压破碎用打击机芯，机芯为101，包括缸套，缸套又包括上缸体102和中缸体103，以及下缸体104，还包括设置在缸套上的螺栓107，螺栓107将上缸体102和中缸体103，以及下缸体104固定成一体件，在中缸体103的内壁上形成有若干油腔，在中缸体103的侧壁上设有油路系统，在中缸体103的内部设有活塞105，通过液压油在缸套内壁的运动，带动活塞105在中缸体103内做往复运动，通过油路系统与油腔的通断连接，控制活塞105在中缸体103内的运动方向。本发明相对于现有技术的液压破碎用打击机芯，节约了大量的材料，由于整个液压油路系统全部设置在中缸体103的侧壁上，省略了在中缸体103外部包裹的本体，极大的节省了加工材料，明显的降低了加工成本，本发明只是在缸套内开了一个用于活塞105往复运动的中心孔，相对于现有技术必须加工两个大小不等的偏心空，使加工难度大大降低，同时又提高了液压破碎用打击机芯质量，由于本发明将所有液压管路系统全部设置在中缸体103内，使得整个液压流路的长度变短，相应的液压能损失最小，极大地增加液压破碎用打击机芯的打击力。

所述活塞105的上部设有用于控制所述油路系统与所述活塞105上部成型的第一油腔125通断的换向环206，所述换向环206在所述油路系统的作用下沿所述活塞105的外壁往复运动，以打开或关闭所述油路系统与所述活塞105上部成型的第一油腔125的连接。所述油路系统包括高压油路112、低压油路113以及与所述高压油路112和低压油路113均通断连接的反馈油路111。在中缸体103的内部，在活塞105的上部设有换向环206，同时还成型有第一油腔125，高压油路112、低压油路113以及反馈油路111垂直设置在中缸体103的侧壁上，在中缸体103的外壁上设有与高压油路112连接的高压油口403，高压油口403的下方设有与低压油路113连接的低压油口404，换向环206在高压油路112、低压油路113以及反馈油路111的作用下控制活塞105沿中缸体103的轴向做往复运动，使得高压油路112、低压油路113以及反馈油路111与第一油腔125处于连通状态或断开状态。

在高压油路112的底部还设有高压油路孔114，高压油路孔114与蓄能器115相连，蓄能器115属于选配件，根据打击能量的大小选择不同型号，打击能量较大的型号，需要加装蓄能器115，蓄能器115内置皮碗隔膜，在蓄能器115上部填充氮气，蓄能器115的底部与中缸体103的下部高压油路孔114相接，可以增加活塞105沿中缸体103轴向运动的油量供应。

所述换向环206包括沿轴向依次排布的低压油区501、高压油区502和高低压转换区503，且所述高压油区502的外径大于所述低压油区501的外径，所述低压油区501的外径大于所述高低压转换区503，且所述高低压转换区503靠近所述活塞105的作用端设置。换向环206自上而下依次设有低压油区501、高压油区502和高低压转换区503，高压油区502的直径大于低压油区501的直径，低压油区501的直径大于高低压转换区503，在液压破碎用打击机芯启动时，在低压油路112中还没有液压油的时，换向环206利用自身的重量可以快速下降，使得启动的反应速度更加的灵敏。

换向环206的上部为换向环上部横截面积205，换向环206的中部为换向环中部横截面积208，换向环206的下部为换向环下部横截面积213，换向环下部213的受力横截面积大于换向环中部受力横截面积208。

所述换向环206的高压油区502的外周设有若干第一通孔207，所述第一通孔207在所述活塞105朝向被击打物运动时连通所述高压油路112和所述活塞105外侧上部成型的第一油腔125；所述换向环206的低压油区501的外周设有若干第二通孔214，所述第二通孔214在所述活塞105远离所述被击打物运动时连通所述低压油路113和所述活塞105上部成型的第一油腔125。在所述活塞105外侧的下部还分别成型有第二油腔126，所述第二油腔126与所述高压油路112连通。在换向环206的中部设有第一通孔207，上部设有第二通孔214，在活塞105向下运动，撞击被打击物体时，中缸体103内的液压油通过第一通孔207进入到高压油路112和第一油腔125中，同时第二油腔126也与高压油路112连通，活塞105向上运动时，远离被打击物时，中缸体103内的第一油腔125中液压油通过第二通孔214进入到低压油路113中。

在靠近所述第二通孔214的缸套的外壁上设有用于调节所述缸套上的换向环回油孔402的回油量的流量调节阀405。在中缸体103的外壁上设有流量调节阀405，通过流量调节阀405上的流量调节阀顶针406，调节经过换向环206处的液压油进入到低压油路113。

与高压油口403相邻设有上部高压油路孔401，高压油路112通过上部高压油路孔401与换向环上通孔207接通，使得第一油腔125处于高压状态。

所述缸套的内壁对应所述换向环206的位置成型有一限位槽，所述限位槽沿所述缸套的轴向长度大于所述换向环206沿所述缸套的轴向长度，且所述限位槽具有限制所述换向环206运动行程的第一止挡部204和第二止挡部209。在中缸体103的内壁上，对应换向环206的位置上设有限位槽，限位槽的顶端设有第一止挡部204，底端设有第二止挡部209，来限制换向环206的活动范围，避免换向环206在中缸体103内持续运动，扰乱活塞105的运动行程。

