缸增速机构的制作方法

本发明涉及使工作杆从管突出的长度进行伸缩的工作缸的缸增速机构。

背景技术：

颚式破碎机通过伸长工作缸(液压缸)的工作杆而关闭颚，通过缩短所述工作杆而打开颚。伸长工作杆的动作会产生较强的力，因此适合于关闭颚以夹住破碎物的破碎作业。颚式破碎机构成增加工作杆的移动速度的增速回路，加快无负载时(不用颚夹住破碎物时)的伸长工作杆的动作，缩短破碎作业的作业时间。缩短工作杆的动作用于打开不需要较强的力的顎的作业。

专利文献1公开了一种增速回路，可以加快伸长工作杆的操作或缩短工作杆的操作。专利文献1所公开的增速回路，例如具备与使颚开闭的工作缸不同的反转缸(专利文献1的[权利要求1])，通过反转缸与底部侧上游切换阀而切换为油的流量优先或推力优先。专利文献1所公开的增速回路，在伸长工作杆时，增加送入工作缸的底部侧区间的油的流量，此外在缩短所述工作杆时，减少从工作缸的底部侧区间排出的油的流量，降低压力损失，增加从泵送出的油的流量，由此使工作杆的伸缩双方都增速(专利文献1的[0010]段)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-038627号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

专利文献1公开的增速回路，在缩短工作杆时如下所述地流出油。由液压单元的泵供给的油经由杆侧管线、杆侧切换阀、杆侧基准管线而被送入至杆侧区间。由此，从工作缸的底部侧区间排出的油经由底部侧下游基准管线、底部侧下游切换阀、底部侧下游管线而被送入至反转缸的底部侧区间。并且，从反转缸的杆侧区间排出的油经由底部侧上游基准管线、底部侧上游切换阀、底部侧管线返回至液压单元的容器(专利文献1的[0014]段)。

在无负载时从工作杆伸长的状态(专利文献1的[图1])缩短的情况下(专利文献1的[图3])，各切换阀不切换，仅改变流动的油的方向即可。但是，在负载时从工作杆伸长的状态(专利文献1的[图2])缩短的情况下(专利文献1的[图3])，在使切换后的各切换阀复位到原始状态后油会流动。各切换阀受到限制油的流动方向的止回阀的影响，切换时机分别不同，缩短工作杆时的工作缸以及反转缸会产生微小的同步偏离。

若工作缸以及反转缸的同步发生偏离，则会产生例如如下情况：即使反转缸的活塞到达底部侧的始端或杆侧的终端，工作缸的活塞也仍未到达底部侧的始端或杆侧的终端。这种情况下，会导致工作杆的伸缩不会增速或工作杆的伸缩受到反转缸限制的问题。因此，为了解决组合了成对的工作缸以及反转缸的增速回路中所发现的同步偏离的问题，对缩短工作杆时有用的增速方法进行了研究。

用于解决上述技术问题的方案

经研究的结果而开发的是一种工作缸的缸增速机构，该工作缸具有因在管内进退的活塞而容量可变的底部侧区间以及杆侧区间，使设置在活塞上的工作杆从管内突出的长度进行伸缩，所述缸增速机构由缓冲容器与反转杠杆构成，所述缓冲容器在与工作缸的底部侧区间连接的底部侧管线之间进行油的供给及排出，所述反转杠杆将中间的支点作为摆动轴，缓冲容器构成为具有通过在壳体内进退的密封盖而容量可变的缓冲区间，使设置在密封盖上的连动杆从壳体突出的长度伸缩，将从底部侧管线分路的底部侧分路管线连接至缓冲区间，将工作缸的工作杆与所述缓冲容器的连动杆分别连结至反转杠杆的两端侧，通过所述反转杠杆的摆动使所述工作杆及连动杆相互不同地伸缩。

用于本发明的工作缸是往复型的液压缸。工作缸是液压缸时，缓冲容器将油储存在缓冲区间，工作缸是气压缸时，缓冲容器将压缩空气储存在缓冲区间。若缓冲容器为如下的构成，即具有缓冲区间，该缓冲区间通过在壳体内进退的密封盖而容量可变，使设置在密封盖上的连动杆从壳体突出的长度进行伸缩，则可以构成为本发明专用的结构，例如，也可以利用将杆侧区间开放的辅助缸。本发明的缸增速机构，以在1个工作缸中设置1个缓冲容器的构成为基础，但也可以是多个工作缸共有1个缓冲容器。

