一种液压凿岩机的制作方法

本实用新型涉及一种工程施工设备，尤其是涉及一种用于工程凿岩、岩石钻眼、岩矿取样和岩体锚固作业的液压凿岩机。

背景技术：

目前，在隧道、矿山等钻爆法工程施工中，常用的凿岩方法是风动凿岩和液压凿岩两种，但风动凿岩的许多缺点和液压凿岩的诸多优点已越来越多的被人们认识和验证，尤其是以人为本，节能环保的今天，结构轻巧、安全可靠的液压凿岩机正是使用者的期待。但是，国外仅有的几家著名的液压凿岩机厂商所提供的产品，不仅在体积尺寸、配套标准、配件的供应等方面存在许多问题，更为重要的是其价格的不菲让国人无法承受。

在国内，液压凿岩机的开发与生产也仅仅经历了近十几年的历程，尽管有两三家专业生产液压凿岩机的厂家，但其产品要么是仿制件，体积庞大，要么是问题太多，多年未能改进，易漏易损，无法正常使用。诸如国内外液压凿岩机产品中常见的外阀式换向结构液压凿岩机和外置回转机构液压凿岩机，其结构本身就决定了它的体积从根本上无法实现小巧。另外，外置式氮气吸收装置本身也同样是其减小体积成为不可能，加之采用囊式橡胶氮气膜片，在高频、高温的反复震动下，极易产生老化、龟裂，从而形成泄露等故障，造成产品的不稳定，影响使用。同时，国内有一种随动式换向结构的液压凿岩机，因加工误差及磨损等原因形成泄露，会造成换向失效，形成卡机、死机等现象，严重影响了液压凿岩机的推广与使用。

因此，要实现液压凿岩机的尽快普及和取代风动凿岩机的理想，就必须在小型化和可靠性上做改进，从其换向结构、回转机构和氮气储能结构 的巧妙设计、合理布局等几方面入手，依据液压原理和波动原理，在现有技术的基础上，从新设计，彻底改变布局，才能从根本上实现结构小巧，工作可靠，性能稳定，价廉物美。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种液压凿岩机，其结构新颖，设计合理，体积小巧，工作可靠，性能稳定，能提高施工效能，改善工作环境，促进隧道、矿山等钻爆法工程施工的进步。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种液压凿岩机，其特征在于：包括机体，所述机体上沿轴线设置有撞击钎尾和冲击活塞，所述冲击活塞位于撞击钎尾的右侧且用于推动撞击钎尾向左移动，所述冲击活塞上沿轴线设置有活塞气水通孔，所述撞击钎尾上沿轴线设置有钎尾气水通孔，所述活塞气水通孔与钎尾气水通孔相通；所述机体包括左部机体和右部机体，所述左部机体的右端与右部机体的左端固定连接，所述左部机体的左端固定连接有机体左端盖，所述右部机体的右端固定连接有机体右端盖，所述机体右端盖的右端设置有与活塞气水通孔相通的气水外接口，所述左部机体内设置有扭力连接套和凸轮转子液压马达，所述凸轮转子液压马达位于扭力连接套的右侧且带动扭力连接套旋转，所述冲击活塞穿过凸轮转子液压马达，所述扭力连接套套装在撞击钎尾上且带动撞击钎尾旋转，所述撞击钎尾与扭力连接套滑动配合，所述右部机体内设置有用于迫使冲击活塞左移或右移的活塞左缸体和活塞右缸体，所述右部机体内还设置有用于控制冲击活塞运动和改变活塞右缸体内部压力的换向阀，所述活塞左缸体和活塞右缸体均套设在冲击活塞外，所述换向阀位于冲击活塞与活塞右缸体之间。

上述的一种液压凿岩机，其特征在于：所述右部机体上沿轴向设置有机体进油通道、缸体排油通道和机体回油通道，所述左部机体上沿轴向设置有马达进油通道和马达回油通道，所述缸体排油通道与马达进油通道相 通，所述机体回油通道与马达回油通道相通，所述机体右端盖的右部连接有进油接头和回油接头，所述进油接头与机体进油通道的进油口连通，所述回油接头与机体回油通道的回油口连通，所述左部机体上设置有马达进油口和马达回油口，所述马达进油口与马达进油通道相通，所述马达回油口与马达回油通道相通，所述右部机体上设置有左缸体进油口、右缸体进油口、缸体回油口和缸体排油口，所述左缸体进油口和右缸体进油口均与机体进油通道相通，所述缸体排油口、缸体排油通道、马达进油通道和马达进油口依次相通，所述缸体回油口与机体回油通道相通；所述机体右端盖的左部设置有右缸体环形进油槽、右缸体进油通道和换向阀右腔油道，所述右缸体进油通道与右缸体环形进油槽和换向阀右腔油道均相通，所述右缸体环形进油槽与右缸体进油口相通。

