CN108561071A - 电控液压破碎锤 - Google Patents

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Abstract

发明公开了一种用于岩石破碎的电控液压破碎锤,以压力油为动力,冲击行程由电磁液压阀控制,可应用于液压凿岩设备。它主要由直线位移传感器、位移传感器磁环、活塞、上缸体、活塞密封圈、下缸套密封圈、下缸体、钎杆座、钎杆上轴承、钎杆、钎杆销、钎杆下轴承、电压比较器、电磁高速开关阀液压控制方向阀、单向阀等组成。位移传感器磁环与活塞固定在一起,活塞的行程由直线位移传感器检测,其反馈电压信号经电压比较器处理后控制电磁高速开关阀开闭,进而控制液压控制方向阀切换冲击活塞上下腔的供、回油状态,使冲击活塞连续往复运动。

Description

电控液压破碎锤
技术领域
本发明涉及用一种电控液压破碎锤,用于液压凿岩冲击器械。
背景技术
目前液压凿岩冲击器采用高压液体作为动力,驱动活塞往复运动,撞击钎头,以撞击产生的应力波破碎岩石。液压凿岩冲击器的活塞不仅是液压能转换为应力波能量的主要部件,同时也是保证活塞往复运动的行程控制阀的部件。活塞与上下腔体之间只能采用间隙密封。这种特殊的密封方法使得凿岩冲击器的缸体和活塞的结构复杂、加工精度要求高、制造难度大、工作寿命短、工作效率低下。
发明内容
本发明的目的是提供一种电控液压破碎锤,上缸体11与活塞10之间由下缸体密封圈13、上缸体密封圈8及活塞密封圈12形成上下两个完全密封的腔体:活塞上腔体9和活塞下腔体14,隔绝两个腔体之间高压液体的泄漏。上下腔体的供回油状态由液压控制方向阀24控制。活塞10的行程由直线位移传感器1检测,其反馈电压信号经上位电压比较器21和下位电压比较器22处理后分别控制后电磁高速开关阀26和前电磁高速开关阀23的开闭,进而控制液压控制方向阀24切换冲击活塞上下腔的供、回油状态,使冲击活塞10连续往复运动。液压凿岩冲击器的活塞仅是液压能转换为应力波能量的部件。缸体、活塞结构简单;制造工艺难度低;工作可靠性高。
本发明的目的是这样实现的:一种电控液压破碎锤,包括位移传感器磁环5固定连接于活塞10的顶部,直线位移传感器1通过位移传感器磁环5的内孔***活塞10顶部的盲孔中。活塞10往复运动时带动位移传感器磁环5相对于直线位移传感器1做往复运动,根据其位移传感器磁环5与直线位移传感器1位置变化产生的电压信号由直线位移传感器输出端28输出至上位电压比较器21和下位电压比较器22,当活塞10上行量超过活塞下设定位4时触发下位电压比较器22输出高电平,开启前电磁高速开关阀23,使前电磁高速开关阀23处于断开状态;当活塞10上行量超过活塞上设定位3时触发上位电压比较器21输出高电平,开启后电磁高速开关阀22,使后电磁高速开关阀22处于联通状态。进而控制液压控制方向阀24处于不同供油方向,实现活塞上腔体9与活塞下腔体14交替供油驱动活塞10往复运动,活塞10往上运动时压缩氮气缸体2储蓄能量,活塞10往下运动冲击钎杆18将能量输出,达到破碎岩石的目的。
上缸体11、下缸体15与活塞10之间由上缸体密封圈8、下缸套密封圈13及活塞密封圈12形成上下两个完全密封的腔体-活塞上腔体9、活塞下腔体14。隔绝两个腔体之间高压液体的泄漏。
活塞上设定位3的位置通过改变上电位器29的电阻值进行调整;活塞下设定位4的位置通过改变下电位器30的电阻值进行调整。
钎杆座16、钎杆上轴承17、钎杆销19、钎杆下轴承20、将钎杆18定位和固定保证活塞10正常冲击。
利用电控液压破碎锤可以使得凿岩冲击器质量更小,制造工艺更简单,液压输入压力更高,冲击能量更大,设备效率更高。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的结构示意图。1、直线位移传感器;2、氮气缸体;3、活塞上设定位;4、活塞下设定位;5、位移传感器磁环;6、氮气缸套;7、氮气缸套密封圈;8、上缸体密封圈;9、活塞上腔体;10、活塞;11、上缸体;12、活塞密封圈;13、下缸套密封圈;14、活塞下腔体;15、下缸体;16、钎杆座;17、钎杆上轴承;18、钎杆;19、钎杆销;20、钎杆下轴承;21、上位电压比较器;22、下位电压比较器;23、前电磁高速开关阀;24、液压控制方向阀;25、单向阀;26、后电磁高速开关阀;27、直线位移传感器输入端;28、直线位移传感器输出端;29、上电位器;30、下电位器;31、活塞上腔体进油口;32、活塞下腔体进油口;33、液压油路高压输入;34、液压油路低压回油;35、前电磁高速开关阀出油口;36、前电磁高速开关阀进油口;37、后电磁高速开关阀出油口;38、后电磁高速开关阀进油口;39、液压控制方向阀上腔体出油口;40、液压控制方向阀下腔体油口;41、液压控制方向阀上腔体油口;42、液压控制方向阀回油口;43、液压控制方向阀控制油路进油口。
具体实施方式
本发明中:
以压力油为动力,冲击活塞10是动能转换机构,在活塞上腔体9与活塞下腔体14交替供油、回油的情况下往复运动,将液压能转变为动能,向下运动时将液压能转换为冲击钎杆18达到破碎与之接触的岩石的目的。
本装置的工作原理如下:
主机油路通过液压油路高压输入33为本电控液压破碎锤高压油;主机电路通过直线位移传感器输入端27为直线位移传感器1、上位电压比较器21和下位电压比较器22供电。
