一种液压破碎锤中缸部件的制作方法

本发明属于挖掘机领域，涉及液压破碎锤中缸部件。

背景技术：

液压破碎锤是一种将液压能转换为机械冲击能的破碎机具,在高压油的驱动下，通过自身阀控系统与缸体活塞系统的相互反馈控制，自动完成活塞在缸体中的高频往复运动，将液体的液压能转化为活塞的冲击能打击钎杆，输出能量从而达到破碎岩石的目的。

中缸部件是液压破碎锤上的关键零部件之一，其主要由中缸体、活塞、活塞环、密封件和换向阀组成，以下说明参见图1、图2。

我公司实用新型专利《一种新型液压破碎锤中缸体》(专利号：cn205956110u)的中缸体，其内孔结构包括自活塞头配合方向从左到右依次为第一道防尘密封圈沟槽21、第二道u形密封圈沟槽22，第三道缓冲圈沟槽23，第一道回油槽24，回油槽与活塞杆形成回油腔，工作中始终通回油，为常低压；第五道活塞杆密封圈沟槽25。在破碎锤工作时，前腔中的高压油通过圆柱段内孔与活塞杆配合的间隙密封段泄漏出的油液也是高压油，它始终作用在第五道槽中的密封件上。这样，活塞在改进后的中缸体中运动时，由于第五道槽中的密封件始终承受的是高压油，活塞在水平工作时，活塞的重量不仅由密封件的原始压缩量来承担支撑作用，同时第五道槽中的密封件由于受到高压油的作用，密封件受到轴向压缩和径向压缩，使密封件与被密封面配合更加紧密，对活塞起到了很大的支撑作用，而且压力越高支撑作用越好，同时，由于有了这道密封，间隙密封段的配合间隙加大到了0.23-0.25mm也不会降低前腔压力，对破碎工作没有任何影响。活塞受到这二部分力形成的支撑力的支承，大大减小了活塞在缸体中的偏心运动，避免了活塞表面与缸体内孔表面接触机会，进而避免了活塞和缸体内表面拉伤，也就避免了破碎锤漏油、打击无力的现象的出现，该专利技术在破碎锤正常工作时，能很好地解决活塞前段外径拉伤的问题。

然而在破碎锤工作的起始阶段，由于活塞自身重量以及后部氮气室氮气压力的作用，活塞中段大径处于缓冲腔内，此时如果向破碎锤前腔供给高压油是无法到达活塞中段大径的前端面，进而推动活塞做回程运动的；因此，操作破碎锤的第一步就是操作挖掘机将破碎锤钎杆紧压在被破碎物上，其反作用力推动钎杆尾部将活塞中段大径的前端面脱离缓冲腔进入前腔，紧接着才向破碎锤前腔供给高压油，在高压油作用下活塞中段大径的前端面使活塞做回程运动。因为将钎杆紧压在被破碎物上，从而使钎杆的尾部将活塞中段大径的前端面脱离缓冲腔进入前腔的这一步操作，是在破碎锤没有接通高压油的状态下进行的，此时，破碎锤的前腔和给油槽都没有高压油的进入，从而使缸体前段密封的第五道活塞杆密封圈沟槽25中的密封件和后段活塞环中的第五道活塞环密封件沟槽35中的密封件都没有高压油的作用，所述密封件就不会因高压油的作用而产生轴向和径向压缩，因而不能为活塞提供大的支撑力，活塞只受到密封件原始压缩量的支撑作用，这大大减小了活塞所受到的支撑力，尤其当活塞处在水平状态时，活塞的重量只能由密封件的原始压缩量来承担支撑作用，特别是对于大规格的活塞来说，由于其自身较重，密封件的原始压缩量难以承担支撑作用，在操作挖掘机将破碎锤钎杆紧压在被破碎物上，从而使钎杆的尾部将活塞中段大径的前端面脱离缓冲腔进入前腔这个过程，会造成活塞在缸体中偏心运动，使活塞表面与缸体内孔表面接触，进而拉伤活塞和缸体内表面，形成破碎锤漏油、打击无力等问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种液压破碎锤中缸部件，所述部件在本公司现有专利技术的基础上进一步解决了破碎锤在工作的起始阶段，易造成活塞和缸体的拉伤问题。