上述的一种液压凿岩机，其特征在于：所述冲击活塞的横截面形状为圆形，所述冲击活塞上从左至右依次设置有活塞左工作台肩、活塞信号油凹槽和活塞右工作台肩，所述活塞左工作台肩的左端面面积小于活塞右工作台肩的右端面面积；所述换向阀为横截面是圆形的柱形套，所述换向阀的右端设置有换向阀限位台，所述换向阀的左端面面积大于换向阀的右端面面积，所述换向阀上沿圆周均匀设置有多个换向阀回油口和多个换向阀排油口，所述换向阀排油口位于换向阀回油口的右侧。

上述的一种液压凿岩机，其特征在于：所述活塞左缸体设置在右部机体的左侧，所述活塞左缸体的横截面形状为圆形，所述活塞左缸体的左部设置有多个沿圆周均匀布设的轴向圆柱形氮气腔，所述轴向圆柱形氮气腔内设置有氮气腔活塞，所述活塞左缸体的左端设置有用于将多个轴向圆柱形氮气腔连通的环形槽，所述活塞左缸体的中部由外向内依次设置有左缸体环形进油槽和左缸体进油通道，所述左缸体进油通道与左缸体环形进油槽相通，所述活塞左缸体上设置有用于将轴向圆柱形氮气腔和左缸体进油通道连通的轴向孔，所述左缸体环形进油槽与左缸体进油口相通，所述活塞左缸体、冲击活塞和右部机体三者之间形成活塞左工作腔；所述活塞左 缸体的右部设置有环槽型信号油进油口、环槽型信号油回油口、轴向信号油通道、径向信号油回油通道、径向信号回油环形槽和轴向左缸体信号油道，所述径向信号油回油通道与径向信号回油环形槽、环槽型信号油回油口和轴向左缸体信号油道均相通，所述径向信号回油环形槽位于径向信号油回油通道的外侧，所述信号油回油口位于径向信号油回油通道的内侧，所述轴向左缸体信号油道位于径向信号油回油通道的右侧，所述环槽型信号油进油口与轴向信号油通道相通。

上述的一种液压凿岩机，其特征在于：所述活塞右缸体设置在右部机体的右侧，所述活塞右缸体和活塞左缸体相互靠紧且两者之间形成左右缸体环形槽，所述活塞右缸体的左部设置有轴向右缸体信号油道，所述左右缸体环形槽与轴向右缸体信号油道和轴向左缸体信号油道均相通，所述活塞右缸体的左端设置有换向阀左工作腔，所述活塞右缸体的右端设置有换向阀右工作腔，所述换向阀右工作腔与换向阀右腔油道相通，所述换向阀、机体右端盖和冲击活塞三者之间形成活塞右工作腔，所述活塞右工作腔与换向阀排油口相通；所述活塞右缸体的中部设置有右缸体环形回油槽、右缸体马达油槽、右缸体回油通道和右缸体排油通道，所述右缸体环形回油槽位于右缸体回油通道的外侧且与右缸体回油通道相通，所述右缸体马达油槽位于右缸体排油通道的外侧且与右缸体排油通道相通，所述右缸体马达油槽位于右缸体环形回油槽的右侧，所述右缸体马达油槽、缸体排油口和缸体排油通道依次相通，所述右缸体环形回油槽与缸体回油口相通，所述右缸体回油通道与轴向右缸体信号油道相通。

上述的一种液压凿岩机，其特征在于：所述凸轮转子液压马达包括马达花键轴套和固定安装在马达花键轴套上的凹面凸轮转子，所述马达花键轴套上安装有马达左端盖和马达右端盖，所述马达左端盖和马达右端盖分别位于凹面凸轮转子的左右两端，所述马达左端盖与马达右端盖之间固定有液压马达壳体，所述液压马达壳体套设在凹面凸轮转子外，所述液压马达壳体为空心圆柱结构，所述凹面凸轮转子、液压马达壳体、马达左端盖 和马达右端盖四者之间形成油压腔体；所述液压马达壳体的外壁上设置有马达环形进油槽和马达环形回油槽，所述液压马达壳体的内壁上沿轴向设置有多个叶片压力油通道和多个马达叶片腔体，所述叶片压力油通道和马达叶片腔体的数量相等且每个叶片压力油通道的内侧对应设置一个马达叶片腔体，所述叶片压力油通道和马达叶片腔体相通，所述液压马达壳体上设置有将叶片压力油通道和马达环形进油槽连通的马达叶片进油孔，所述马达叶片腔体内设置有马达叶片，所述马达叶片位于所述油压腔体之间且能够将所述油压腔体分成凸轮转子进油腔和凸轮转子回油腔；所述液压马达壳体上沿径向还设置有多个凸轮转子进油孔和多个凸轮转子回油孔，所述凸轮转子进油孔、凸轮转子回油孔和叶片压力油通道的数量均相等，每个所述叶片压力油通道的两侧对应设置有一个凸轮转子进油孔和一个凸轮转子回油孔，所述凸轮转子进油孔与马达环形进油槽和凸轮转子进油腔均相通，所述马达环形进油槽与马达进油口连通；所述凸轮转子回油孔与凸轮转子回油腔和马达环形回油槽连通，所述马达环形回油槽与马达回油口连通。

