CN204944958U - 一种用于岩石破碎试验的液压旋转冲击破碎器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于岩石破碎试验的液压旋转冲击破碎器，其特征在于：所述破碎器包括阀体、活塞、蓄能器和旋转机构；所述阀体内设置有所述活塞，位于所述阀体的进油回路上设置有所述蓄能器，位于所述阀体出油端设置有旋转钻头；在靠近所述旋转钻头一侧的所述阀体上设置有所述旋转机构，所述旋转机构带动所述旋转钻头转动。本实用新型由于在冲击机构中，由液压油驱动冲击活塞往复运动，对旋转钻头的钎尾实施冲击，在其进油回路上耦合有蓄能器，内充高压氮气，用于在活塞低速运动时存贮油液；高速运动时补偿油液，以克服恒定供油和活塞变速运动的矛盾，以减少动力消耗和降低***发热。本实用新型可以广泛在岩石破碎研究领域中应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种岩石破碎设备，特别是关于一种用于岩石破碎试验的液压旋转-冲击破碎器。
背景技术
目前，在对岩石破碎机理进行研究时，常会采用到破碎设备对岩石进行有效破碎。常见的破碎设备一般由冲击和旋转两部分组成，采用气动冲击和气动旋转的岩石破碎产品在国内外已有很多。气动冲击的如各类气动凿岩机、破碎机、潜孔冲击器和风镐，气动旋转的如锚杆钻机、岩石旋转钻机及独立回转气动凿岩机的旋转机构4，品类繁多。但所有的这些产品，根据其所针对不同的工作对象和工作要求，都有着不同的、确定的工作和性能参数，仅适用于凿岩钻孔和破碎作业，不能满足岩石破碎试验变更参数的要求。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单紧凑、操作简便、试验成本低、能充分满足岩石破碎机理研究需要的性能参数的用于岩石破碎试验的液压旋转-冲击破碎器。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种用于岩石破碎试验的液压旋转冲击破碎器，其特征在于：所述破碎器包括阀体、活塞、蓄能器和旋转机构；所述阀体内设置有所述活塞，位于所述阀体的进油回路上设置有所述蓄能器，位于所述阀体出油端设置有旋转钻头；在靠近所述旋转钻头一侧的所述阀体上设置有所述旋转机构，所述旋转机构带动所述旋转钻头转动。
所述阀体内部腔体划分为阀左端室、中部阀腔、端部阀腔和阀右端室；所述蓄能器通过进油管路与所述中部阀腔连通，所述中部阀腔经第一通道与活塞前腔连通；所述活塞前腔经第二通道与所述端部阀腔连通，经第三通道与所述阀右端室连通；所述端部阀腔连接有回油管路；所述中部阀腔经第四通道与活塞后腔连通，所述活塞后腔经第二通道与所述端部阀腔连通，经第四通道与所述阀左端室连通。
所述蓄能器内具有一密闭腔体，该密闭腔体内设置有一橡胶隔膜将密闭腔分隔成高压油腔体和高压氮气腔体，所述高压油腔体通过进油管路与所述阀体连通。
所述旋转机构包括液压马达和齿轮副，所述液压马达经所述齿轮副连接所述旋转钻头。
本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型由于在冲击机构中，由液压油驱动冲击活塞往复运动，对旋转钻头的钎尾实施冲击，在其进油回路上耦合有蓄能器，内充高压氮气，用于在活塞低速运动时存贮油液；高速运动时补偿油液，以克服恒定供油和活塞变速运动的矛盾，以减少动力消耗和降低***发热。2、本实用新型的性能参数(冲击能量、冲击频率、旋转扭矩、转速)可通过改变液压供油***的压力和流量进行变更，以适应不同试验的需要。3、本实用新型具有结构简单紧凑、操作简便、试验成本低、能充分满足岩石破碎机理研究需要等优点。本实用新型可以广泛在岩石破碎研究领域中应用。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型在液压冲击回程时的工作原理示意图；
图3是本实用新型在液压冲击冲程时的工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
如图1所示，本实用新型提供一种用于岩石破碎试验的液压旋转冲击破碎器，其包括阀体1、活塞2、蓄能器3和旋转机构4。阀体1内设置有活塞2，位于阀体1的进油回路上设置有蓄能器3，位于阀体1出油端设置有旋转钻头。在靠近旋转钻头一侧的阀体1上设置有旋转机构4，通过旋转机构4带动旋转钻头转动。