活塞回程一:活塞10处于下端,直线位移传感器1的直线位移传感器输出端28的电压信号低于上位电压比较器21和下位电压比较器22的设定值,下位电压比较器22输出低电平,前电磁高速开关阀23闭合,前电磁高速开关阀出油口35与前电磁高速开关阀进油口36联通;上位电压比较器21输出低电平,后电磁高速开关阀26闭合,后电磁高速开关阀出油口37与后电磁高速开关阀进油口38断开。液压控制方向阀控制油路进油口43处于回油状态,液压控制方向阀24闭合。液压油路高压输入33经过液压控制方向阀进油口41联通液压控制方向阀下腔体油口40通过活塞下腔体进油口32给活塞下腔体14提供高压油;同时活塞上腔体9通过活塞上腔体进油口31、液压控制方向阀上腔体油口41联通液压控制方向阀回油口42使活塞上腔体9与液压油路低压回油34联通,活塞上腔体9处于回油状态。活塞10在高压油的作用下克服氮气缸体2的氮气压力上行。
活塞回程二:活塞10上行通过活塞下设定位4时,直线位移传感器1的直线位移传感器输出端28的电压信号低于上位电压比较器21而高于下位电压比较器22的设定值,下位电压比较器22输出高电平,前电磁高速开关阀23开启,前电磁高速开关阀出油口35与前电磁高速开关阀进油口36断开;上位电压比较器21输出低电平,后电磁高速开关阀26闭合,后电磁高速开关阀出油口37与后电磁高速开关阀进油口38断开。液压控制方向阀控制油路进油口43处于无压状态,液压控制方向阀24闭合。主油路的供油状态没有发生变化,活塞10在高压油是作用下克服氮气缸体2的氮气压力继续上行。
活塞回程三:活塞10上行通过活塞上设定位3时,直线位移传感器1的直线位移传感器输出端28的电压信号高于上位电压比较器21和下位电压比较器22的设定值,下位电压比较器22输出高电平,前电磁高速开关阀23开启,前电磁高速开关阀出油口35与前电磁高速开关阀进油口36断开;上位电压比较器21输出高电平,后电磁高速开关阀26开启,后电磁高速开关阀出油口37与后电磁高速开关阀进油口38联通。主油路液压油路高压输入33经后电磁高速开关阀进油口38、后电磁高速开关阀出油口37给液压控制方向阀控制油路进油口43提供高压油,液压控制方向阀24开启。液压控制方向阀下腔体油口40与液压控制方向阀回油口42联通,活塞下腔体14处于回油状态,主油路的液压油路高压输入33给活塞上腔体9提供高压油。活塞10在活塞回程一和活塞回程二的过程中已获得一定的上行速度,活塞10在活塞上腔体9高压油和氮气缸体2的氮气压力作用下产生制动效果,活塞10继续上行,上行速度逐步降低,直至速度为零。活塞10上升至最高位置。活塞回程结束。
活塞冲程一:活塞10位置处于最高位置,活塞10速度为零。活塞10位置超过活塞上设定位3,直线位移传感器1的直线位移传感器输出端28的电压信号高于上位电压比较器21和下位电压比较器22的设定值,下位电压比较器22输出高电平,前电磁高速开关阀23开启,前电磁高速开关阀出油口35与前电磁高速开关阀进油口36断开;上位电压比较器21输出高电平,后电磁高速开关阀26开启,后电磁高速开关阀出油口37与后电磁高速开关阀进油口38联通。主油路液压油路高压输入33经后电磁高速开关阀进油口38、后电磁高速开关阀出油口37给液压控制方向阀控制油路进油口43提供高压油,液压控制方向阀24开启。液压控制方向阀下腔体油口40与液压控制方向阀回油口42联通,活塞下腔体14处于回油状态,主油路的液压油路高压输入33给活塞上腔体9提供高压油。活塞10在活塞上腔体9高压油和氮气缸体2的氮气压力共同作用下开始下行。
活塞冲程二:活塞10下行通过活塞上设定位3时,直线位移传感器1的直线位移传感器输出端28的电压信号低于上位电压比较器21而高于下位电压比较器22的设定值,下位电压比较器22输出高电平,前电磁高速开关阀23开启,前电磁高速开关阀出油口35与前电磁高速开关阀进油口36断开;上位电压比较器21输出低电平,后电磁高速开关阀26闭合,后电磁高速开关阀出油口37与后电磁高速开关阀进油口38断开。在单向阀25的作用下液压控制方向阀控制油路进油口43处于液压压力保持状态,液压控制方向阀24开启。液压控制方向阀下腔体油口40与液压控制方向阀回油口42联通,活塞下腔体14处于回油状态;液压控制方向阀上腔体出油口39与液压控制方向阀进油口41联通,主油路的液压油路高压输入33给活塞上腔体9提供高压油,活塞10在活塞上腔体9高压油和氮气缸体2的氮气压力共同作用下加速下行。
活塞冲程三:活塞10下行通过活塞下设定位4时,直线位移传感器1的直线位移传感器输出端28的电压信号低于上位电压比较器21和下位电压比较器22的设定值,下位电压比较器22输出低电平,前电磁高速开关阀23闭合,前电磁高速开关阀出油口35与前电磁高速开关阀进油口36联通;上位电压比较器21输出低电平,后电磁高速开关阀26闭合,后电磁高速开关阀出油口37与后电磁高速开关阀进油口38断开。液压控制方向阀控制油路进油口43处于回油状态,液压控制方向阀24闭合,液压控制方向阀进油口41与液压控制方向阀下腔体油口40联通,主油路的液压油路高压输入33给活塞下腔体14提供高压油;液压控制方向阀回油口42与液压控制方向阀上腔体出油口39联通,活塞上腔体9处于回油状态。在高压油的作用下活塞10处于下行液压制动状态。由于活塞10在活塞冲程一和活塞冲程二的过程中获得了足够的下行动能,活塞10继续快速下行直至撞击到钎杆18,将其能量传递给钎杆,此时活塞10速度下降为零,位置位于最下端,开始下一个活塞回程——活塞冲程的往复循环。
本发明的优点:利用电控液压破碎锤可以使得凿岩冲击器质量更小,制造工艺更简单,液压输入压力更高,冲击能量更大,冲程可调节。设备效率更高。

