一种液压锤防护装置及对液压锤进行缓冲防护的方法与流程

本发明涉及一种用于液压桩锤、夯实机、破碎锤等液压锤类设备的防护装置，具体的说，是一种重锤击打后反弹时保护油缸及相关机件的装置。

背景技术：

目前使用的液压桩锤、夯实机、破碎锤等液压锤类设备的油缸无杆端铰接或其它方式安装在机架顶部，油缸的活塞杆与重锤连接。

该种结构形式存在以下问题：

重锤击打硬实物体后高速反弹，由于反弹过程是瞬时的，油缸无足够的时间排油，此瞬时反弹的重锤冲击油缸，并通过油缸冲击机架，驱使机架及与机架关联的设备其它部分一起跳动，产生振动及噪声，易导致机架及相关零部件损坏或失效；

同时，机架反弹时带动装载机、挖掘机等与机架连接的承载设备抖动，影响寿命及舒适性；

重锤高速下落后的瞬间反弹，驱动与重锤连接的油缸活塞杆高速伸出过程中突然反向受压，即活塞杆高速下行中瞬时减速至0并转换为上行，使油缸活塞杆、密封件及内部零件受到剧烈冲击，同时会产生振动，安装在重锤与机架之间的油缸受到挤压，降低了密封件和活塞杆等零部件的使用寿命；

油缸活塞杆与重锤采用球铰或多级铰接等刚性件结构只能缓解机架导向面与重锤导向面间隙过大或不平行等设计或质量问题导致的重锤反弹后可能出现的晃动及重锤晃动对油缸的不利影响。

为解决上述问题，专利号：200720023781.1的发明专利《液压缸缓冲装置》采用缓冲件缓冲方式，“缓冲件为橡胶、尼龙或弹性材料制成的弹性零件或组合件”，虽具有一定缓冲作用，但橡胶、尼龙或弹性材料制成的缓冲件可压缩行程小，重锤反弹瞬间活塞杆的减速度仍然过大，缓冲效果甚微。

相对于机架及与其关联的其它部分，重锤质量大，相应惯性大。而油缸活塞杆及油缸其它内部机件的质量远小于重锤、机架及与机架关联的其它部分，且重锤反弹时油缸活塞杆处于伸出状态。在桩锤、夯实机、破碎锤等液压锤类设备的范围内，惯性大的重锤瞬时反弹时，任何直接的缓冲、吸能方法均不可能有效消除或显著降低重锤的反弹对油缸、机架及关联件的不利影响，只能因势利导，适当规避。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中的不足，目的是提供一种液压锤防护装置及对液压锤进行缓冲防护的方法，可有效的针对重锤击打后的反弹进行缓冲，显著提高整个装置的稳定性，间接提高各设备部件的使用寿命。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种液压锤防护装置，它包括重锤、油缸，油缸与机架连接，

油缸活塞杆外伸部分通过缓冲机构与重锤连接，所述的缓冲机构包括联接器、弹簧、垫圈ⅰ、联接件、压盖、紧固件，油缸的无杆端悬挂在机架上，油缸活塞杆外伸部分下端设有小于活塞杆直径的轴颈，轴颈端部设有连接固定用螺纹或卡键槽，联接器一端的中心设有安装孔，周边设有螺纹孔，安装孔的底部还设有可容纳联接件的安装孔，联接器另一端设有连接重锤的销孔或法兰盘，与重锤连接，压盖套装在油缸的活塞杆外伸部分，压盖套装在油缸的活塞杆外伸部分，垫圈ⅰ套装在活塞杆轴径25后用联接件固定；弹簧设置在联接器内安装孔内，弹簧一端与联接器连接，另一端与垫圈ⅰ连接，油缸活塞杆外伸部分及联接件、垫圈ⅰ、压盖的止口插入已装入弹簧的联接器的安装孔内，用紧固件将压盖固定在联接器端面上。

所述的缓冲机构还包括缓冲件，缓冲件设置在压盖和垫圈ⅰ之间，其套置在油缸活塞杆外伸部分或轴径25上，其下端与垫圈ⅰ连接。

所述的缓冲机构还包括垫圈ⅱ，垫圈ⅱ套置在压盖和缓冲件之间，其下端与缓冲件紧密接触连接，并随缓冲件一起套置在活塞杆外伸部分上或一起套置在轴径25上。

所述的缓冲件为两个，其中一个套置在油缸活塞杆外伸部分，另外一个套置在油缸活塞杆轴径25上，两个缓冲件之间设置有垫圈ⅲ，垫圈ⅲ套置在油缸活塞杆轴径25，套置在油缸活塞杆外伸部分的缓冲件和压盖之间设置有垫圈ⅱ。

所述的缓冲机构还包括锁紧垫圈，锁紧垫圈套置在紧固件上，对紧固件与盖板的连接起锁定作用。

缓冲件为中心设孔的橡胶、尼龙或弹性材料制成的弹性零件或组合件，联接件为开槽螺母及开口销组合或卡键等连接紧固件，弹簧为螺旋弹簧或内外嵌套的双弹簧，也可采用弹性大的其它材质元件。