缓冲容器在缩短工作杆时，将从底部侧区间通过底部侧管线排出的油的一部分，通过所述底部侧管线分路的底部侧分路管线而储存在缓冲区间。由此，从底部侧区间顺畅地排出油，从所述底部侧区间通过底部侧管线返回容器的油量减少，降低产生的压力损失。若像这样地降低了压力损失，则通过杆侧管线送至杆侧区间的油的压力也变小，所以根据泵的特性，能够使送至所述杆侧区间的油的供给量增加。

工作缸通过向底部侧区间供给油而缩短工作杆。工作杆缩短而使反转杠杆摆动，从而伸长缓冲容器的连动杆。由此，缓冲容器使密封盖前进而扩大缓冲区间。其结果，缓冲区间引入并储存从底部侧区间排出的油的一部分。这样，将油顺畅地从底部侧区间排出或增加送至杆侧区间的油量，从而使工作杆的缩短增速。

若通过底部侧管线向底部侧区间供给油，则工作缸使工作杆伸长。伸长的工作杆使反转杠杆摆动，从而缩短缓冲容器的连动杆。由此，储存在缓冲区间的油返回至底部侧管线，与通过底部侧管线而供给的油合流后被供给至底部侧区间。这样，通过从缓冲容器排出的油合流而向底部侧区间供给更多的油，使工作杆的伸长增速。

本发明的缸增速机构，追加了切换阀，切换伸长工作杆时的无负载或者负载时的油的流动。通过切换阀切换缓冲容器与从连接至工作缸的杆侧区间的杆侧管线分路的杆侧分路管线的连接或与底部侧分路管线的连接，切换阀具有：排出侧端口区间，将从缓冲容器的缓冲区间延伸的容器侧管线连接至底部侧分路管线；供给侧端口区间，将所述容器侧管线与杆侧分路管线连接，作为常态使排出侧端口区间有效，将所述排出侧端口区间切换至供给侧端口区间的底部侧引导管线从底部侧管线或底部侧分路管线延伸。

切换阀优选为2个输入侧端口中的一个连接在输出侧端口的二位三通切换阀。但是，如果能进行容器侧管线与底部侧分路管线或杆侧分路管线的切换，也可以利用二位四通切换阀或三位三通切换阀、三位四通切换阀等。“作为常态切换至排出侧端口区间”，是指通过施力机构等，在常态下为了使底部侧分路管线与容器侧管线连接而切换至排出侧端口区间一侧。若向底部侧引导管线施加液压，则切换阀对抗所述施力机构等而切换至供给侧端口区间，连接杆侧分路管线以及容器侧管线。

缓冲容器在缩短工作杆时，将从底部侧区间通过底部侧管线排出的油的一部分储存在缓冲区间，由此将来自所述底部测区间的油顺畅地排出。此外，通过减少从底部侧区间返回至容器的油量，使送至杆侧区间的油的供给量增加。这样，通过从底部侧区间将油顺畅地排出、或增加送至杆侧区间的油量，使工作杆的缩短增速，这一点与上述相同。

通过底部侧管线而将油向底部侧区间供给，由此工作缸使工作杆伸长。此时，如果不对伸长的工作杆施加负载，则工作杆使反转杠杆摆动而缩短缓冲容器的连动杆。由此，储存在缓冲区间的油通过底部侧管线向底部侧区间供给，工作杆的伸长增速。

与此相对，若对伸长的工作杆施加负载，则底部侧管线的液压上升，通过底部侧引导管线将切换阀切换至供给侧端口区间。由此，工作缸，如通常那样通过底部侧管线向底部侧区间供给油，并且通过杆侧管线将来自杆侧区间的油返回至容器。此外，缓冲区间的油，通过容器侧管线、供给侧端口区间以及杆侧分路管线返回至容器。这样，因为缓冲容器不会影响反转杠杆的摆动，所以能够对抗负载而伸长工作杆。

发明效果

本发明的缸增速机构，没有在组合了成对的工作缸以及反转缸的增速回路中所看到的同步偏差引起的问题。得到该效果是因为不是经由切换阀的切换使工作缸及反转缸连动，而是经由工作缸的工作杆与缓冲容器的连动杆、反转杠杆的摆动这样的机械动作，使其相互不同地伸缩。

