一种多功能液压碎石破碎锤的制作方法

文档序号:15588893发布日期:2018-10-02 18:42阅读:139来源:国知局

本实用新型属于机器人技术领域,更具体地说,涉及一种多功能液压碎石破碎锤。



背景技术:

工程液压破碎锤是集机、电、液技术于一体,通过将液压能转变为液压破碎锤的机械能,使大块、坚硬物料在锤头和钎杆的冲击力作用下被击碎,完成破碎任务。液压破碎锤的动力来源是挖掘机、装载机或泵站提供的压力,它能在工程施工中能更有效的破碎石块和岩石,提高工作效率。

液压破碎锤工作原理的本质是冲击活塞与控制阀相互反馈控制,实现冲击活塞在叙体里的往复直线运动,冲程冲击钎杆输出冲击能,回程为下一次冲程做准备。现在的液压破碎每的结构形式基本上大同小异,根据冲程做功介质的不同,主要有三种类型:全液压作用式液压破碎锤、气液联合作用式液压破碎和氮气爆炸式液压破碎银,气体介质一般用氮气。经检索,专利文献1:中国专利CN201110220205.7公开了一种巷道底鼓液压破碎装置,支撑臂的底部固定在机架上,支撑油缸的缸体固定在机架上,活塞杆与支撑臂铰接,摆动臂的中部铰接在支撑臂的前端,摆动油缸的缸体与支撑臂的中部铰接,活塞杆与摆动臂的上端铰接,摆动臂的下端与液压锤铰接,第一连接片的两端分别与摆动臂的下部和液压锤油缸的塞杆连接,第二连接片的两端分别与第一连接片和液压锤的上部铰接在一起;又如专利文献2:中国专利CN201320526439.9公开了一种新型的固定式液压碎石机,它包括底盘、大臂油缸、大臂、二臂、二臂油缸、液压锤锤芯,它还包括清淤装置,清淤装置包括三臂、三臂油缸、铲斗油缸、铲斗;三臂的上端与二臂铰接,下端连接有液压锤,三臂油缸一端与二臂铰接,另一端连接在三臂的侧面,铲斗油缸和铲斗固定在三臂的侧面,铲斗油缸和铲斗之间相铰接。

上述专利公开的液压破碎机/锤,结构较为复杂,同时由于其结构的限制,造成破碎锤无法快速地捕捉被破碎物的着力点和冲击方向,导致液压破碎锤的工作效率较低。



技术实现要素:

1.要解决的问题

针对现有液压破碎机/锤的结构限制,造成破碎锤无法快速地捕捉被破碎物的着力点和冲击方向,导致液压破碎锤的工作效率较低的问题,本实用新型提供一种多功能液压碎石破碎锤,实现在三维空间内快速捕捉破碎物、锤击点及锤击方向,破碎范围大,定位准确,有效提高破碎工作效率。

2.技术方案

为了解决上述问题,本实用新型所采用的技术方案如下:

本实用新型的多功能液压碎石破碎锤,包括平面变幅机构和回转机构,所述平面变幅机构包括大臂、大臂油缸、小臂、小臂油缸、摇杆、连杆、液压锤油缸和液压锤,所述回转机构包括底座和回转座,其中大臂的底部固定在回转座上,大臂油缸的缸体固定在回转座上,活塞杆与大臂铰接,小臂的中部铰接在大臂的前端,小臂油缸的缸体与大臂的中部铰接,活塞杆与小臂的上端铰接,小臂的下端与液压锤铰接,连杆的两端分别与小臂的下部和液压锤油缸的塞杆连接,摇杆的两端分别与连杆和液压锤的上部铰接在一起。

于本实用新型一种可能的实施方式中,所述大臂的长度为2.8-3.2m,小臂的长度为1.8-2.2m。

于本实用新型一种可能的实施方式中,所述底座为圆盘状,在底座的中心设有安装孔,围绕安装孔均设有若干固定孔,底盘由螺栓固定在挖掘机或工程车上。

于本实用新型一种可能的实施方式中,所述回转座置于底盘的安装孔中,回转座的中心与大臂的底部转动中心不在同一垂直线上,且两中心的偏离距离为20-30cm。

于本实用新型一种可能的实施方式中,所述大臂和小臂由相同钢板制作而成,其中大臂的截面呈方形,小臂的截面呈折弯型。

于本实用新型一种可能的实施方式中,所述液压锤采用全液压机构。

本实用新型的多功能液压碎石破碎锤的制造方法,其特征在于,包括以下具体步骤:

步骤S101、配料:将大臂或小臂的各组分按照质量百分比进行称量并混合,其中组分质量百分比为:C:0.18-0.20%、Mn:0.56-0.98%、Si:0.19-0.35%、Co:0.41-0.69%、Cr:1.31-1.48%、V:1.02-1.21%、Ni:0.84-1.29%、S:≤0.020%、P:≤0.020%,余量为Fe;其中满足Cwt+Mnwt=Siwt+Cowt,大臂或小臂的毛坯经过第一阶段:室温~560℃:将坯料由室温加热至560℃,加热时间为45-60min;第二阶段:560℃~780℃:将坯料由560℃加热至780℃,控制加热时间为15-20min,保温60-80min;第三阶段:780℃~1200℃:将坯料由780℃加热至1200℃,控制加热时间为60-70min,保温40-45min;第四阶段:1200℃~1350℃:将坯料由1200℃加热至1350℃,控制加热时间为15-20min,保温30-40min,热处理过后的毛坯内部几乎不产生系裂纹,机体组织致密;

步骤S102、轧制:通过除磷、粗轧、精轧,得到大臂和小臂的钢板材料,然后通过压制成型得到大臂和小臂;

步骤S103、组装:将底座、回转座、大臂、大臂油缸、小臂、小臂油缸、摇杆、连杆、液压锤油缸和液压锤进行组装,装配得到多功能液压碎石破碎锤。

于本实用新型一种可能的实施方式中,在步骤S101中,大臂或小臂的各组分按照质量百分比进行称量并混合,其中组分质量百分比为:C:0.19%、Mn:0.59%、Si:0.28%、Co:0.5%、Cr:1.4%、V:1.13%、Ni:1.02%、S:0.020%、P:0.020%,余量为Fe。

3.有益效果

相比于现有技术,本实用新型的有益效果为:

(1)本实用新型的多功能液压碎石破碎锤,利用大臂、小臂、摇杆、连杆及液压锤组成的平面变幅机构,由底座和回转座构成的回转机构,使得该破碎锤为多自由度作业机构,可以实现在三维空间内快速捕捉破碎物、锤击点及锤击方向,围绕回转座转动破碎范围大,液压锤的锤头定位准确,有效提高了破碎工作效率,保障生产的顺利进行;

(2)本实用新型的多功能液压碎石破碎锤,其中大臂的长度为2.8-3.2m,小臂的长度为1.8-2.2m,大臂与小臂的长度相互配合,使得破碎锤可以在空间中具有多个自由度;

(3)本实用新型的多功能液压碎石破碎锤,其底座为圆盘状,底盘由螺栓固定在挖掘机或工程车上,方便底座的安装,使得该破碎锤的应用范围广,有利于该破碎锤的推广;

(4)本实用新型的多功能液压碎石破碎锤,其回转座置于底盘的安装孔中,回转座的中心与大臂的底部转动中心不在同一垂直线上,且两中心的偏离距离为20-30cm,使得回转座的中心更稳,保证了破碎锤在空间旋转时的稳定性,避免大臂和小臂出现晃动等现象,从而提高了捕捉的精确性;

(5)本实用新型的多功能液压碎石破碎锤得的制造方法,大臂或小臂的各组分质量百分比为:C:0.18-0.20%、Mn:0.56-0.98%、Si:0.19-0.35%、Co:0.41-0.69%、Cr:1.31-1.48%、V:1.02-1.21%、Ni:0.84-1.29%、S:≤0.020%、P:≤0.020%,余量为Fe,得到的钢板组织为细晶粒,具有突出的抗脆断安全性能,保证了大臂和小臂的使用安全性能。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述,但是应当知道,这些附图仅是为解释目的而设计的,因此不作为本实用新型范围的限定。此外,除非特别指出,这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造,而不必要依比例进行绘制。

图1是本实用新型多功能液压碎石破碎锤的一种结构示意图;

图2是本实用新型多功能液压碎石破碎锤的另一种结构示意图;

图3是本实用新型多功能液压碎石破碎锤的另一种结构示意图。

图中标记说明:

1、平面变幅机构;110、大臂;120、大臂油缸;130、小臂;140、小臂油缸;150、摇杆;160、连杆;170、液压锤油缸;180、液压锤;2、回转机构;210、底座;220、回转座。