上述的一种液压凿岩机，其特征在于：所述凹面凸轮转子包括转子本体，所述转子本体的外壁上设置有多个转子凸面和多个转子凹面，所述转子凸面和转子凹面间隔布设形成凹凸曲面，多个所述转子凸面均匀布设，多个所述转子凹面均匀布设；所述转子本体的内壁上均匀设置有多个凸轮转子内花键，所述凸轮转子内花键和转子凸面的数量相等，所述凸轮转子内花键的设置位置与转子凸面的设置位置相对应；所述马达花键轴套的内孔为通孔，所述马达花键轴套的外壁上设置有多个轴套径向外花键，所述轴套径向外花键和凸轮转子内花键的数量相等，所述轴套径向外花键和凸轮转子内花键相配合，所述马达花键轴套的左端端面上设置有马达外伸花键。

上述的一种液压凿岩机，其特征在于：所述右部机体的左端设置有向轴向圆柱形氮气腔内加注氮气的氮气加注螺纹口和用于关闭或打开氮气 加注螺纹口的锥形氮气关闭阀，所述锥形氮气关闭阀的上部为锥形结构，所述锥形氮气关闭阀的下部设置有细牙螺纹，所述锥形氮气关闭阀与右部机体之间设置有关闭阀上密封件和关闭阀下密封件。

上述的一种液压凿岩机，其特征在于：所述撞击钎尾上设置有撞击钎尾凸台，所述扭力连接套的左端内腔设置有扭力套凸台腔，所述扭力套凸台腔与撞击钎尾凸台相配合，所述撞击钎尾与扭力连接套之间设置有扭力套密封件，所述扭力连接套的两端与左部机体之间均设置有扭力套滚针轴承，所述扭力连接套的右端设置有扭力套外伸花键，所述扭力套外伸花键和马达外伸花键相配合。

上述的一种液压凿岩机，其特征在于：所述撞击钎尾上套设有钎尾耐磨衬套，所述钎尾耐磨衬套位于扭力连接套的左侧，所述钎尾耐磨衬套与撞击钎尾之间设置有钎尾导向环和钎尾滚针轴承，所述钎尾导向环位于钎尾滚针轴承的左侧，所述撞击钎尾与机体左端盖之间设置有钎尾防尘圈；所述扭力连接套上设置有前气水存储腔，所述前气水存储腔位于撞击钎尾与冲击活塞的接缝处，所述机体右端盖上设置有后气水存储腔，所述后气水存储腔与气水外接口相通。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过内置轴向圆柱形氮气腔和锥形氮气关闭阀的结构形式设计，从根本上解决了市面上现有外置氮气室的凿岩机体积庞大、质量太重等问题，及客服了外置氮气室的凿岩机的外露高压氮气室如遇撞击，可能产生高压氮气室蹦爆等安全隐患的缺点。

2、本实用新型采用内置轴向圆柱形氮气腔和氮气腔活塞相结合的结构形式，其密封靠内径约为12mm大小的星形橡胶密封件的边缘，受压面积改变成刚性圆柱表面，密封件只是起到了密封的作用，不再像囊式氮气室结构的那样，依靠直径为100mm左右的橡胶隔离膜片承担氮气或液压油的压力，极大的减小了压力对密封件的破坏，安全可靠，从设计上避免了囊式氮气室结构的橡胶膜片在高频交变状态下工作，极易产生龟裂、穿 透等无法逾越的障碍。

3、本实用新型内置中空形式的凸轮转子液压马达，使冲击活塞可以从其中心部位穿过，同时，排渣用的气、水又经过冲击活塞的中心通过，减少了油、气、水的通道，既可以减小体积，减轻重量，又可以降低撞击部位和冲击活塞在运动中产生的高温，有效的保护了液压件和液压系统的安全，使凿岩机长期可靠的工作成为可能。

4、本实用新型的凸轮转子液压马达的动力油，来自于冲击活塞做功后排出的压力油，无需从压力源获取，因此达到了节能降耗的目的；同时，由于是经过了凸轮转子液压马达的再次做功减压，因此，又可以达到缓冲的作用，使得压力油的脉动降低，对液压系统的安全起到了保护作用。

5、本实用新型的冲击活塞的左右台肩中间，设置有活塞信号油凹槽，在工作中，通过信号油凹槽的信号油迫使换向阀可靠的换向，在冲击活塞和换向阀的相互交替作用下，冲击活塞和换向阀的交替往复运动很容易实现，保证了冲击活塞的可靠工作，避免了市面上随动式换向结构的液压凿岩机经常出现的换向失效，形成卡机、死机等现象。

6、本实用新型的活塞右缸体，设置有专门的信号油进油口、信号油回油口、信号油通道，使得信号油的进油与排油非常通畅，而且，在活塞右缸体上还专门设置有换向阀回油通道，减小了换向阀的回油阻力，确保了换向阀工作中的及时、准确性。

7、本实用新型的凸轮转子液压马达的动力油，是来自于冲击活塞做功后排出的压力油，也就是说，冲击活塞的冲击运动在时间上始终是超前于撞击钎尾的旋转运动，这样的设计从根本上解决了外置式旋转马达的独立供油结构中，撞击钎尾和冲击活塞同时工作，甚至于冲击活塞不工作时撞击钎尾仍然旋转的现象，有效的避免了凿岩作业中，撞击钎尾的旋转运动超前于冲击活塞的冲击运动，导致在岩石未被钻头击碎前旋转，过大的岩石阻力致使撞击钎尾断钎以及损坏旋转系统的常见故障发生。