此外，本发明的缸增速机构，通过追加切换阀，在伸长工作杆时，在无负载时使工作杆的伸长增速，能够确保在负载时工作杆的推力。这是由于如下的原因而带来的效果：在无负载时，从缓冲容器排出的油与来自容器的油合流而帮助工作杆的伸长，在负载时，从缓冲容器中排出的油向容器(油箱)返回，并不妨碍工作杆的伸长。

除此之外，本发明的缸增速机构，具有简单并可小型化的优点。缓冲容器只要能够确保比工作缸的底部侧区间与杆侧区间的最大容量差稍大程度的缓冲容量即可，可以利用小型的辅助缸。此外，反转杠杆，只要使动作杆及连动杆的伸缩相互不同，则中途弯曲也可以，因此，容易与附件相配合地设计。因此，本发明的缸增速机构容易应用于使用工作缸的各种附件。

附图说明

图1是表示应用了本发明的颚式破碎机的一例的剖视侧视图。

图2是表示本实施例的缸增速机构的液压回路。

图3是表示工作杆在无负载时伸长的状态的液压回路。

图4是表示工作杆在负载时伸长的状态的液压回路。

图5是表示缩短工作杆的状态的液压回路。

图6是表示两个工作气缸共有一个缓冲容器的另一例的缸增速机构的液压回路。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。本发明的缸增速机构，例如如图1所示，应用于将液压缸作为工作缸1的颚式破碎机8。本实施例的颚式破碎机8构成为：与主体框架81成一体的固定颚82、以及可动颚83，所述可动颚83轴支承于所述主体框架81，并朝向所述固定颚82开闭。为了便于图示，图1省略了连接于工作缸1或缓冲容器2的底部侧管线6、底部侧分路管线61、底部侧引导管线62、杆侧管线7、杆侧分路管线71、杆侧引导管线72或切换阀3等的图示。

本实施例的可动颚83，以相对于主体框架81的轴支承部位(轴接部位)作为支点41，工作缸1的工作杆14轴支承于设置在从所述支点41对置于固定颚81的一侧(图1中的右下侧)的工作杆轴支承点42，缓冲容器2的连动杆24轴支承于设置在从所述支点41向另一侧(图1中的左上侧)延长的部分的连动杆轴支承点43，将夹着所述支点41的从工作杆轴支承点42到连动杆轴支承点43的范围作为反转杠杆4。反转杠杆4是使工作杆14以及连动杆24的伸缩反转、使其相互不同地伸缩的摆动杆。

工作缸1以及缓冲容器2共同收纳在主体框架81内。本实施例的工作缸1，通过缸轴支承点811使管15的底部侧端部(图1中的上侧端部)摆动自如地轴支承于主体框架81，通过工作杆轴支承点42使从所述管15突出的工作杆14摆动自如地轴支承于可动颚83。由此，工作缸1也可对应于可动颚81的摆动而变化姿势，能够使工作杆14顺畅地伸缩。

本实施例的缓冲容器2构成为，将底部侧区间作为缓冲区间21的辅助缸(液压缸)的管作为壳体25、将活塞作为密封盖23、将杆作为连动杆24。本实施例的缓冲容器2，通过缓冲轴支承点812使壳体25的底部侧端部(图1中的右上侧端部)摆动自如地轴支承于本体框架81，通过连动杆轴支承点43使从所述壳体25突出的连动杆24摆动自如地轴支承于可动颚83的延长部分。由此，缓冲容器2也可对应于可动颚83的摆动而变化姿势，能够使连动杆24顺畅地伸缩。

本实施例中的缸增速机构，由例如图2所示的液压回路与反转杠杆4组合而成。工作缸1具有底部侧区间11以及杆侧区间12，使从活塞13的中心沿面垂直方向延伸的工作杆14从管15突出的长度伸缩，所述底部侧区间11以及杆侧区间12通过在圆筒状的管15内进退的圆柱状的活塞13而容量可变。从泵(图示省略)延伸的底部侧管线6连接于底部侧区间11。此外，从容器伸长的杆侧管线7连接于杆侧区间12。

原来的颚式破碎机8仅具有工作缸1、底部侧管线6以及杆侧管线7。本发明的缸增速机构构成为：在所述工作缸1、底部侧管线6以及杆侧管线7的基础上追加了缓冲容器2、切换阀3以及反转杠杆4，由所述切换阀3选择从底部侧管线6分路的底部侧分路管线61以及从杆侧管线7分路的杆侧分路管线71，并与连接至缓冲容器2的容器侧管线33连接。