一种利用上述液压锤防护装置对液压锤进行缓冲防护的方法：

在重锤和油缸之间设置含有缓冲机构的联接器，该缓冲机构采用弹簧和弹性缓冲件进行双重缓冲，弹簧设置在联接器和油缸活塞杆外伸部分的轴径25之间，缓冲件设置在压盖和限位弹簧用的垫圈ⅰ之间，具体的缓冲件设置在活塞杆外伸部分或活塞杆外伸部分的轴径25上，当重锤击打坚硬物体时，正在高速下行的油缸活塞杆及安装在活塞杆的机件通过垫圈ⅰ压缩弹簧，在弹簧的阻尼下减速下行，首先缓冲了油缸活塞杆及安装在活塞杆的机件的硬性冲撞力，其次，重锤撞击后的瞬间反弹也被弹簧缓冲弱化，油缸活塞杆及安装在活塞杆的机件的下行加速度已衰减，甚至趋于0，同时重锤反弹加速度衰减，甚至趋于0或反弹后回落，规避或显著降低了重锤反弹对油缸活塞杆及安装在活塞杆的机件的不利影响；缓冲件设置在轴径25上时，其包括两个作用，作用一与弹簧相同，对整个油缸活塞杆及连接的机件进行缓冲，与弹簧一起双重缓冲重锤的反弹作用力，其次作用二是对联接器的压盖和油缸活塞杆之间的作用力进行缓冲，主要体现在提升重锤的过程中；当缓冲件设置在活塞杆外伸部分上时，仅具备作用二，重锤反弹瞬间，缓冲件未受到压缩，缓冲件仅在油缸提升重锤时具有缓冲作用。

由于规避或显著降低了重锤反弹对油缸活塞杆及安装在活塞杆的机件的不利影响，油缸活塞杆及安装在活塞杆的机件（垫圈ⅰ、垫圈ⅱ、缓冲件、压盖、联接器、紧固件）未反弹或轻微反弹，不但保护了油缸，还保护了机架及与机架关联的设备其它部分。

本发明的有益效果为：

通过在油缸和重锤之间设置缓冲机构，通过弹簧和缓冲件的双重缓冲组合，重锤整个动作过程得到有效的缓冲；在重锤落下、反弹的时间段，有足够或必要的空间和技术措施，保证油缸活塞杆继续减速下行，使活塞杆未参与重锤反弹过程或仅参与了反弹过程的后期，反弹过程的后期反弹加速度已大幅度衰减，甚至趋于0，显著提高整个装置的稳定性，间接提高各设备部件的使用寿命。

附图说明

附图1为本发明实施例1的示意图；

附图2为本发明实施例2的示意图；

附图3为图1中油缸活塞杆结构示意图。

具体实施方式

实施例1.一种包含有重锤21、油缸22、机架23、垫圈ⅰ11、缓冲件12、垫圈ⅱ13、联接件14、压盖15、锁紧垫圈16、紧固件17的液压锤防护装置，还包含有：联接器1、弹簧2等。油缸22的无杆端悬挂在机架23上，油缸22活塞杆外伸部分设有小于活塞杆直径的轴颈，轴颈端部设有连接固定用螺纹或卡键槽等，缓冲件14为中心设孔的橡胶、尼龙或弹性材料制成的弹性零件或组合件，联接件14为开槽螺母及止退用的开口销，弹簧2为螺旋弹簧，联接器1一端的中心设有安装孔，周边设有螺纹孔，安装孔的底部还设有可容纳联接件14的安装孔，联接器1另一端设有连接重锤21的销孔或法兰盘，与重锤21连接。压盖15套装在油缸22的活塞杆外伸部分，油缸22活塞杆外伸部分的轴颈上依次套装垫圈ⅱ13、缓冲件12、垫圈ⅰ11后用联接件14固定。油缸22活塞杆外伸部分及联接件14、垫圈ⅰ11、缓冲件12、垫圈ⅱ13、压盖15的止口插入已装入弹簧2的联接器1的安装孔内，用紧固件17将压盖15固定在联接器1端面上后用锁紧垫圈16锁定。

重锤21击打、反弹的瞬间过程中，油缸22活塞杆及安装在活塞杆的机件通过垫圈ⅰ11压缩弹簧2，在弹簧2的阻尼下继续减速下行，油缸2活塞杆及安装在活塞杆的机件未受到重锤21反弹影响或衰减弱化了反弹影响。

重锤21击打坚硬物体时如破碎坚硬石、钢渣等，重锤21反弹量及反弹加速度增大，此瞬时，油缸22活塞杆及安装在活塞杆的机件如果将弹簧2压并，将继续压缩缓冲件12。此刻，油缸22活塞杆及安装在活塞杆的机件的下行加速度已衰减，甚至趋于0，同时重锤21反弹加速度衰减，甚至趋于0或反弹后回落，规避或显著降低了重锤21反弹对油缸22活塞杆及安装在活塞杆的机件的不利影响。缓冲件12在重锤21提升时也具有缓冲作用。

由于规避或显著降低了重锤21反弹对油缸22活塞杆及安装在活塞杆的机件的不利影响，油缸22活塞杆及安装在活塞杆的机件未反弹或轻微反弹，不但保护了油缸22，还保护了机架21及与机架21关联的设备其它部分。

实施例2.一种液压锤防护装置，局部采用以下技术方案：垫圈ⅱ13、缓冲件12套装在油缸22外伸活塞杆上，垫圈ⅰ11套装在油缸22活塞杆外伸部分的轴颈后用联接件14固定。其余同实施例1。

该方案的差别是重锤21反弹瞬间，缓冲件12未受到压缩，缓冲件12仅在重锤21提升时具有缓冲作用。

实施例3.一种液压锤防护装置，局部采用以下技术方案：缓冲件为两个，垫圈ⅱ13、缓冲件12套装在油缸22外伸活塞杆上，垫圈ⅲ、另外一个缓冲件、垫圈ⅰ11上下依次套装在油缸22活塞杆外伸部分的轴颈后用联接件14固定。其余同实施例1。

该方案的差别是重锤21反弹瞬间，轴径25上的缓冲件与弹簧被压缩，油缸外伸活塞杆上的缓冲件未受到压缩，该处的缓冲件仅在重锤21提升时具有缓冲作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进在不付出创造性劳动前提下也应视为本发明的保护范围。