CN106895033A - 蓄积器组件 - Google Patents

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Abstract

蓄积器组件包括具有上部和下部的容器。蓄积器组件包括在上部和下部之间延伸的柔性膜。该膜可将容器分成第一内部腔室和第二内部腔室。蓄积器组件包括位于容器附近的接纳器。接纳器可与第二内部腔室流体连通。蓄积器组件包括至少部分地位于接纳器内的柱塞。

Description

蓄积器组件
技术领域
本发明总体上涉及液压锤，且更具体地涉及一种用于液压锤的蓄积器组件。
背景技术
液压锤可以附接到各种机器，比如挖掘机、反铲挖土机、工具载体、或用于采掘石头、混凝土和其他建筑材料目的的其他类似机器。液压锤被安装到机器的动臂并连接到液压***。然后将高压流体供给到液压锤以驱动往复活塞以及与该活塞接触的作业工具。活塞通常包括在由外部壳体包围和保护的冲击***内。阀控制流向和远离活塞的流体，而蓄积器提供该阀处的流体的存储。一个或多个通路将阀与蓄积器连接。
Moore的美国专利公开号2015/0000949涉及一种用于液压锤的波动蓄积器。液压锤包括至少一个蓄积器，所述至少一个蓄积器可连接至设置在锤的壳体中的液压回路。蓄积器包括环形基部，环形基部联接至具有夹在其间的隔膜的盖。环形基部包括近端和远端。环形基部的近端限定第一中心开口。壳体中基部的近端限定包围第一中心开口并与第一中心开口连通的环形入口。盖还包括近端和远端。盖的近端联接至基部的远端，其中隔膜的外周夹在其间。
本发明旨在克服由发明者发现的或本领域已知的一个或多个问题。
发明内容
在一个实施例中，提供了一种用于锤组件的蓄积器组件。蓄积器组件包括具有上部和下部的容器。蓄积器组件包括在上部和下部之间延伸的柔性膜。该膜可将容器分成第一内部腔室和第二内部腔室。蓄积器组件包括位于容器附近的接纳器。接纳器可与第二内部腔室流体连通。蓄积器组件包括至少部分地位于接纳器内的柱塞。
在另一个实施例中，提供了一种液压锤组件。液压锤组件包括蓄积器组件。蓄积器组件包括具有上部和下部的容器。蓄积器组件包括在上部和下部之间延伸的柔性膜。该膜可将容器分成第一内部腔室和第二内部腔室。蓄积器组件包括位于容器附近的多个接纳器。每个接纳器可与第二内部腔室流体连通。蓄积器组件包括至少部分地位于接纳器之一内的多个柱塞。液压锤组件进一步包括位于锤组件的与蓄积器组件相对的端部处的作业工具。
在又一个实施例中，提供了一种液压锤组件。液压锤组件包括蓄积器组件。蓄积器组件包括具有上部和下部的容器。蓄积器组件包括在上部和下部之间延伸的柔性膜。该膜可将容器分成气体腔室和流体腔室。蓄积器组件包括初始流体***，初始流体***配置成一旦启动锤组件则将初始流体提供到流体腔室。液压锤组件进一步包括位于锤组件的与蓄积器组件相对的端部处的作业工具。
附图说明
图1是根据本发明的实施例可以使用锤组件的示例性机器的透视图。
图2是根据本发明的实施例的锤组件的示意性剖视图。
图3是根据本发明的实施例的图2的锤组件的部分放大剖视图，其示出了在锤组件操作之前的蓄积器组件。
图4是根据本发明的实施例的图2的锤组件的部分放大剖视图，其示出了在锤组件操作期间的蓄积器组件。
具体实施方式
本发明涉及具有蓄积器组件的液压锤。锤组件可附接至任何合适的机器，比如挖掘机、反铲装载机、滑动转向机或类似机器。蓄积器组件包括盖和基部，其中盖和基部形成容器。蓄积器组件可进一步包括至少一个柱塞和与容器连通的至少一个接纳器。柱塞和接纳器可形成降低锤组件的启动时间的初始流体***。
图1是根据本发明的实施例可以使用锤组件100的示例性机器80的透视图。锤组件100可附接到机器80。机器80可以具体化为执行与行业比如采矿、建筑、耕作、运输或本领域已知的任何其它行业相关的某种类型操作的固定或移动机器。例如，机器80可以是运土机器，比如反铲机、挖掘机、推土机、装载机、机动平地机或任何其它的运土机器。机器80可包括配置成移动锤组件100的机具***82、用于推进机器80的驱动***86、将动力提供给机具***82和驱动***86的动力源90、以及用于操作者控制机具***82和驱动***86的操作站88。
动力源90可以具体化为发动机，比如例如柴油发动机、汽油发动机、气态燃料驱动发动机或本领域已知的任何其它类型的燃烧发动机。可以设想动力源90可以可选地具体化为非燃烧动力源，比如燃料电池、动力存储装置或本领域已知的其它源。动力源90可以产生可接着转换成用于移动机具***82的液压气动动力的机械或电力输出。