缓冲容器2具有缓冲区间21，所述缓冲区间21通过在圆筒状的壳体25内进退的圆柱状的密封盖23而容量可变，使从密封盖23的中心沿面垂直方向延伸的连动杆24从壳体25突出的长度伸缩。如上所述，本实施例中的缓冲容器2是利用作为液压缸的辅助缸而构成的，成为开放了液压缸的杆侧区间的结构。开放的杆侧区间可以取下使连动杆24贯通的杆侧端部，也可以为支承所述连动杆24而原封不动地保留。

本实施例的缸增速机构具有切换阀3，该切换阀3选择性地切换与缓冲容器2相连的底部侧分路管线61以及杆侧管线71。切换阀3具有：排出侧端口区间31，将从缓冲容器2的缓冲区间21延伸的容器侧管线33连接至底部侧分路管线61；供给侧端口区间32，将所述容器侧管线33连接至杆侧分路管线71。在图1中，虽然切换阀3没有图示，但是与例如底部侧分路管线61、杆侧分路管线71以及容器侧管线33相配合地适当配置在主体框架81内。

本实施例的切换阀3是二位三通切换阀，由分别具有3个端口(2个输入端口和1个输出端口)的排出侧端口区间31以及供给侧端口区间32构成。排出侧端口区间31将底部侧分路管线61与容器侧管线33相连，关闭杆侧分路管线71。相反，供给侧端口区间32连接杆侧分路管线71与容器侧管线33，关闭底部侧分路管线61。之后，通过切换切换阀3，切换通过容器侧管线33而与缓冲容器2的缓冲区间21相连的底部侧分路管线61或杆侧分路管线71。

本实施例的切换阀3通过由从排出侧端口区间31侧施力的螺旋弹簧34按压，作为常态使所述排出侧端口区间31有效，将底部侧分路管线61与容器侧管线33连接。本实施例的切换阀3被从底部侧管线6延伸的底部侧引导管线62产生的油的压力所按压，使供给侧端口区间32有效。此外，本实施例的切换阀3将弹簧室侧管线72从所述弹簧室连接于杆侧分路管线71，该弹簧室侧管线72供给或排出将收纳了螺旋弹簧34的弹簧室(图示省略)充满的油。

对于本实施例的缸增速机构的动作进行说明。在颚式破碎机8关闭可动颚83(参照图1，以下相同)的情况下，如图3所示，通过底部侧管线6向底部侧区间11供给油，此外通过杆侧管线7将油从杆侧区间12排出，由此工作缸1伸长工作杆14。此时，若固定颚82与可动颚83之间什么也没有，则未对伸长的工作杆14施加负载，所以底部侧引导管线62的油的压力不上升，不切换切换阀3。由此，缓冲容器2的缓冲区间21连接至底部侧分路管线61。缓冲区间21若被压缩则向底部侧管线6排出油，若被扩张则从底部侧管线6取入油。

若工作杆14伸长而反转杠杆4摆动，则连动杆24缩短，密封盖23后退，压缩缓冲区间21。由此，储存在缓冲区间21的油通过底部侧分路管线61、底部侧管线6而被供给至底部侧区间11。这意味着，并非提高从容器送出油的泵的流量，而是提高送入至底部侧区间11的油的总量。像这样，通过增加送入至底部侧区间11的油的总量，使工作杆14的伸长增速。

在此，如果固定颚82以及可动颚83夹住什么而要关闭，则对伸长的动作杆14施加负载，所以底部侧引导管线62的油的压力上升，如图4所示，切换阀3切换。此时，从收纳了螺旋弹簧34的弹簧室通过弹簧室侧管线72向杆侧分路管线71排出少量的油。由此，缓冲容器2的缓冲区间21连接至杆侧分路管线71。缓冲区间21，若被压缩则向杆侧管线7排出油，若被扩张则从杆侧管线7取入油。切换阀3由于固定颚82以及可动颚83夹着什么而关闭，因此只要底部侧引导管线62的油的压力不下降，就保持切换后的状态。

若工作杆14伸长而反转杠杆4摆动，则连动杆24缩短，密封盖23压缩缓冲区间21。由此，储存在缓冲区间21的油通过杆侧分路管线71及杆侧管线7返回至容器(油箱)。这意味着，无迟滞地排出储存在缓冲区21的油，不会妨碍反转杠杆14的摆动。像这样，反转杠杆4不妨碍工作杆14的伸长，由此确保工作杆14的推力。