具体实施方式

下文对本实用新型的示例性实施例的详细描述参考了附图,该附图形成描述的一部分,在该附图中作为示例示出了本实用新型可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本实用新型,但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型作各种改变。下文对本实用新型的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本实用新型的范围,而仅仅为了进行举例说明且不限制对本实用新型的特点和特征的描述,以提出执行本实用新型的最佳方式,并足以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。因此,本实用新型的范围仅由所附权利要求来限定。

下文对本实用新型的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解,其中本实用新型的元件和特征由附图标记标识。

实施例1

如图1至图3所示,本实施例的多功能液压碎石破碎锤,包括平面变幅机构1和回转机构2。其中平面变幅机构1包括大臂110、大臂油缸120、小臂130、小臂油缸140、摇杆150、连杆160、液压锤油缸170和液压锤180,液压锤180采用全液压机构;回转机构2包括底座210和回转座220,其中大臂110的底部固定在回转座220上,大臂油缸120的缸体固定在回转座220上,活塞杆与大臂110铰接,小臂130的中部铰接在大臂110的前端,小臂油缸140的缸体与大臂110的中部铰接,活塞杆与小臂130的上端铰接,小臂130的下端与液压锤180铰接,连杆160的两端分别与小臂130的下部和液压锤油缸170的塞杆连接,摇杆150的两端分别与连杆160和液压锤180的上部铰接在一起。

本实施例的大臂110和小臂130的长度相互配合,使得破碎锤可以在空间中具有多个自由度,具体的大臂110的长度可以在2.8-3.2m范围内选取,最佳的长度为3m,小臂130的长度可以在1.8-2.2m范围内选取,最佳的长度为2m。

本实施例的底座210为圆盘状,在底座210的中心设有安装孔,围绕安装孔均设有若干固定孔,底盘由螺栓固定在挖掘机或工程车上。因此方便底座210的安装,使得该破碎锤的应用范围广,有利于该破碎锤的推广,既可以应用在矿山开采,以及道路修复等等。

破碎锤在转动过程,大臂110和小臂130由于回转座220重心不稳,容易造成大臂110和小臂130出现晃动,本实施例的回转座220的中心与大臂110的底部转动中心不在同一垂直线上,且两中心的偏离距离为20-30cm,不论回转座220与大臂110和小臂130怎样转动,大臂110和小臂130的重心位于回转座220重心,使得回转座220的中心更稳,保证了破碎锤在空间旋转时的稳定性,避免大臂110和小臂130出现晃动等现象,从而提高了捕捉的精确性回转座220置于底盘的安装孔中。

此外,大臂110和小臂130由相同钢板制作而成,其中大臂110的截面呈方形,小臂130的截面呈折弯型,大臂110和小臂130的刚度高,具有很好的抗折性能。

实施例2

本实施例的多功能液压碎石破碎锤的制造方法,包括以下具体步骤:

步骤S101、配料:将大臂或小臂的各组分按照质量百分比进行称量并混合,其中组分质量百分比为:C:0.19%、Mn:0.59%、Si:0.25%、Co:0.5%、Cr:1.4%、V:1.13%、Ni:1.02%、S:0.020%、P:0.020%,余量为Fe;大臂或小臂的毛坯经过第一阶段:室温~560℃:将坯料由室温加热至560℃,加热时间为60min;第二阶段:560℃~780℃:将坯料由560℃加热至780℃,控制加热时间为20min,保温80min;第三阶段:780℃~1200℃:将坯料由780℃加热至1200℃,控制加热时间为70min,保温45min;第四阶段:1200℃~1350℃:将坯料由1200℃加热至1350℃,控制加热时间为20min,保温40min,热处理过后的毛坯内部几乎不产生系裂纹,机体组织致密;

步骤S102、轧制:通过除磷、粗轧、精轧,得到大臂和小臂的钢板材料,然后通过压制成型得到大臂和小臂;

步骤S103、组装:将大臂和小臂的旋转部位进行激光二次热处理,激光束扫描速度V=(Mnwt+Crwt+Cowt+Niwt)/Cwt=(0.59+1.4+0.5+1.02)/0.19=18.47mm/s,在该激光束扫描速度下,旋转处表面硬度略高于大臂或小臂其他部位的硬度,同时具有较好的耐磨性能,将底座、回转座、大臂、大臂油缸、小臂、小臂油缸、摇杆、连杆、液压锤油缸和液压锤进行组装,装配得到多功能液压碎石破碎锤。

