一种自适应智能液气压冲击破碎锤的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种智能化工程机械，具体地说是一种自适应智能液气压冲击破碎锤。一定自适应能力冲击的破碎锤，可以根据被破碎物体的硬度输出不同的打击能量和频率。
【背景技术】
[0002]破碎锤的功能是将大块或整体坚硬物体快速变成可以移动小块物体。道路、桥梁、高铁等建设是国家建设的基础工程，工程施工中往往需要拆除钢筋水泥建筑物，高速公路维修时需要清除原来的水泥及混合浙青路面，高铁建设施工中要遇山开山、遇河架桥，破碎锤是一种必不可少的施工工具。破碎锤一般安装在工程车辆上(如挖掘机)或专用机械上进行工作。破碎锤的工作效率在于钎杆冲击物体的动能和频率，动能越大越容易破坏物体。但是对于相对松软的物体可以使用较小的能量和较低的频率，而坚硬的物体(如硬岩石)需要更大的打击能量和更高的击打频率。传统的破碎锤击打速度和频率的变化必须通过人工操作，被打击物体的硬度只能通过外表观察和打击声音进行经验性判断，当遇到一块坚硬的物体时，往往经过几次判断、几次人工操作才能选用适合的打击速度和频率，造成工作效率低和能量的浪费。
【发明内容】
[0003]为了使破碎锤能够根据被打击物硬度自适应调整活塞的撞击速度和频率，本实用新型提供一种自适应智能液气压冲击破碎锤，该破碎锤带有传感检测装置和液压伺服驱动系统，实现活塞撞击钎杆的冲击动能和频率随被打击物的硬度变化而变化，从而提高工具的使用效率，减小操作人员工作负担和劳动强度。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005]—种自适应智能液气压冲击破碎锤,包括钎杆、钎杆往复导向定心机构、活塞往复机构和密闭氮气容积变化机构，钎杆通过钎杆往复导向定心机构与活塞往复机构同轴定位，活塞往复机构与密闭氮气容积变化机构连接，其特征在于:该破碎锤设有光栅位置传感器、光栅信号处理装置和伺服驱动系统，光栅传感器由一个动尺和两个定尺构成，动尺安装在钎杆上并与钎杆同步往复运动；两个定尺沿钎杆进给方向固定在钎杆往复导向定心机构的导向套上，其中定尺A尺在上，定尺B尺在下，定尺A尺检测动尺进给和反弹经过定尺A检测点的时间，控制钎杆的打击速度和频率；定尺B尺上检测点控制钎杆进给的极限位置；光栅位置传感器与光栅信号处理装置连接，光栅信号处理装置与使钎杆根据被打击物体的硬度自适应改变打击物体的频率和速度的伺服驱动系统连接。
[0006]本实用新型中，伺服驱动系统与活塞往复机构中的主油缸和辅助油缸连接，并改变主油缸和辅助油缸的工作流量和压力。
[0007]本实用新型在传统破碎锤机构的基础上进行改进，增加光栅位置传感器、光栅信号处理装置和伺服驱动系统。在钎杆导向套上安装两个光栅定尺(A和B)，B在下，A在上。定尺B为允许钎杆的最大进给位置，当动尺进给到该位置时即可能产生空打现象，系统通过油压阻尼阻止钎杆继续进给而开始返回；定尺A用来记录动尺进给打击物体和被反弹经过A点的所需时间，时间越短证明被打击物越硬，此时可以通过控制系统自动加大钎杆下次的打击速度和击打频率，达到钎杆击打物体的速度和频率最佳要求。
[0008]冲击活塞所在的主液压缸(17)及钎杆回退辅助液压缸(19)的工作流量和压力都是由伺服驱动系统控制。主液压缸在变量泵、伺服调速阀和伺服压力阀控制下改变流量和压力，从而改变活塞冲击钎杆的速度和频率；通过伺服换向阀准确指令活塞的进给时间，防止活塞空打钎杆；辅助液压缸在钎杆可能空打时及时通过伺服换向阀向缸内进油阻止钎杆的继续进给并产生回退运动到下次活塞进给可以撞击的位置。通过对主液压缸和辅助液压缸的伺服控制即可以避免钎杆空打也可以避免活塞空打现象发生。
[0009]本实用新型带有传感检测装置和液压伺服驱动系统，实现活塞撞击钎杆的冲击动能和频率随被打击物的硬度变化而变化，从而提高工具的使用效率，减小操作人员工作负担和劳动强度。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的结构示意图；
[0011]图2是本实用新型中光栅信号处理装置工作过程框图；
[0012]图3是本实用新型中伺服驱动系统原理图。
[0013]图中:1-钎杆、2-钎杆往复导向定心机构、3-活塞往复机构、4-密闭氮气容积变化机构、5-光栅位置传感器、6-光栅信号处理装置、17-主液压缸、18-可动挡块、19-钎杆回退辅助液压缸、21-导向套、27-活塞、51-动尺、52-定尺A、53_定尺B、7_伺服驱动系统、71-液压泵、72-单向阀、73-三位四通电磁换向阀、74-先导式溢流阀、75- 二位二通电磁换向阀、76-直导式溢流阀、77-三位四通手动换向阀、78-溢流阀(背压阀)、79-调速阀、80-溢流阀、81-三位五通伺服、82- 二位二通电磁换向阀、83-溢流阀、84-调速阀、85-压力继电器、86-压力表、87-储能器、88-单向阀、89单向阀、90-二位换向阀、91-电液控制二位换向阀。
【具体实施方式】
[0014]—种自适应智能液气压冲击破碎锤,见图1，包括钎杆1、钎杆往复导向定心机构
2、活塞往复机构3、密闭氮气容积变化机构4、光栅位置传感器5、光栅信号处理装置6和伺服驱动系统7。钎杆通过钎杆往复导向定心机构与活塞往复机构同轴定位，活塞往复机构与密闭氮气容积变化机构连接。光栅传感器由一个动尺51和两个定尺(A和B)构成，动尺安装在钎杆上并与钎杆同步往复运动；两个定尺沿钎杆进给方向固定在钎杆往复导向定心机构的导向套21上，其中定尺A尺在上，定尺B尺在下，定尺A尺检测动尺进给和反弹经过定尺