专利名称：液压凿岩机的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种液压凿岩机，属于一种液力执行装置。
液压凿岩机是矿山、地质领域用于钻凿岩石的一种液压设备，其结构分为连接在一起的两大部分冲击机构和回转机构。冲击机构在液压系统提供的压力油作用下，通过液压换向机构使活塞作高频往复运动，从而冲击回转机构的钎尾，这样冲击能量传递到钎尾，钎尾通过与之连接的钎具把冲击能量传给岩石，回转机构在压力油的作用下实现旋转运动，扭矩通过钎尾、钎杆、钻头传递给岩石，岩石在冲击力和扭矩作用下得以破碎及刮落。其结构示意图如附图
一所示。
液压凿岩机以冲击机构分类可分为无阀和有阀型，其中有阀型以换向阀的形式又可分为套阀型和分阀型，套阀型的换向阀直接套在冲击活塞的外面，通过活塞及阀上设置的孔道、沟槽实现液压油的自动分配，从而实现活塞的往复运动。分阀型的换向阀则是和活塞分开的，它们通过机体上设置的油道利用压力油互相作用而实现活塞的往复运动。
无阀型液压凿岩机由于零件尺寸要求非常严格，因而加工制造困难。套阀型液压凿岩机则由于换向阀体积、重量较大而影响液压能的利用。分阀型液压凿岩机由于能量利用率高及便于加工制造而被广泛采用。
但是目前的分阀型液压凿岩机普遍存在结构复杂、制造不方便、能量利用率低的缺点，为了解决上述缺点，本实用新型提出了一种新型的分阀型液压凿岩机。
本实用新型的冲击机构如附图二及附图三所示，它由缸体1、缸套2、活塞3、堵头4、后盖5、阀体6、阀盖7、阀芯8、蓄能器9、连接螺栓及密封装置组成。
如附图二及附图三所示，活塞与缸套间设置了两个工作压力腔前腔10及后腔11，活塞的前工作压力面比后工作压力面小，同时还设置了两个缓冲腔前缓冲腔12及后缓冲腔13，前缓冲腔通过油道与机体回油道相通，后缓冲腔也可以采取前缓冲腔的结构形式，缸套的中部、前腔环槽与后腔环槽之间设置了信号环槽一14和信号环槽二15，活塞的中部设置了信号环槽三16，前腔与信号环槽一和机体回油道相通，信号环槽二通过缸体及阀体上设置的孔道与换向阀的大端腔17相通，前腔通过缸体及阀体上设置的油道与换向阀小端腔18相通。如附图二所示换向阀剖面，换向阀芯设计成两端不相通、两端压力面大小不等、中间设置了双面缓冲台阶及阀芯回油环槽19的形式，在换向阀体与阀芯小头配合的圆周面上，设置了阀体回油内环槽20，阀体回油内环槽通过回油道一21与回油道二22相通，回油道一21与后腔连通，回油道三23与总回油道24相通，阀盖、阀体及换向阀芯之间分别设置了大端缓冲腔25及小端缓冲腔26。
压力油通过缸体上的压力油道直接作用于前腔及换向阀小头腔，这两个腔为常压，当活塞的信号环槽三使缸套的信号环槽一和信号环槽二连通时，压力油通过信号油道同时作用于换向阀大端腔，根据液压差动原理，换向阀芯向小端腔运动，当换向阀的双面缓冲台阶刚好封闭小端缓冲腔时，其行程达到终点，此时换向阀的小头封闭了小端腔与阀体回油内环槽的通路，同时换向阀芯回油环槽19刚好完全让回油道二与回油道三相通，从而实现了后腔与总回油道的连通，于是后腔实现零压，活塞在前腔常压作用下实现回程，活塞回程过程中由于活塞信号环槽三的向后移动，信号环槽一及信号环槽二的连通受到切断，在活塞行程的终点，后缓冲台阶刚好封闭后缓冲腔，同时活塞信号环槽三使信号环槽二与后腔连通，于是换向阀的大端腔通过设置于阀体、缸体上的与信号环槽二相通的信号油道与后腔连通，换向阀大端腔实现零压，由于小端腔始终为常压，则换向阀芯向大端腔运动，当双面缓冲台阶刚好封闭大端缓冲腔时，运动达到终点，此时换向阀小头完全断开回油道二与回油道三的通路，同时完全打开阀体回油内环槽与小端腔的通路，压力油得以从小端腔进入后腔，由于活塞后腔压力面比前腔压力面大，根据差动原理，活塞向前运动，冲击回转机构的钎尾，同时信号环槽一及信号环槽二又得以连通，压力油又得以到达换向阀大端腔，工作循环进入下一轮。