综上所述，内置式氮气腔以及关闭阀的结构和内置式凸轮转子液压马 达以及中通式活塞、独立信号油道和套阀式换向阀的新颖设计，有效的利用了空间，减少了油道，从根本上保证了本实用新型液压凿岩机的体积小、重量轻；圆柱形氮气室结构和氮气活塞实现了氮气储能系统的安全和稳定，用冲击活塞的排油作为凸轮转子液压马达动力油的供油方式，解决了凿岩作业中常见的卡钎难题；换向阀以及换向信号油的设计，巧妙地实现了冲击活塞和换向阀的交替运动，保证了本实用新型凿岩机能稳定的工作，利用冲击活塞中心通气水的供水方式，实现了本实用新型凿岩机长期安全运行，从实践的使用结果来看；本实用新型液压凿岩机结构紧凑、设计新颖，具有体积小、重量轻、工作可靠等诸多优点，完全可以超越和取代国内外同类产品。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型冲击活塞在回程状态时的结构示意图。

图2为图1的C处放大图。

图3为图1的D处放大图。

图4为图1的E处放大图。

图5为图1的F处放大图。

图6为本实用新型冲击活塞在冲程状态时的结构示意图。

图7为图6的G处放大图。

图8为图6的H处放大图。

图9为图6的I处放大图。

图10为图6的J处放大图。

图11为图1的A-A剖视图。

图12为图6的B-B剖视图。

图13为本实用新型凸轮转子液压马达的结构示意图。

图14为图13的俯视图。

图15为图13的左视图。

图16为图13的右视图。

图17为本实用新型凹面凸轮转子的结构示意图。

图18为图17的侧视图。

图19为本实用新型马达花键轴套的结构示意图。

图20为图19的左视图。

图21为本实用新型换向阀的结构示意图。

图22为本实用新型撞击钎尾的结构示意图。

图23为图22的右视图。

图24为本实用新型冲击活塞的结构示意图。

图25为图24的左视图。

图26为本实用新型扭力连接套的结构示意图。

图27为图26的左视图。

图28为图26的右视图。

附图标记说明:

1—机体左端盖； 2—钎尾导向环； 3—钎尾耐磨衬套；

4—扭力连接套； 5—前气水存储腔； 6—左部机体；

7—调整垫子； 8—马达环形回油槽； 9—马达环形进油槽；

10—轴向圆柱形氮气腔； 10-1—环形槽； 10-2—轴向孔；

11-1—马达进油通道； 11-2—马达回油通道； 12—右部机体；

13—左缸体环形进油槽； 14—活塞左工作腔；

15—环槽型信号油进油口； 16—环槽型信号油回油口；

17—换向阀左工作腔； 18—右缸体环形回油槽； 19—右缸体马达油槽；

20—活塞右工作腔； 21—右缸体环形进油槽； 22—换向阀右腔油道；

23—右端盖连接螺栓； 24—第二右端盖密封件； 25—右缸体进油通道；

26—右缸体排油通道； 27—活塞右缸体； 28—右缸体回油通道；

29-1—右缸体进油口； 29-2—缸体回油口； 29-3—左缸体进油口；

30—左右缸体密封件； 31—轴向信号油通道； 32—活塞左缸体；

33—活塞左腔密封件； 34—机体回油通道； 35—活塞气水通孔；

36—马达回油口； 37—机体连接螺栓； 38—扭力套密封件；

39—钎尾气水通孔； 40—左端盖连接螺栓； 41—撞击钎尾；

42—撞击钎尾凸台； 43—扭力套滚针轴承； 44—凸轮转子液压马达；

45—冲击活塞； 46—氮气活塞密封件； 47—氮气腔活塞；

48—左缸体进油通道； 49—活塞信号油凹槽；

50—径向信号回油环形槽； 51—左右缸体环形槽； 52—机体进油通道；

53—换向阀； 54—换向阀右工作腔； 55—油道O型密封件；

56—油口接头密封件； 57-1—进油接头； 57-2—回油接头；

58—气水外接口； 59—后气水存储腔； 60—机体右端盖；

61—第一右端盖密封件； 62—右缸体密封件；

63—轴向右缸体信号油道； 64—轴向左缸体信号油道；

65—径向信号油回油通道； 66—左缸体密封件； 67—关闭阀下密封件；

68—关闭阀上密封件； 69—锥形氮气关闭阀； 70—氮气加注螺纹口；

71—马达叶片进油孔； 72—钎尾滚针轴承； 73—钎尾防尘圈；

74—机体螺栓孔； 75—马达花键轴套； 76—马达叶片；

77—凹面凸轮转子； 78—凸轮转子回油腔； 79—凸轮转子回油孔；

80—凸轮转子进油孔； 81—凸轮转子进油腔； 82—马达叶片腔体；

83—叶片压力油通道； 84—马达连接螺孔； 85—马达稳定盲孔；

86—马达左端盖； 87—马达密封件； 88—马达右端盖；

89—液压马达壳体； 90—马达外伸花键； 91—凸轮转子内花键；

92-1—转子凸面； 92-2—转子凹面； 93—轴套径向外花键；

94—换向阀回油口； 95—换向阀排油口； 96—换向阀限位台；

97—活塞左工作台肩； 98—活塞右工作台肩； 99—扭力套外伸花键；

100—扭力套凸台腔； 101—缸体排油口； 102—马达进油口；

103—缸体排油通道。

具体实施方式

如图1和图6所示，本实用新型包括机体，所述机体上沿轴线设置有撞击钎尾41和冲击活塞45，所述冲击活塞45位于撞击钎尾41的右侧且用于推动撞击钎尾41向左移动，所述冲击活塞45上沿轴线设置有活塞气水通孔35，所述撞击钎尾41上沿轴线设置有钎尾气水通孔39，所述活塞气水通孔35与钎尾气水通孔39相通；所述机体包括左部机体6和右部机体12，所述左部机体6的右端与右部机体12的左端固定连接，所述左部机体6的左端固定连接有机体左端盖1，所述右部机体12的右端固定连接有机体右端盖60，所述机体右端盖60的右端设置有与活塞气水通孔35相通的气水外接口58，所述左部机体6内设置有扭力连接套4和凸轮转子液压马达44，所述凸轮转子液压马达44位于扭力连接套4的右侧且带动扭力连接套4旋转，所述冲击活塞45穿过凸轮转子液压马达44，所述扭力连接套4套装在撞击钎尾41上且带动撞击钎尾41旋转，所述撞击钎尾41与扭力连接套4滑动配合，所述右部机体12内设置有用于迫使冲击活塞45左移或右移的活塞左缸体32和活塞右缸体27，所述右部机体12内还设置有用于控制冲击活塞45运动和改变活塞右缸体27内部压力的换向阀53，所述活塞左缸体32和活塞右缸体27均套设在冲击活塞45外，所述换向阀53位于冲击活塞45与活塞右缸体27之间。左部机体6和右部机体12的形状均为圆柱形，左部机体6和右部机体12的连接处设置有台阶止口，保证整体装配的轴向和径向的定位，左部机体6和右部机体12经穿过机体螺栓孔74的机体连接螺栓37固定连接；机体左端盖1和左部机体6的连接处设置有台阶止口，保证整体装配的轴向和径向的定位，机体左端盖1和左部机体6通过左端盖连接螺栓40固定连接；机体右端盖60和右部机体12的连接处设置有台阶止口，保证整体装配的轴向和径向的定位，机体右端盖60和右部机体12通过右端盖连接螺栓23固定连接，机体右端盖60与冲击活塞45之间设置有第一右端盖密封件61，机体右端 盖60与右部机体12之间设置有第二右端盖密封件24和油道O型密封件55。撞击钎尾41和冲击活塞45均沿机体的中轴线设置，活塞气水通孔35沿冲击活塞45的中轴线设置，钎尾气水通孔39沿撞击钎尾41的中轴线设置。

如图1、图3-图6、图8-图10所示，所述右部机体12上沿轴向设置有机体进油通道52、缸体排油通道103和机体回油通道34，所述左部机体6上沿轴向设置有马达进油通道11-1和马达回油通道11-2，所述缸体排油通道103与马达进油通道11-1相通，所述机体回油通道34与马达回油通道11-2相通，所述机体右端盖60的右部连接有进油接头57-1和回油接头57-2，所述进油接头57-1与机体进油通道52的进油口连通，所述回油接头57-2与机体回油通道34的回油口连通，所述左部机体6上设置有马达进油口102和马达回油口36，所述马达进油口102与马达进油通道11-1相通，所述马达回油口36与马达回油通道11-2相通，所述右部机体12上设置有左缸体进油口29-3、右缸体进油口29-1、缸体回油口29-2和缸体排油口101，所述左缸体进油口29-3和右缸体进油口29-1均与机体进油通道52相通，所述缸体排油口101、缸体排油通道103、马达进油通道11-1和马达进油口102依次相通，所述缸体回油口29-2与机体回油通道34相通；所述机体右端盖60的左部设置有右缸体环形进油槽21、右缸体进油通道25和换向阀右腔油道22，所述右缸体进油通道25与右缸体环形进油槽21和换向阀右腔油道22均相通，所述右缸体环形进油槽21与右缸体进油口29-1相通。其中，进油接头57-1与机体右端盖60之间、回油接头57-2与机体右端盖60之间均设置有油口接头密封件56，以防液压油泄漏。

如图21、图24和图25所示，所述冲击活塞45的横截面形状为圆形，所述冲击活塞45上从左至右依次设置有活塞左工作台肩97、活塞信号油凹槽49和活塞右工作台肩98，所述活塞左工作台肩97的左端面面积小于活塞右工作台肩98的右端面面积；所述换向阀53为横截面是圆形的柱形 套，所述换向阀53的右端设置有换向阀限位台96，所述换向阀53的左端面面积大于换向阀53的右端面面积，所述换向阀53上沿圆周均匀设置有多个换向阀回油口94和多个换向阀排油口95，所述换向阀排油口95位于换向阀回油口94的右侧。其中，多个换向阀回油口94均匀布设，多个换向阀排油口95均匀布设。