在活塞105的中部设有活塞工作部中间槽1051，在中缸体103的中部设有中缸体中部回油孔109，活塞工作部中间槽1051与中缸体中部回油孔109相连。

还包括调节所述活塞105在所述缸套内运行至短行程油路口301或长行程油路口302处停止的行程调节阀303，在行程调节阀303开启时，活塞105运行至短行程油路口301处停止，在行程调节阀303闭合时，活塞105运行至长行程油路口302处停止。

在下缸体104的内部，活塞105的下部设有镐钎106，由限位块119限制镐钎106沿下缸体104轴向运动的行程距离，在下缸体104的外壁上，安装有两个黄油嘴118，对镐钎106在沿下缸体104做轴向运动时起润滑保护作用，在镐钎106的底部和中部分别套设有内套116及外套117，保证了镐钎106在下缸体104中做轴向往复运行，在下缸体104的外壁上设有固定内套116的内套销121和固定外套117的外套销120。

密封套108设置在中缸体103内壁上，套设在活塞105的外部，通过密封套油封组203及设置在密封套108外部的密封圈202，使中缸体103与上缸体102之间形成隔断，在密封套108与换向环206相邻处设有与换向环相连的密封套油孔212，该密封套油孔212与换向环回油孔402连通；在高压油口403处设有中缸体台阶211，密封套108安装时，密封套108的下端放置在中缸体台阶211之上，其上端通过上缸体102的底部与中缸体103连接的端口压紧，通过螺栓107进行锁紧。在密封套108的内壁上设有密封套油封组203，在中缸体103下部安装有密封组124，活塞105的上部及活塞105的下部通过密封套油封组203及密封组124完成整个中缸体103内部液压油全封闭。

在上缸体102上部的外壁上设有充氮口122，根据打击力的大小需求，通过充氮口122往上缸体102内填充适量氮气，从而调节活塞105向下冲击镐钎106的速度。

在下缸体104上部设有单向阀123，随着活塞105不断上下冲击，在下缸体104内形成气压差异，通过单向阀123不断从下缸体104的外部向下缸体104的内部引入空气，由于镐钎106不断地做上下往复运动，使得镐钎106外周壁上带有的尘土，不断从镐钎106与下缸体104之间的缝隙向下排出，避免尘土进入中缸体103中，影响整个油路系统的运行精度。

一种液压破碎锤，包括所述的液压破碎用打击机芯。

液压破碎用打击机芯的具体的工作过程：如图3所示，高压油通过高压油口403与高压油路112连接，低压油通过低压油口402与低压油路113连接，在液压破碎用打击机芯启动时，向下压紧镐钎106，镐钎106沿缸套的轴向向上运动，镐钎106推动活塞105向上移动，使活塞105的下部与第二油腔126接通，而第二油腔126与高压油路112相接，在液压破碎用打击机芯工作时，第二油腔126始终处于高压状态，活塞105的下部在第二油腔126高压油的作用下，使得活塞105继续上移动，当活塞105的下部向上位移至短行程油路口301或长行程油路口302处时，反馈油路111通过短行程油路口301或长行程油路口302与第二油腔126内的高压油连通，使反馈油路111处于高压状态，在反馈油路111处于高压的瞬间，高压油通过中缸体103上的换向环工作油路孔210，作用在高低转换区503处，在高压油的作用下，换向环206瞬间向上滑移至限位槽上的第一止档部204处，由于换向环下部横截面积213大于换向环中部横截面积208，因此换向环206迅速向上移动，此时，高压油路112通过上部高压油路孔401与换向环206的第一通孔207接通，使第一油腔125处于高压状态。

当第一油腔125处于高压状态时，活塞105的下部及活塞105的上部都处于高压状态，但由于活塞105的上部的受力面积大于活塞105的下部的受力面积，使得活塞105迅速向中缸体103的下部运动，活塞105的底部高速冲击镐钎106，在活塞105的底部完成撞击镐钎106后，继续向下移动，随着活塞105的继续下移，活塞工作部中间槽1051与低压油路113连通的中缸体中部回油孔109接通，同时活塞工作部中间槽1051与反馈油路111相连接，使得反馈油路111瞬间处于低压状态，高低压转换区503处油压的作用失去，使得换向环206瞬间下移，由于换向环206下移限位槽上的第二止档台部209，使换向环回油孔402与第一油腔125接通，活塞105的上部及第一油腔125同时瞬间处于低压状态，而活塞105的下部仍处于高压状态，使得活塞105重新开始向中缸体103的上部移，由于中缸体103上的第一油腔125在高压与低压之间不断地高速反复交替变化，使得活塞105不断地沿中缸体103的轴向做往复运动，从而实现连续撞击。

在活塞105沿中缸体103的轴向做往复运动过程中，活塞105的下部与中缸体103的内壁及活塞105的上部与密封套108之间的缝隙泄漏处的液压油，通过中缸体103下部回流孔110及上部回油孔407汇集到低压油路113，后返回低压油口404处。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。