Claims (4)

1.一种用于岩石破碎的电控液压破碎锤,包括直线位移传感器1、氮气缸体2、活塞上设定位3、活塞下设定位4、位移传感器磁环5、氮气缸套6、氮气缸套密封圈7、上缸体密封圈8、活塞上腔体9、活塞10、上缸体11、活塞密封圈12、下缸套密封圈13、活塞下腔体14、下缸体15、钎杆座16、钎杆上轴承17、钎杆18、钎杆销19、钎杆下轴承20、上位电压比较器21、下位电压比较器22、前电磁高速开关阀23、液压控制方向阀24、单向阀25、后电磁高速开关阀26、直线位移传感器输入端27、直线位移传感器输出端28、上电位器29、下电位器30、活塞上腔体进油口31、活塞下腔体进油口32、液压油路高压输入33、液压油路低压回油34。其特征在于:以压力油为动力驱动活塞10往复运动,其往复运动行程及其运动方向的转换受其直线位移传感器1、直线位移传感器磁环5、上位电压比较器21、下位电压比较器22、前电磁高速开关阀23、液压控制方向阀24、单向阀25、后电磁高速开关阀26的控制,活塞10向下运动时将液压能转换为活塞10的动能,并以动能的形式冲击钎杆18进而将能量传递到与之相接触的岩石,达到破碎岩石的目的。
2.根据权利要求1所述的电控液压破碎锤,其特征在于:上缸体11、下缸体15与活塞10之间由上缸体密封圈8、下缸套密封圈13及活塞密封圈12形成上下两个完全密封的腔体-活塞上腔体9、活塞下腔体14。隔绝两个腔体之间高压液体的泄漏。
3.根据权利要求1所述的电控液压破碎锤,活塞10的行程由直线位移传感器1、直线位移传感器磁环5检测,直线位移传感器磁环5固定于活塞10的上端部,直线位移传感器1***活塞10上端的盲孔中。其反馈电压信号经直线位移传感器输出端28同时输入到上位电压比较器21、下位电压比较器22,以其控制前电磁高速开关阀23、后电磁高速开关阀26的开闭,进而通过控制液压控制方向阀24切换活塞上腔体9、活塞下腔体14的供、回油状态,使冲击活塞10连续往复运动。
4.根据权利要求1所述的电控液压破碎锤,活塞10行程的活塞上设定位3和活塞下设定位4的位置分别根据上电位器29和下电位器30的不同电阻值进行调整设定。
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