颚式破碎机8在打开可动颚83的情况下，如图5所示，通过杆侧管线7将油供给至杆侧区间12，此外通过底部侧管线6从底部侧区间11排出油，由此使得工作缸1缩短工作杆14。在打开的固定颚82以及可动颚83之间什么也没有，未对缩短的工作杆14施加负载。所以底部侧引导管线62的油的压力不上升，切换阀3不切换。如果在伸长工作杆14时切换(例如，参照图4)，则通过螺旋弹簧34被推回，恢复到原始状态。由此，缓冲容器2的缓冲区间21与底部侧分路管线61相连。

工作杆14缩短而反转杠杆4摆动，则连动杆24伸长，密封盖23前进，缓冲区间21扩张。由此，从底部侧区间11排出的油，一部分通过底部侧管线6、底部侧分路管线61被引入并储存在所述缓冲区间21。这样从底部侧区间11返回到油箱中的油量变少，减少产生的压力损失，除了使油顺畅地从底部侧区间11排出，还使送入至杆侧区间12的油的压力变小，使送入至所述杆侧区间12的油的供给量增加。这样，从底部侧区间11顺畅地排出油，增加送入至杆侧区间12的油量，进而伸长的连动杆24经由反转杠杆4缩短工作杆14，使工作杆14的缩短增速。

本发明的缸增速机构，在使用多个工作缸的情况下，基本构成为对各个工作缸分别分配缓冲容器。但是，如果工作缸、反转杠杆、缓冲容器全部增加，则不能全部收纳在主体框架内，使附件大型化。因此，如图6所示的另一例的缸增速机构，例如可以使2个工作缸1、1共有一个缓冲容器2。由于要将各工作缸1和缓冲容器2连接，因此与工作缸1、1的数量一致地设置两个反转杠杆4、4，但两个反转杠杆4、4各自的连动杆轴支承点43共用化。关于设置多个工作缸1的构成，例如参见两颚都可动的颚式破碎机。

在另一例的缸增速机构中，底部侧管线6以及杆侧管线7，在途中分成两股而分别连接至工作缸1、1的底部侧区间11、11以及杆侧区间12、12。也可以从液压单元的容器以及泵直接延伸2根底部侧管线6以及杆侧管线7，连接至工作缸1、1的底部侧区间11、11以及杆侧区间12、12。底部侧分路管线61从底部侧管线6分成两股的位置连接成靠近容器或泵。此外，杆侧分路管线71从杆侧管线7分成两股的位置连接成靠近容器或泵。

工作缸1、1通过底部侧管线6、6向底部侧区间11、11以相同的方式供给油，同步地伸长工作杆14、14。由此，反转杠杆41、41同步地摆动，缩短缓冲容器2的连动杆24。并且，缓冲容器2使储存在缓冲区间21的油通过分成两股的底部侧管线6、6，向工作缸1、1的各底部侧区间11、11供给，使各工作杆14、14的伸长增速。若对工作缸1的工作杆14施加负载，则底部侧引导管线62的油的压力上升，切换阀3切换，缓冲区间21的油返回至容器。通常，由于2个工作缸1、1相等地作用在对象物上，所以底部侧引导管线62只要监视一个工作缸1即可。

此外，工作缸1、1通过杆侧管线7、7向杆侧区间12、12以相同的方式供给油，同步地缩短动作杆14、14。由此，反转杠杆41、41同步地摆动，伸长缓冲容器2的连动杆24。并且，缓冲容器2将从两个工作缸1、1的底部侧区间11、11排出的油的一部分引入并储存在缓冲区间21，作为结果使各工作杆14、14的缩短(收缩)增速。另一例的缸增速机构，由于从2个工作缸1、1向1个缓冲容器2送入油，所以缓冲区间21的容量是上述示例(参照图1～图5)的2倍。

附图标记说明

1 工作缸

11 底部侧区间

12 杆侧区间

14 工作杆

2 缓冲容器

21 缓冲区间

24 连动杆

3 切换阀

31 排出侧端口区间

32 供给侧端口区间

33 容器侧管线

4 反转杠杆

41 支点

42 工作杆轴支承点

43 连动杆轴支承点

6 底部侧管线

61 底部侧分路管线

62 底部侧引导管线

7 杆侧管线

71 杆侧分路管线

72 弹簧室侧管线

8 颚式破碎机

81 主体框架

82 固定颚

83 可动颚