上述实施例中，阀体1内部腔体划分为中部阀腔5、端部阀腔6、阀右端室7和阀左端室8。蓄能器3通过进油管路P与中部阀腔5连通，中部阀腔5经第一通道A与活塞前腔9连通，活塞前腔9经第二通道B与端部阀腔6连通，经第三通道C与阀右端室7连通，端部阀腔6连接有回油管路O。中部阀腔5经第四通道D与活塞后腔10连通，活塞后腔10经第二通道B与端部阀腔6连通，经第四通道F与阀左端室8连通。工作时，如图2所示，高压油由进油管路P经中部阀腔5、第一通道A进入活塞前腔9，推动活塞2作回程运动；而活塞后腔10的油经第四通道D、端部阀腔6，由回油管路O返回油箱，移动一段距离，回程开阀孔和进油接通，阀左端室8的油经第二通道B和回油管路O接通，推动活塞2左移，切换油路，高压油经中部阀腔5、第四通道D进入活塞后腔10，活塞前腔9内的油经第一通道A、端部阀腔6接通回油管路O，此时活塞2靠惯性继续左移，并在反向油压作用下迅速减速，直至速度为0，回程结束，开始冲程。如图3所示，冲程中活塞2在油压作用下逐渐加速，在临近打击旋转钻头的钎尾时，冲程开阀孔和进油接通，阀右端室7的油经第三通道C、第二通道B和回油管路O接通，活塞2右移切换油路，高压油再次进入活塞前腔9。但在惯性作用下，活塞2仍继续向前，最后高速冲击旋转钻头的钎尾，活塞2反跳，开始下一循环。如此产生往复运动，实现高频冲击。
上述各实施例中，蓄能器3内具有一密闭腔体，该密闭腔体内设置有一橡胶隔膜将密闭腔分隔成高压油腔体和高压氮气腔体，高压油腔体通过进油管路P与阀体1连通。通过设置蓄能器3，可以使蓄能器3内通过高压氮气使橡胶隔膜进行压缩和膨胀，进而赋予液压油相应的弹性，保证供油量和活塞2的运动同步，使恒定流量的液压泵满足活塞2变速运动的要求，其作用实质上和电路中的电容器一样。通过它的调节可使***所需平均供油量设计，降低功率消耗，避免***发热。而且，设置蓄能器3可以吸收阀体1在开启、关闭过程出现的瞬时压力冲击，避免油管爆裂。并且能有效均匀油泵排油压力的脉动，使供油量均匀。
上述各实施例中，旋转机构4包括液压马达和齿轮副，液压马达经齿轮副减速后，连接旋转钻头，带动旋转钻头转动。
综上所述，本实用新型在使用时，由液压油驱动冲击活塞2往复运动，对旋转钻头的钎尾实施冲击，并在蓄能器3内充高压氮气，用于在活塞2低速运动时存贮油液；高速运动时补偿油液，以克服恒定供油和活塞2变速运动的矛盾，以减少动力消耗和降低***发热。液压旋转-冲击破碎器的性能参数(冲击能量、冲击频率、旋转扭矩、转速)可通过改变液压供油***的压力和流量进行变更，以适应不同试验的需要。
上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
Claims (5)
1.一种用于岩石破碎试验的液压旋转冲击破碎器，其特征在于：所述破碎器包括阀体、活塞、蓄能器和旋转机构；所述阀体内设置有所述活塞，位于所述阀体的进油回路上设置有所述蓄能器，位于所述阀体出油端设置有旋转钻头；在靠近所述旋转钻头一侧的所述阀体上设置有所述旋转机构，所述旋转机构带动所述旋转钻头转动。
2.如权利要求1所述的一种用于岩石破碎试验的液压旋转冲击破碎器，其特征在于：所述阀体内部腔体划分为阀左端室、中部阀腔、端部阀腔和阀右端室；所述蓄能器通过进油管路与所述中部阀腔连通，所述中部阀腔经第一通道与活塞前腔连通；所述活塞前腔经第二通道与所述端部阀腔连通，经第三通道与所述阀右端室连通；所述端部阀腔连接有回油管路；所述中部阀腔经第四通道与活塞后腔连通，所述活塞后腔经第二通道与所述端部阀腔连通，经第四通道与所述阀左端室连通。
3.如权利要求1所述的一种用于岩石破碎试验的液压旋转冲击破碎器，其特征在于：所述蓄能器内具有一密闭腔体，该密闭腔体内设置有一橡胶隔膜将密闭腔分隔成高压油腔体和高压氮气腔体，所述高压油腔体通过进油管路与所述阀体连通。
4.如权利要求2所述的一种用于岩石破碎试验的液压旋转冲击破碎器，其特征在于：所述蓄能器内具有一密闭腔体，该密闭腔体内设置有一橡胶隔膜将密闭腔分隔成高压油腔体和高压氮气腔体，所述高压油腔体通过所述进油管路与所述阀体连通。
5.如权利要求1～4任一项所述的一种用于岩石破碎试验的液压旋转冲击破碎器，其特征在于：所述旋转机构包括液压马达和齿轮副，所述液压马达经所述齿轮副连接所述旋转钻头。
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