如图4、图9和图12所示，所述活塞左缸体32设置在右部机体12的左侧，所述活塞左缸体32的横截面形状为圆形，所述活塞左缸体32的左部设置有多个沿圆周均匀布设的轴向圆柱形氮气腔10，所述轴向圆柱形氮气腔10内设置有氮气腔活塞47，所述活塞左缸体32的左端设置有用于将多个轴向圆柱形氮气腔10连通的环形槽10-1，所述活塞左缸体32的中部由外向内依次设置有左缸体环形进油槽13和左缸体进油通道48，所述左缸体进油通道48与左缸体环形进油槽13相通，所述活塞左缸体32上设置有用于将轴向圆柱形氮气腔10和左缸体进油通道48连通的轴向孔10-2，所述左缸体环形进油槽13与左缸体进油口29-3相通，所述活塞左缸体32、冲击活塞45和右部机体12三者之间形成活塞左工作腔14；所述活塞左缸体32的右部设置有环槽型信号油进油口15、环槽型信号油回油口16、轴向信号油通道31、径向信号油回油通道65、径向信号回油环形槽50和轴向左缸体信号油道64，所述径向信号油回油通道65与径向信号回油环形槽50、环槽型信号油回油口16和轴向左缸体信号油道64均相通，所述径向信号回油环形槽50位于径向信号油回油通道65的外侧，所述信号油回油口16位于径向信号油回油通道65的内侧，所述轴向左缸体信号油道64位于径向信号油回油通道65的右侧，所述环槽型信号油进油口15与轴向信号油通道31相通。其中，多个轴向圆柱形氮气腔10均匀布设。在活塞左缸体32的左端设置有用于将多个轴向圆柱形氮气腔10连通的环形槽10-1，以增大氮气的储存容积；轴向圆柱形氮气腔10的右侧设置有直径变小的凸台，即设置轴向孔10-2，以防止氮气腔活塞47被氮气压入右侧的活塞左工作腔14；活塞左缸体32的左部内腔设置有凹槽并 在凹槽内设置活塞左腔密封件33，活塞左缸体32的左部外壁上设置有数道凹槽并在凹槽内设置左缸体密封件66；氮气腔活塞47与活塞左缸体32之间设置有氮气活塞密封件46。

如图5和图10所示，所述活塞右缸体27设置在右部机体12的右侧，所述活塞右缸体27和活塞左缸体32相互靠紧且两者之间形成左右缸体环形槽51，所述活塞右缸体27的左部设置有轴向右缸体信号油道63，所述左右缸体环形槽51与轴向右缸体信号油道63和轴向左缸体信号油道64均相通，所述活塞右缸体27的左端设置有换向阀左工作腔17，所述活塞右缸体27的右端设置有换向阀右工作腔54，所述换向阀右工作腔54与换向阀右腔油道22相通，所述换向阀53、机体右端盖60和冲击活塞45三者之间形成活塞右工作腔20，所述活塞右工作腔20与换向阀排油口95相通；所述活塞右缸体27的中部设置有右缸体环形回油槽18、右缸体马达油槽19、右缸体回油通道28和右缸体排油通道26，所述右缸体环形回油槽18位于右缸体回油通道28的外侧且与右缸体回油通道28相通，所述右缸体马达油槽19位于右缸体排油通道26的外侧且与右缸体排油通道26相通，所述右缸体马达油槽19位于右缸体环形回油槽18的右侧，所述右缸体马达油槽19、缸体排油口101和缸体排油通道103依次相通，所述右缸体环形回油槽18与缸体回油口29-2相通，所述右缸体回油通道28与轴向右缸体信号油道63相通。其中，活塞右缸体27与活塞左缸体32之间设置有左右缸体密封件30，活塞右缸体27与右部机体12之间设置有右缸体密封件62。

如图13-图16、图11所示，所述凸轮转子液压马达44包括马达花键轴套75和固定安装在马达花键轴套75上的凹面凸轮转子77，所述马达花键轴套75上安装有马达左端盖86和马达右端盖88，所述马达左端盖86和马达右端盖88分别位于凹面凸轮转子77的左右两端，所述马达左端盖86与马达右端盖88之间固定有液压马达壳体89，所述液压马达壳体89套设在凹面凸轮转子77外，所述液压马达壳体89为空心圆柱结构，所述 凹面凸轮转子77、液压马达壳体89、马达左端盖86和马达右端盖88四者之间形成油压腔体；所述液压马达壳体89的外壁上设置有马达环形进油槽9和马达环形回油槽8，所述液压马达壳体89的内壁上沿轴向设置有多个叶片压力油通道83和多个马达叶片腔体82，所述叶片压力油通道83和马达叶片腔体82的数量相等且每个叶片压力油通道83的内侧对应设置一个马达叶片腔体82，所述叶片压力油通道83和马达叶片腔体82相通，所述液压马达壳体89上设置有将叶片压力油通道83和马达环形进油槽9连通的马达叶片进油孔71，所述马达叶片腔体82内设置有马达叶片76，所述马达叶片76位于所述油压腔体之间且能够将所述油压腔体分成凸轮转子进油腔81和凸轮转子回油腔78；所述液压马达壳体89上沿径向还设置有多个凸轮转子进油孔80和多个凸轮转子回油孔79，所述凸轮转子进油孔80、凸轮转子回油孔79和叶片压力油通道83的数量均相等，每个所述叶片压力油通道83的两侧对应设置有一个凸轮转子进油孔80和一个凸轮转子回油孔79，所述凸轮转子进油孔80与马达环形进油槽9和凸轮转子进油腔81均相通，所述马达环形进油槽9与马达进油口102连通；所述凸轮转子回油孔79与凸轮转子回油腔78和马达环形回油槽8连通，所述马达环形回油槽8与马达回油口36连通。