根据上述原理，也可把活塞的前腔压力面设计得比后腔压力面大，同时后腔改为常压腔，并与换向阀的小端腔相通，前腔改为与回油道一相通，其它结构不变，则可实现活塞在后腔常压油、前腔交变压力油作用下的往复运动，这种形式的优点是在液压系统提供的油压相同的情况下，要达到相同的冲击力，其后腔的容积可以设计得较小，从而液压系统泵的流量可以选择得较小，液压系统的管径及油箱体积也可以相应选择得较小，但两种形式相比，后者存在如下缺点活塞前腔压力面较大，由于此压力面靠近冲击端，冲击造成的强大冲击波使活塞容易在此处产生断裂，而且由于冲程不是差动，其获得的冲击速度较小，在获得相同的冲击力情况下其冲量较小，因此两种形式的选用要根据系统的不同情况而定，如果液压系统属于大流量、低压力类，则选用前腔常压后腔交变压的形式；如果液压系统属于大压力、低流量类，则选用后腔常压，前腔交变压的形式。
本实用新型提出的液压凿岩机，结构简单，制造方便，能量利用率高，为凿岩工程提供了一种新型的实用工具。
权利要求1.一种液压凿岩机，其特征是它的冲击机构由缸体1、缸套2、活塞3、堵头4、后盖5、阀体6、阀盖7、阀芯8、蓄能器9、连接螺栓及密封装置组成；阀体、阀盖和阀芯组成了换向阀，用连接螺栓固定在缸体上，缸套套在缸体内，活塞套在缸套及堵头内，堵头套在缸套内；其内设置了前腔10、后腔11、换向阀大端腔17、换向阀小端腔18、换向阀大端缓冲腔25及换向阀小端缓冲腔26。
2.根据权利要求1所述的液压凿岩机，其特征是换向阀小端腔18为常压腔，大端腔17为交变压力腔。
3.根据权利要求1、2所述的液压凿岩机，其特征是如果采用前腔10常压，则后腔11与换向阀回油道一21相通；如果采用后腔常压，则前腔与换向阀回油道一21相通。
4.根据权利要求1所述的液压凿岩机，其特征是前腔之前和后腔之后分别设置了前缓冲腔12和后缓冲腔13，这两个缓冲腔以油道与整机回油油道相通。
5.根据权利要求1所述的液压凿岩机，其特征是阀芯8设计成两端不相通、中间设置了双面缓冲台阶及阀芯回油环槽19的形状；阀芯的两端压力面积不同，阀芯回油环槽设置在靠近较小压力面一端。
6.根据权利要求1所述的液压凿岩机，其特征是在阀体6上与阀芯8小头配合的圆周面上，设置了阀体回油内环槽20；在阀体6上设置了回油道二22及回油道三23，它们均与阀体和阀芯小头配合的圆周面相通；回油道二22通过回油道一21与阀体回油内环槽20相通；回油道三23与总回油道24相通。
7.根据权利要求1、5、6所述的液压凿岩机，其特征是阀芯双面缓冲台阶把换向阀小端缓冲腔封闭时，阀芯小头把小端腔18与阀体回油内环槽20的连通断开，同时阀芯回油环槽使回油道二与回油道三连通；阀芯双面缓冲台阶把换向阀大端缓冲腔17封闭时，阀芯小头使小端腔18与阀体回油内环槽20连通，同时把回油道二与回油道三的连通断开。
8.根据权利要求1所述的液压凿岩机，其特征是；缸套的前腔环槽和后腔环槽之间设置了信号环槽一14及信号环槽二15，活塞的中部设置了信号环槽三16；信号环槽一与前腔常通，信号环槽二与换向阀大端腔17常通。
9.根据权利要求1、8所述的液压凿岩机，其特征是活塞前缓冲轴肩封闭前缓冲腔12时，活塞的信号环槽三16处于连通信号环槽一14和信号环槽二15的位置；活塞后缓冲轴肩封闭后缓冲腔13时，活塞的信号环槽三16处于不连通信号环槽一及信号环槽二的位置，但其使信号环槽二与后腔连通。
专利摘要一种液压凿岩机,它属于一种液力执行机构;为了实现液压能利用率高,加工制造方便的目的,它采用分阀型结构,通过在机体内设置的多种液压腔及通油孔道、沟槽,实现活塞及换向阀芯的互相控制,从而实现活塞的高频往复冲击运动,和回转机构和回转运动一起,实现凿岩的功能;用于矿山及地质领域钻凿岩石等。
文档编号E21B6/00GK2360606SQ9722515
公开日2000年1月26日 申请日期1997年9月6日 优先权日1997年9月6日
发明者陈光楚 申请人:陈光楚