专利名称：一种氮气式液压冲击器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采用氮气作功式液压冲击器。
背景技术：
液压冲击器应用广泛，问世以来发展迅速，至今已有三代产品，由最初的全液压式发展至气液联合式和近年的氮气作功式液压冲击器。氮气式液压冲击器出现较晚，其技术性能先进结构简单，造价低。但实践的结果也暴露出一些不尽人意的缺点，致使其发展不如预想的迅速。
图1所示为目前市场上最为流行的氮气式液压冲击器的结构原理①活塞1的前腔a为变压腔，即a直接与控制阀3相连；②活塞1的后腔b为常低压腔，即直接与回油管T相连；③控制阀3为二位三通换向阀；④氮气室C于活塞1回程时蓄能，冲程时提供活塞1的运动力；⑤活塞前腔直径d1与后腔直径d3相等，即d1＝d3。
此氮气式液压冲击器存在不足之处1.作业不稳定，甚至造成停机。
如图1所示氮气式液压冲击器的前腔a为变压腔，后腔b为常低压腔。当活塞1回程时，前腔a与高压P连通。此时，活塞1的前腔a亦为高压，活塞1在前腔a高压油的作用下，使活塞1开始回程；当活塞1的台肩前端面越过反馈孔K1时，高压油作用于控制阀3使其换向，使前腔a与回油T连通，而活塞1的后腔b仍然与回油T连通(阀3处于左位)。致使活塞1在氮气压力作用下开始制动，其速度逐渐降为“0”，并转为冲程；必须指出在活塞1开始制动并转为冲程的同时，控制阀3的控制油路4失压(与回油连通的a腔处于低压)，于是控制阀3则在左端常高压油的作用下，返回右位，致使换向阀3不能在活塞1制动和冲程间时，稳定在左位，造成停机。这是该工作原理的重大缺点。
虽然市场上销售的这种氮气式液压锤为了克服上述缺点，在控制阀上采取了增加稳定面和油路的办法来解决其工作不稳定的问题。但阀的结构复杂了，可靠性却降低了。这就是该种原理的液压冲击器不受欢迎的重要原因之一。
2.不能在冲程阶段有效利用泵提供的能量增加冲击能。
如图1所示的氮气式液压冲击器在活塞的冲程阶段，它只靠氮气膨胀提供运动力，其前腔a与后腔b连通，又由于d1＝d3致使前腔a的回油全部排至后腔b。因此，活塞1的运动完全由氮气提供的特点是明显的。但随着活塞1冲击行程加速氮气不断膨胀，则其推动活塞1的运动力呈非线性的下降(遵守气体状态方程)。这对于提高活塞1在打击点上的末速度是非常不利的，即影响了冲击能的提高。此外，它在活塞1的冲程阶段，阀3已将高压油路P关闭了(见图1阀处左位)，也就是说冲击器此时与高压系统(泵)失去了联系，但泵还是不断地往系统输送高压油。为此，普通氮气式液压冲击器必须在高压侧设置蓄能器以吸收这些对活塞1加速毫无用处的油液。也说是说，普通氮气式液压冲击器存在着活塞1冲程阶段不利于其增速的缺点，即不能在此阶段有效地利用泵提供的能量增加冲击能。
发明内容
本实用新型的目的是，发扬氮气式液压冲击器原有的优点，克服其不足，而提供一种作业稳定，具有强劲的加速特征的高效率的氮气式液压冲击器。
图2、图3为本实用新型氮气式液压冲击器的结构示意图①活塞1的前腔a为常高压腔，即a直接与进油口P相连；②活塞1的后腔b为变压腔，即b直接与控制阀3相连；③控制阀3为二位三通换向阀；④氮气室c于活塞1回程时蓄能，冲程时提供活塞1运动力；⑤活塞1前腔直径d1与后腔直径d3相等，即d1＝d3。
本实用新型氮气式液压冲击器，由冲击油缸、活塞、换向阀和氮气室组成，其特征在于冲击活塞1有2个台肩A和B，并与缸体2形成4个容腔；换向阀为二位三通阀；容腔a为常高压，直接与进油口P相连；容腔b为变压腔，直接与控制阀3相连；容腔c为氮气室，容腔d为冲程阀3换向而专门设置的回油通道。
活塞1前腔直径d1等于活塞1的后腔直径d3，即d1＝d3。