本发明技术方案一：

一种液压破碎锤中缸部件包括：活塞1、中缸体2、活塞环3、密封件4和换向阀5；所述中缸体2内孔结构自活塞头配合方向从左到右依次包括：第一道活塞杆密封圈沟槽21、第二道活塞杆密封圈沟槽22、第三道缓冲圈沟槽23，第一道回油槽24；所述活塞环3内孔结构自右向左依次包括：第一道气封槽31、第二道油封槽32、第三道回油槽33、第四道活塞环密封件沟槽34，第五道活塞环密封件沟槽35；本发明还包括：在所述第一道回油槽24右侧还增设有第五道活塞杆密封圈沟槽25,在所述第二道活塞杆密封圈沟槽22和第三道缓冲圈沟槽23之间增设第二道回油槽26，在所述第三道缓冲圈沟槽23和第一道回油槽24之间依次增设高压油沟槽27和第六道活塞杆密封圈沟槽28,所述第六道活塞杆密封圈沟槽28中的活塞杆密封圈28-1在工作中处于反装的状态；在所述活塞环3上的第五道活塞环密封件沟槽35左侧增设一道给油槽36，在所述给油槽36内设置一径向通孔a，与活塞环上设置的进油槽12连通；在所述中缸体1上设置一条油路13与高压油沟槽27和进油槽12连通，同时油路13外接高压油供油口14。

在破碎锤工作的起始阶段，首先就是操作挖掘机将破碎锤钎杆紧压在被破碎物上，从而使钎杆的尾部将活塞中段大径的前端面脱离缓冲腔进入前腔，而这一操作步骤是在破碎锤没有接通高压油的状态下进行的，此时，破碎锤的前腔和进油槽12都没有高压油的进入，从而使缸体前段密封中的第五道活塞杆密封圈沟槽25中的密封件和活塞环中第五道密封件沟槽35中的密封件都没有受到高压油的作用，因而所述密封件就不会因高压油的作用而产生轴向和径向压缩，也就不能为活塞提供更强的支撑力；所以当活塞处于水平状态时，活塞的重量只能由密封件的原始压缩量来承担支撑作用，特别是对于大规格的活塞来说，由于其自身较重，密封件的原始压缩量难以承担支撑作用，导致在破碎锤工作的起始阶段会造成活塞在缸体中偏心运动，使活塞表面与缸体内孔表面接触，进而拉伤活塞和缸体内表面，形成破碎锤漏油、打击无力等问题。

本发明为解决上述技术问题，从挖掘机主泵出油口和挖掘机多路阀之间的油路上取出一路高压油与破碎锤中缸体上的外接高压油供油口14相连结，这样，只要挖掘机有动作(如动臂升或降、斗杆升或降、铲斗升或降、行走、回转等)，而不是在怠速的情况下，从挖掘机主泵出油口和挖掘机多路阀之间的油路上取出与供油口14相连结的油路都始终是高压油，这时，高压油沟槽27和进油槽12始终与高压油相通，当操作挖掘机将破碎锤钎杆紧压在被破碎物上，使钎杆的尾部将活塞中段大径的前端面脱离缓冲腔进入前腔这个过程中，中缸体前部第三道缓冲圈沟槽23、第五道活塞杆密封圈沟槽25和第六道活塞杆密封圈沟槽28中的密封件，以及活塞环中第五道密封件沟槽35中的密封件始终受到高压油的作用，在高压油作用下所述密封件受到轴向压缩和径向压缩，使密封件与被密封面配合更加紧密，加强了活塞的支撑作用，大大减小了操作挖掘机将破碎锤钎杆紧压在被破碎物上，从而使钎杆的尾部将活塞中段大径的前端面脱离缓冲腔进入前腔这个过程中活塞在缸体中的偏心运动，避免了活塞表面与缸体内孔表面接触机会，进而避免了活塞和缸体内表面拉伤，也就避免了破碎锤漏油、打击无力等现象的出现，特别是对于大规格的活塞来说，由于其自身较重，效果更加明显。

本发明技术方案二：

在技术方案一基础上本发明进一步技术方案为：在所述给油槽36的左侧，再增设第六道活塞环密封件沟槽37，与所述第六道活塞环密封件沟槽37配合的第六道活塞环密封件37-1唇口开口方向与第五道活塞环密封件35-1唇口开口方向相反，即反向安装。

在活塞回程工作时，中缸部件的前腔是高压，后腔通回油，处于低压状态，由于活塞环中增加的给油槽36常通高压油，在活塞环左端设置第六道活塞环密封件沟槽37，且其中的密封件37-1是反装的，即第六道活塞环密封件37-1唇口开口方向与第五道活塞环密封件35-1唇口开口方向相反，这样活塞环内第五道密封件沟槽35和第六道活塞环密封件沟槽37内的活塞杆密封件始终受到给油槽36中的高压油的作用，尤其当活塞在水平方向运动时，此时活塞的重量不仅由第五道密封件沟槽35和第六道活塞环密封件37-1的原始压缩量来承担支撑作用，同时还受到高压油的作用，所述密封件受到轴向和径向压力，使密封件与被密封面配合更加紧密；本技术方案通过增加一个密封件进一步提升了对活塞的支撑作用，更有效阻止了活塞表面与中缸体内孔表面接触。