众所周知,液压破碎锤在工作过程中,活塞冲击钎杆后,冲击应力波首先以压缩波的形式从活塞冲击端面向活塞尾部传播,到达尾部自由端后反射后,成为拉伸波从尾部向冲击端面传播,到达冲击端面后,活塞速度为负,应力为零,此时冲击活塞反弹脱离接触面而对于钎杆,撞击接触面处应力为零时,质点速度也为零。冲击应力可以造成大臂和小臂的振动,同时破碎锤的高频次工作,从而要求大臂和小臂的具有高强度以及抗脆断性。

发明人经过大量的试验和分析,得到大臂或小臂的各组分按照质量百分比进行称量并混合,其中组分质量百分比为:C:0.19%、Mn:0.59%、Si:0.28%、Co:0.5%、Cr:1.4%、V:1.13%、Ni:1.02%、S:0.020%、P:0.020%,余量为Fe,其中Cwt+Mnwt=Siwt+Cowt,即0.19+0.59=0.28+0.5,得到的钢板组织为细晶粒,具有突出的抗脆断安全性能,保证了大臂和小臂的使用安全性能。

实施例3

本实施例的多功能液压碎石破碎锤的制造方法,包括以下具体步骤:

步骤S101、配料:将大臂或小臂的各组分按照质量百分比进行称量并混合,其中组分质量百分比为:C:0.20%、Mn:0.75%、Si:0.35%、Co:0.6%、Cr:1.47%、V:1.03%、Ni:1.22%、S:0.020%、P:0.020%,余量为Fe;大臂或小臂的毛坯经过第一阶段:室温~560℃:将坯料由室温加热至560℃,加热时间为45min;第二阶段:560℃~780℃:将坯料由560℃加热至780℃,控制加热时间为20min,保温65min;第三阶段:780℃~1200℃:将坯料由780℃加热至1200℃,控制加热时间为65min,保温40min;第四阶段:1200℃~1350℃:将坯料由1200℃加热至1350℃,控制加热时间为20min,保温40min,热处理过后的毛坯内部几乎不产生系裂纹,机体组织致密;

步骤S102、轧制:通过除磷、粗轧、精轧,得到大臂和小臂的钢板材料,然后通过压制成型得到大臂和小臂;

步骤S103、组装:将大臂和小臂的旋转部位进行激光二次热处理,激光束扫描速度V=(Mnwt+Crwt+Cowt+Niwt)/Cwt=(0.75+1.47+0.6+1.22)/0.20=20.2mm/s,在该激光束扫描速度下,旋转处表面硬度略高于大臂或小臂其他部位的硬度,同时具有较好的耐磨性能,将底座、回转座、大臂、大臂油缸、小臂、小臂油缸、摇杆、连杆、液压锤油缸和液压锤进行组装,装配得到多功能液压碎石破碎锤。

实施例4

本实施例的多功能液压碎石破碎锤的制造方法,包括以下具体步骤:

步骤S101、配料:将大臂或小臂的各组分按照质量百分比进行称量并混合,其中组分质量百分比为:C:0.18%、Mn:0.57%、Si:0.23%、Co:0.52%、Cr:1.34%、V:1.18%、Ni:0.84%、S:0.020%、P:0.020%,余量为Fe;大臂或小臂的毛坯经过第一阶段:室温~560℃:将坯料由室温加热至560℃,加热时间为50min;第二阶段:560℃~780℃:将坯料由560℃加热至780℃,控制加热时间为20min,保温70min;第三阶段:780℃~1200℃:将坯料由780℃加热至1200℃,控制加热时间为60min,保温40min;第四阶段:1200℃~1350℃:将坯料由1200℃加热至1350℃,控制加热时间为15min,保温35min,热处理过后的毛坯内部几乎不产生系裂纹,机体组织致密;

步骤S102、轧制:通过除磷、粗轧、精轧,得到大臂和小臂的钢板材料,然后通过压制成型得到大臂和小臂;

步骤S103、组装:将大臂和小臂的旋转部位进行激光二次热处理,激光束扫描速度V=(Mnwt+Crwt+Cowt+Niwt)/Cwt=(0.57+1.34+0.52+0.84)/0.18=18.17mm/s,在该激光束扫描速度下,旋转处表面硬度略高于大臂或小臂其他部位的硬度,同时具有较好的耐磨性能,将底座、回转座、大臂、大臂油缸、小臂、小臂油缸、摇杆、连杆、液压锤油缸和液压锤进行组装,装配得到多功能液压碎石破碎锤。

结合附图对本实用新型进行了示例性描述,显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本实用新型的保护范围之内。

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