机具***82可包括连杆结构，连杆结构通过流体致动器作用以移动锤组件100。机具***82的连杆结构可以是复杂的，比如包括三个或多个自由度。机具***82可携载锤组件100用于破坏物体或地面84。下面更详细地描述锤组件100的结构和操作。
图2是根据本发明的实施例的锤组件100(有时称为动力电池)的示意性侧向剖视图。在一些实施例中，锤组件100可以对称形成封闭组件，其中一个或多个开口提供进入组件的内部的通道。锤组件100可包括具有圆柱形形状的壳体101。活塞103可以滑动地支撑在锤组件100的壳体101内。此外，作业工具102可以由壳体101的下端中的衬套组件104支撑，其中作业组件102的一部分从其向外延伸。作业工具102可具有任何配置，比如诸如在锤击应用中有用的凿子。作业工具102还可配置成以便可移动以便允许具有不同配置的各种工具附接在锤组件100。
活塞103可以被支撑以便大致沿箭头105和106的方向以往复的方式相对于壳体101可移动。更具体地，在冲击或作业冲程期间，活塞103沿箭头106的大致方向移动并在临近作业冲程结束时与作业工具102接触，如图2所示。相反地，在返回冲程期间，活塞103沿箭头106的大致方向缩回与作业工具102脱离接触。活塞103在作业工具102上的往复冲击反过来驱动作业工具102的相应往复移动。当活塞103撞击作业工具102时，活塞103的力沿箭头105的大体方向传递到作业工具102。力可以被施加到硬质物体比如岩石、混凝土或沥青以打碎物体。
活塞103的往复移动至少部分上可由加压流体(比如经由机具***82连接到机器80的动力源90的高压源提供的加压液压流体)驱动。为此，锤组件100可包括联接到高压源(比如液压泵112)并与高压源连通的高压入口111，以及联接到低压区域(比如存储器或箱114)并与低压区域连通的低压出口113(高压入口111和低压出口113示意性地示于图2中)。液压泵112和箱114可以通过经由机具***82将锤组件100连接到机器80的液压***来提供。尽管已经描述了特定加压流体***，但本领域技术人员将认识到，本发明不限于任何特定加压流体***且可以使用能够驱动活塞103向上和向下往复移动的任何合适的装置。
蓄积器组件150位于锤组件100的外端。在一些实施例中，蓄积器组件150位于锤组件100的与作业工具102相对的端部。下面将在图3中讨论有关蓄积器组件150的进一步的细节。
图3是根据本发明的实施例在锤组件100操作之前蓄积器组件150的示意性侧向剖视图。如所示，蓄积器组件150可设置在锤壳体107内。蓄积器组件150还可邻近缓冲器110。缓冲器110可以为降低锤组件100内的机械振动的环形脉动缓冲器。缓冲器110可具有内表面116和外表面117。此外，缓冲器110可以沿着外表面117邻近支架115。支架115可以为将初始负载从外部源提供给缓冲器110的壳体部件。在一些实施例中，外部源为图1的机器80。在一些实施例中，一旦启动锤组件100，则外部负载施加到支架115，正如图4中将要讨论的。在一些实施例中，外部负载通过机器80直接施加到缓冲器110。
蓄积器组件150可包括基部152(有时称为下部)和盖151(有时称为上部)，基部152和盖151组合以形成容器159。基部152可以为具有外表面168和内表面169的环形部件。盖151可以为具有外表面166和内表面167的环形部件。在一些实施例中，盖151和缓冲器110可形成开口170。容器159可以通过可变形分隔构件比如膜153分割。膜153可将容器159分成与气体源连通的第一内部腔室157(有时称为气体腔室)和与流体源连通的第二内部腔室158(有时称为流体腔室)。本文所使用的术语膜可以涵盖可将容器159分成两个隔离腔室的任何柔性阻挡件、隔板、壁或构件。在一些实施例中，膜153可以由弹性可变形材料比如橡胶等制成。
第一内部腔室157可以采用加压的氮气或其他惰性气体填充。第二内部腔室158可以采用流体比如油填充。此外，由于膜153的移动，第一内部腔室157和第二内部腔室158的体积可改变。膜153可以响应于第二内部腔室158中的加压流体的量的变化而移动。由于更多的加压流体被添加到第二内部腔室158，故膜153会向上移动以容纳附加的流体，从而缩小第一内部腔室157的体积。同样地，将加压流体从第二内部腔室158排出会导致膜153向下移动，从而扩大第一内部腔室157的体积。