其中，马达左端盖86、马达右端盖88和液压马达壳体89三者经穿过马达连接螺孔84的马达连接螺栓固定在一起，凸轮转子进油孔80、凸轮转子回油孔79、叶片压力油通道83和马达叶片进油孔71的数量均为四个，四个凸轮转子进油孔80均匀布设，四个凸轮转子回油孔79均匀布设，四个叶片压力油通道83均匀布设，四个马达叶片进油孔71均匀布设。马达左端盖86的左侧设置有调整垫子7，马达左端盖86与左部机体6之间设置有马达密封件87，马达右端盖88的右端面上设置有起稳定作用的马达稳定盲孔85，通过圆形钢销将马达右端盖88和右部机体12固定，以阻止凸轮转子液压马达44的外壳旋转，以迫使其心部马达花键轴套75旋转，带动撞击钎尾41转动。

如图17-图20所示，所述凹面凸轮转子77包括转子本体，所述转子本体的外壁上设置有多个转子凸面92-1和多个转子凹面92-2，所述转子凸面92-1和转子凹面92-2间隔布设形成凹凸曲面，多个所述转子凸面92-1均匀布设，多个所述转子凹面92-2均匀布设；所述转子本体的内壁上均匀设置有多个凸轮转子内花键91，所述凸轮转子内花键91和转子凸面92-1的数量相等，所述凸轮转子内花键91的设置位置与转子凸面92-1的设置位置相对应；所述马达花键轴套75的内孔为通孔，所述马达花键轴套75的外壁上设置有多个轴套径向外花键93，所述轴套径向外花键93和凸轮转子内花键91的数量相等，所述轴套径向外花键93和凸轮转子内花键91相配合，所述马达花键轴套75的左端端面上设置有马达外伸花键90。

如图5和图8所示，所述右部机体12的左端设置有向轴向圆柱形氮气腔10内加注氮气的氮气加注螺纹口70和用于关闭或打开氮气加注螺纹口70的锥形氮气关闭阀69，所述锥形氮气关闭阀69的上部为锥形结构，所述锥形氮气关闭阀69的下部设置有细牙螺纹，所述锥形氮气关闭阀69与右部机体12之间设置有关闭阀上密封件68和关闭阀下密封件67。

如22、图23、图26-图28、图2和图7所示，所述撞击钎尾41上设置有撞击钎尾凸台42，所述扭力连接套4的左端内腔设置有扭力套凸台腔100，所述扭力套凸台腔100与撞击钎尾凸台42相配合，所述撞击钎尾41与扭力连接套4之间设置有扭力套密封件38，所述扭力连接套4的两端与左部机体6之间均设置有扭力套滚针轴承43，所述扭力连接套4的右端设置有扭力套外伸花键99，所述扭力套外伸花键99和马达外伸花键90相配合，以将凸轮转子液压马达44产生的转动扭矩传递给撞击钎尾41。

如图1和图6所示，所述撞击钎尾41上套设有钎尾耐磨衬套3，所述钎尾耐磨衬套3位于扭力连接套4的左侧，所述钎尾耐磨衬套3与撞击钎尾41之间设置有钎尾导向环2和钎尾滚针轴承72，所述钎尾导向环2位于钎尾滚针轴承72的左侧，所述撞击钎尾41与机体左端盖1之间设置有钎尾防尘圈73；所述扭力连接套4上设置有前气水存储腔5，所述前气水 存储腔5位于撞击钎尾41与冲击活塞45的接缝处，所述机体右端盖60上设置有后气水存储腔59，所述后气水存储腔59与气水外接口58相通。