活塞1冲程时的运动力主要由氮气提供。
活塞1在冲程阶段，泵向活塞提供其加速的液压油，即此时前腔a、后腔b和高压P三者相通，使a腔的排油等于b腔的吸油，泵供油用于活塞加速提高末速度——冲击能。
本实用新型氮气式液压冲击器的前腔a为常高压腔，提高了氮气式冲击器的工作稳定性，减化了阀的结构；氮气式液压冲击器的后腔b为变压腔，它使冲程阶段泵的油液可以注入b腔(与现有氮气式的不同之处)，提高了液压液压冲击器的加速性能—冲击能和效率。
图1现有的氮气式液压冲击器的结构示意图；图2本实用新型氮气式液压冲击器的活塞1处于回程开始的工作状态图；图3本实用新型氮气式液压冲击器的活塞1处于冲程开始的状态图。
具体实施方式
图2描述了本实用新型氮气式液压冲击器，通过改变现有氮气式液压冲击器前腔a的变压为常高压，较理想地解决了氮气式液压冲击器工作不稳定的问题。它表示液压冲击器系处于回程的开始阶段，a腔与高压油P连通，后腔b通过阀3与回油T相连，此时活塞1则在高压油P的作用下，克服氮气阻力，推动活塞1回程的工作状态。由于活塞1的回程运动，使b腔的容积减小，并通过阀3向T排油。当活塞1的前台肩1台肩A、B越过反馈孔K1时，高压油P进入阀的控制回路4，并使其换向(阀3处于左位)，于是后腔b低压变为高压令活塞A两端的压力平衡，但活塞还是在氮气压力作用下开始制动。而前腔a，与普通的原理不同，由于它是常高压，阀3的控制油路4，在活塞1由制动阶段转为冲程的过程中，始终处于高压作用下，控制阀3的阀芯不会自动换向，这样氮气式液压冲击器的工作就变得非常稳定，且阀3的结构简单，造价低廉。
图3描述了本实用新型氮气式液压冲击器活塞1的冲程阶段具有强劲的加速特征。活塞1在冲程阶段，前腔a与后腔b以及高压P三者是相通的，虽然活塞1的运动力仍然主要是由氮气提供，但此时还多了一个泵的供油，使活塞1运动的更快，到打击点时的末速会更高，即冲击能更大。也就是说新型氮气式液压冲击器在活塞冲程阶段，具有优越的加速特性，使其冲击能比普通氮气式液压冲击器为高。
必须指出，液压冲击器的回程制动阶段与冲程阶段的油路是相同的，如图3所示。液压冲击器的回程加速阶段的油路则如图2所示，这就构成了液压冲击器的整个工作循环的过程。
权利要求1.一种氮气式液压冲击器，由冲击油缸、活塞、换向阀和氮气室组成，其特征在于冲击活塞(1)有2个台肩(A)和(B)，并与缸体(2)形成4个容腔；换向阀为二位三通阀；容腔(a)为常高压，直接与进油口(P)相连；容腔(b)为变压腔，直接与控制阀(3)相连；容腔(c)为氮气室，容腔(d)为冲程阀(3)换向而专门设置的回油通道。
2.根据权利要求1所述的氮气式液压冲击器，其特征在于活塞(1)前腔直径(d1)等于活塞(1)的后腔直径(d3)，即d1＝d3。
3.根据权利要求1所述的氮气式液压冲击器，其特征在于活塞(1)在冲程阶段，前腔(a)、后腔(b)和高压(P)三者相通。
专利摘要本实用新型涉及一种采用氮气作功式液压冲击器，其特征在于冲击活塞1有2个台肩A和B，并与缸体2形成4个容腔；换向阀为二位三通阀；容腔a为常高压，直接与进油口P相连；容腔b为变压腔，直接与控制阀3相连；容腔c为氮气室，容腔d为冲程阀3换向而专门设置的回油通道。氮气式液压冲击器的前腔a为常高压腔，提高了氮气式冲击器的工作稳定性，减化了阀的结构；氮气式液压冲击器的后腔b为变压腔，它使冲程阶段泵的油液可以注入b腔，提高了液压冲击器的加速性能―冲击能和效率。
文档编号B25D9/16GK2761367SQ20042006801
公开日2006年3月1日 申请日期2004年6月30日 优先权日2004年6月30日
发明者杨襄璧 申请人:杨襄璧