在一些实施例中，氮气流动通过采用氮气填充第一内部腔室157的落料管156。落料管156可以与外部加压源比如图2中示出的液压泵112流体连通。液压泵112可以驱动氮气流动通过落料管156并进入第一内部腔室157。在一些实施例中，油流动通过蓄积器通道163，蓄积器通道163采用油填充第二内部腔室158。蓄积器通道163可以与外部加压源比如图2中示出的存储器114流体连通。存储器114可以连接至可驱动油流动通过蓄积器通道163并进入第二内部腔室158的泵。此外，油可以沿箭头191的方向流动通过多个入口孔155然后进入第二内部腔室158。
蓄积器150的盖151可以包括多个接纳器161(有时称为多个柱塞空腔)和围绕盖151周边的多个柱塞(有时称为细长构件或销)160。在一些实施例中，每个柱塞具有长的矩形形状。在一些实施例中，每个柱塞为T的形式。每个柱塞160可以部分或全部位于接纳器161之一中。每个柱塞160可以邻近缓冲器110的内表面116。
在一些实施例中，每个接纳器161从缓冲器110横穿过。进一步地，每个接纳器161可以面向缓冲器110的内表面116。在一些实施例中，盖151包括至少两个接纳器161。在一些实施例中，盖151包括至少三个接纳器161。在一些实施例中，盖151包括至少六个接纳器161。每个接纳器161可以围绕盖151的周边彼此等距周向间隔开。每个接纳器161可具有大约10mm至50mm的直径。每个接纳器161可以从盖151的外表面166延伸进入盖151大约5mm至25mm的深度。此外，每个接纳器161可采用流体164比如油填充到一定深度。在一些实施例中，流体164源自流动通过蓄积器通道163的流体(其可以源自外部加压源比如存储器114)。在一些实施例中，每个接纳器161采用流体164填充至大约250cc。
在一些实施例中，每个接纳器161连接到排放通道162。每个排放通道162可以为与蓄积器通道163流体连通的导管。在一些实施例中，每个排放通道162延伸通过盖151以及通过基部152。在一些实施例中，每个排放通道162具有大约6mm的直径。
在锤组件100操作之前，每个柱塞160可以部分地位于容纳器161内的流体164中。每个柱塞160还可邻近缓冲器110。在一些实施例中，每个柱塞160的暴露部分165可以远离盖151的外表面166。暴露部分165可以邻近缓冲器110的内表面116。暴露部分165的长度可以与位于接纳器161之一中的流体的体积相关联。暴露部分165的长度可在大约5mm至25mm的范围。在一些实施例中，柱塞160的长度为大约10mm至50mm。
工业实用性
本发明通常应用于包括蓄积器组件150的锤组件100。蓄积器组件150被设计成有效地吸收或容纳加压导管中的流体的脉动流，并因此降低或减小由脉动流引起的震动和噪音。蓄积器组件150(包括多个接纳器和多个柱塞)可降低锤组件100的启动时间。此外，这种蓄积器组件150可在关闭锤组件100之后降低流体浪费。
图4是根据本发明的实施例在锤组件100操作期间蓄积器组件150的示意性侧向剖视图。一旦启动锤组件100，则负载沿箭头190的方向施加到邻近缓冲器110的支架115。在一些实施例中，锤组件100的作业工具102(示于图1)可以压靠物体，比如岩石。施加到支架115的负载可以驱动作业工具102进入岩石。岩石可沿箭头193的方向对作业工具102施加阻力，其可沿箭头193的方向移位锤组件100。盖151可移位和压入开口170。由于锤组件100沿箭头193的方向移位，故每个柱塞160可压靠缓冲器110的内表面116。这可导致每个柱塞160沿箭头194的方向***他们相应的接纳器161。每个柱塞160可配置成将流体164转移到每个相应接纳器161之外。***运动可将流体164转移到每个接纳器161之外并沿箭头192的方向通过相应排放通道162。流体164可排出每个排放通道162并进入蓄积器通道163，其中流体164可沿箭头191的方向重定向入第二内部腔室158。流入第二内部腔室158的流体164可沿箭头191的方向推进膜153。如图中所示，膜153的推进可扩大第二内部腔室158的体积并降低第一内部腔室157的体积。
流入第二内部腔室158的流体164可将来自外部源(比如存储器114)的第二流体流沿箭头191的相同方向补充到第二内部腔室158。第二流体流在下文称为具有一定体积的外部流体。如上所讨论，每个接纳器161中的流体164还具有一定体积。在一些实施例中，所有接纳器161中的流体164的总累积体积为外部流体体积的至少50％。在一些实施例中，所有接纳器161中的流体164的总累积体积为外部流体体积的至少60％。在一些实施例中，所有接纳器161中的流体164的总累积体积为外部流体体积的至少70％。在一些实施例中，所有接纳器161中的流体164的总累积体积为外部流体体积的100％。