本实用新型的工作原理为：当冲击活塞45位于如图1所示(图1也是图11的K-K向剖视图)的回程状态，冲击活塞45的活塞左工作台肩97将左缸体进油通道48通往活塞信号油凹槽49的压力油关闭，同时，活塞信号油凹槽49将环槽型信号油进油口15与环槽型信号油回油口16连通，于是换向阀左工作腔17通过轴向信号油通道31、径向信号油回油通道65、轴向左缸体信号油道64、轴向右缸体信号油道63、右缸体回油通道28、缸体回油口29-2与机体排油通道34相通；此时，换向阀53的换向阀左工作腔17的压力为零，换向阀53的右环形端面在压力油的高压作用下产生的压力，将换向阀53推向左侧，换向阀53的换向阀右工作腔54与右缸体进油通道25连通，其它油口全部关闭，压力油进入活塞右工作腔20。此时，活塞左工作腔14与活塞右工作腔20的压强相等且都等于液压系统的工作压强，处于高压状态，但此时因冲击活塞45的活塞左工作台肩97的左端面面积小于活塞右工作台肩98的右端面面积，因此，活塞左工作台肩97的受压面积小于活塞右工作台肩98的受压面积，也就是说，活塞右工作台肩98所受的轴向向左的压力大于活塞左工作台肩97所受的轴向向右压力，冲击活塞45便在上述合力的作用下，受到轴向向左的水平推力，于是，冲击活塞45便快速的向左移动并推动撞击钎尾41向左移动，实现凿岩的撞击做功运动。

如图2所示，冲击活塞45向左移动的同时，冲击活塞45中部的活塞信号油凹槽49与左缸体进油通道48连通，于是，压力油通过左缸体进油通道48、活塞信号油凹槽49和轴向信号油通道31进入换向阀左工作腔17；此时，换向阀左工作腔17的压强与换向阀右工作腔54的压强相等，但因换向阀53的左端面面积大于换向阀53的右端面面积，即换向阀53的换向阀左工作腔17的受压面积大于换向阀右工作腔54的受压面积，所以，换向阀53的左侧面所受的轴向压力也就大于右侧面所受的轴向压力， 于是，换向阀53就受到轴向向右的合力并在其作用下向右移动。在换向阀53向右移动的同时，首先关闭位于换向阀53右侧的右缸体进油通道25，再打开换向阀排油口95和换向阀回油口94，活塞右工作腔20的液压油一部分依次经换向阀排油口95、右缸体马达油槽19、缸体排油口101、缸体排油通道103、马达进油通道11-1和马达进油口102给马达供油；另一部分液压油依次经换向阀回油口94、右缸体回油通道28、右缸体环形回油槽18、缸体回油口29-2和机体回油通道34回流到油箱。于是，活塞右工作腔20的压力迅速为零，因活塞左工作腔14始终处于高压状态，因此活塞左工作台肩97的压力始终存在，因此，冲击活塞45又会快速向右移动，再次进入如图1所示的回程状态，实现冲击活塞45的回程运动，即将进入下一个冲击凿岩状态。

由上述可见，冲击活塞45中部设置的活塞信号油凹槽49随冲击活塞45的往复运动，实现了换向阀左工作腔17的零压强与高压强的交替变化，为换向阀53的左右移动提供了动力，从而保证了活塞右工作腔20的零压强与高压强的交替变化，并随这种变化使换向阀53沿冲击活塞45的外圆表面往复运动，交替改变冲击活塞45的活塞右工作腔20压力，使得冲击活塞45的活塞右工作台肩98的压力产生零压力与最高压力的交替变化，由此实现冲击活塞45的水平轴向往复冲击运动。

在冲击活塞45的冲击回程排油的压力作用下，瞬间的排油压力等于系统的工作压力，排出的液压油一路依次经右缸体马达油槽19、缸体排油口101、缸体排油通道103、马达进油通道11-1、马达进油口102、马达环形进油槽9和凸轮转子进油孔80进入凸轮转子进油腔81产生压力。同时液压油经叶片压力油通道83进入马达叶片腔体82，使马达叶片76产生径向压力，紧紧地压在凹面凸轮转子77的转子凹面92-2上，将凹面凸轮转子77的凹面区域分割成凸轮转子进油腔(压力腔)81和凸轮转子回油腔(无压腔)78，凹面凸轮转子77在以轴心为对称的两个压力腔所产生的压力差的作用下，以轴心为中心开始旋转，并随着冲击活塞45的排油量 的由大到小、做间歇旋转运动，并通过这种旋转运动带动撞击钎尾41产生径向旋转运动，而且，这种由大到小的间歇旋转始终落后于冲击活塞45的冲击做功，这种复合运动正好满足了凿岩机所需的水平冲击和径向旋转都要具备的要求，且径向旋转滞后于水平冲击的凿岩作业的特殊工况要求。

轴向圆柱形氮气腔10的氮气压力在氮气冲入后会始终保持恒定，当系统有压力但冲击活塞45不运动时等于系统的压力，当冲击活塞45向左进行冲击运动时，活塞左工作台肩97同时左移，活塞左工作腔14的体积被压缩，压力会瞬间大于系统的正常压力，即氮气腔活塞47右侧的压力大于氮气腔活塞47左侧的压力，氮气腔活塞47立即向左移动，使得氮气被压缩；于是，抵消上述因冲击活塞45向左的冲击运动而引起的体积变化，并将这种压力的改变以氮气压缩能的方式储存在轴向圆柱形氮气腔10中；相反，当冲击活塞45回程时，又反向回馈给活塞左工作腔14，保持系统的压力稳定，减轻这种压力波动对液压系统的损害，起到液压储能吸收的作用，并达到节能的目的。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。