在锤组件100操作完成之后，可以停止沿箭头190的方向施加到缓冲器110的负载。这可能是由于去除施加到支架115的支架的负载。由于负载的去除，锤组件100可返回到如图3所示的其正常位置。此外，外部流体的流动可以停止并可以通过蓄积器通道163回流并排放入机器80的其他部件。由于第一内部腔室157中的惰性气体，这可在第二内部腔室158中产生压力差。压力差可导致流体164流出第二内部腔室158，流动通过多个入口孔155、排放通道162并回流到接纳器161。流体164回流到每个接纳器161，可迫使每个柱塞160返回到如图3所示的其原始位置。
在一些实施例中，多个柱塞160和接纳器161的组合形成初始流体***。初始流体***可以配置成将初始流体比如流体164提供到第二内部腔室158中。初始流体***可通过每个接纳器161将流体164压入第二内部腔室158。初始流体***可通过由机器80施加到盖151的负载来启动，其中负载生成来自作业工具102的阻力。这可将每个柱塞160驱动到将流体164压入第二内部腔室158的接纳器161之一中。
在一些实施例中，多个柱塞160和接纳器161的组合形成流体回路。流体回路可配置成使流体164在第二内部腔室158中循环和在其外循环。在完成锤组件100操作之后，流体164返回到每个接纳器161可以是自动过程。此外，返回到每个接纳器161的流体164可提供流体164的循环用于锤组件100的重复操作。在一些实施例中，外部流体排放到机器80的其他部件可导致外部流体浪费到周围环境。流体164的循环可降低到周围环境的浪费的外部流体的量。
将认识到的是前述描述提供了所公开***和技术的实例。然而，可以设想本发明的其他实施方式可与前述实例在细节上不同。本发明的所有引用或其实例旨在在该处引用所讨论的特定实例，并且更一般地不旨在暗示对本发明的范围的任何限制。所有对某些特征的区别和贬低的语言只是用来表示这些特征并不是优选的，除非另外说明，并不打算将这些特征完全排除在本发明的范围之外。
进一步地，本申请的实施例在本文参照液压或液力机械锤组件描述，但本申请的实施例不限于液压或液力机械锤组件，且可以包括具有本文所述蓄积器组件的其他液力机械设备。
本文所述的所有方法可以任何合适的顺序进行，除非本文另有说明或者上下文清楚地相反指示。
术语“一”和“一个”和“所述”和“至少一个”以及描述本发明的上下文中(尤其在以下权利要求书的上下文中)的类似引用的使用将解释成涵盖单数和复数，除非本文另有说明或上下文清楚地相反指示。随后是一个或多个项目的列表的术语“至少一个”(例如，A和B中的至少一个)的使用将解释成意思是选自所列项目(A或B)或者所列项目(A和B)中的两个或多个的任意组合中的一个项目，除非本文另有说明或上下文清楚地相反指示。
因此，只要适用的法律允许，本发明包括附加的权利要求书中所述的主题的所有修改和等价物。此外，在其所有可能变型中的上述要素的任意组合包括在本发明中，除非本文另有说明或上下文清楚地反驳。

Claims (10)

1.一种用于锤组件的蓄积器组件，所述蓄积器组件包括：
具有上部和下部的容器；
在所述上部和所述下部之间延伸的柔性膜，所述膜将所述容器分成第一内部腔室和第二内部腔室；
位于所述容器附近并与所述第二内部腔室流体连通的接纳器；和
至少部分地位于所述接纳器内的柱塞。
2.根据权利要求1所述的蓄积器组件，其中所述柱塞被配置成将所述接纳器中的流体转移到所述第二内部腔室。
3.根据权利要求2所述的蓄积器组件，其中所述流体通过与所述第二内部腔室流体连通的排放通道转移。
4.根据权利要求3所述的蓄积器组件，其中所述转移的流体朝所述盖推进所述膜并扩大所述第二内部腔室的体积。
5.根据权利要求3所述的蓄积器组件，其中一旦完成所述锤组件的操作，所述流体从所述第二内部腔室自动地回流到所述接纳器。
6.根据权利要求1所述的蓄积器组件，进一步包括面向所述柱塞的缓冲器，所述缓冲器接收来自机器的初始负载。
7.根据权利要求6所述的蓄积器组件，其中所述负载的阻力朝所述缓冲器驱动所述柱塞，所述缓冲器将所述柱塞驱动到所述接纳器中。
8.根据权利要求1所述的蓄积器组件，进一步包括多个柱塞和多个接纳器。
9.根据权利要求8所述的蓄积器组件，其中每个接纳器沿着所述上部的周边彼此等距地周向间隔开。
10.一种包括权利要求1所述的蓄积器组件的液压锤组件；以及位于所述锤组件的与所述蓄积器组件相对的端部处的作业工具。
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