本技术方案的另一种结构是在第六道活塞环密封件沟槽37中设置双向密封件37-2。设置一反一正双向密封件37-2的作用在于：当活塞冲程工作中，第六道活塞环密封件沟槽37中的密封件即承受来自后腔的高压油，同时封住来自给油槽36的高压油，维持第五道活塞环密封件沟槽35和第六道活塞环密封件沟槽37内的密封件始终受到双向高压油的作用，密封件本身的支撑力加上高压油产生的轴向和径向压缩力，能够为活塞杆提供更大的支撑力。

本发明技术方案三：

在技术方案二基础上本发明更进一步技术方案为：在所述第六道活塞环密封件沟槽37的左侧，再增设第七道活塞环密封件沟槽38，与第七道活塞环密封件沟槽38配合的第七道活塞环密封件38-1唇口开口方向与第五道活塞环密封件35-1唇口开口方向相同，即正向安装。其工作原理是：当活塞冲程工作中，第七道活塞环密封件38-1承受来自后腔的高压油，第六道活塞环密封件37-1封住来自给油槽36的高压油，维持活塞环内第五道活塞环密封件35-1和第六道活塞环密封件37-1始终受到给油槽36中的高压油的作用，这样在活塞冲程工作时,第五道活塞环密封件35-1、第六道活塞环密封件37-1、第七道活塞环密封件38-1均受到轴向压缩力和径向压缩力，能够为活塞杆提供更大的支撑力。

凡依据本发明技术方案原理所做的修改、等同替换或改进，如高压油沟槽27和进油槽12各自单独设置油路并各自单独设置外接油口等，均包含在本发明的保护范围之内。

附图说明

图1为现有技术中缸部件示意图；

图2为本发明一种液压破碎锤中缸部件技术方案一示意图；

图3为本发明一种液压破碎锤中缸部件技术方案二示意图；

图4为本发明一种液压破碎锤中缸部件技术方案三示意图。

具体实施方式

下面结合附图4对本发明技术方案实施例做具体说明：

本发明实施例一种液压破碎锤中缸部件由中缸体1、活塞2、活塞环3、密封件4和换向阀5组成。本实施例的活塞2杆前段直径为200mm，本实施例将中缸体1与活塞2杆前段的配合间隙设定为0.18-0.20mm；本实施例中活塞杆后段直径为195mm，内孔与活塞间的间隙取0.18-0.25mm。

本实施例所述中缸体1的内孔结构包括自活塞头配合方向从左到右依次为：第一道活塞杆密封圈沟槽21是防尘密封圈沟槽，第二道活塞杆密封圈沟槽22是u形密封圈沟槽，第二道回油槽26，第三道缓冲圈沟槽23是u形密封圈沟槽，高压油沟槽27，第六道活塞杆密封圈沟槽28是斯特封沟槽，其中的斯特封28-1在工作中处于反装的状态，第一道回油槽24，第五道活塞杆密封圈沟槽25是u形密封圈沟槽；所述活塞环3内孔结构自右向左依次为：第一道气封槽31、第二道油封槽32、第三道回油槽33、第四道活塞环密封件沟槽34，第五道活塞环密封件沟槽35，给油槽36，第六道活塞环密封件沟槽37及第七道活塞环密封件沟槽38，第六道活塞环密封件37-1唇口开口方向与第五道活塞环密封件35-1唇口开口方向相反，即反向安装，第七道活塞环密封件38-1唇口开口方向与第五道活塞环密封件35-1唇口开口方向相同，即正向安装；在活塞环与活塞杆接触的内表面上的给油槽36内设置一径向通孔a，与活塞环外表面上设置的进油槽12连通；在所述中缸体1上设置一条油路13，油路13同时与活塞杆前段的高压油沟槽27和活塞环上设置的进油槽12连通，同时油路13外接高压油供油口14。

经过实践，本发明实施例能有效地解决破碎锤在工作的起始阶段，压紧钎杆使钎杆的尾部将活塞中段大径的前端面脱离缓冲腔进入前腔的这一过程中造成的活塞和缸体的拉伤问题，本发明技术方案的实施，能够实现在液压破碎锤工作全过程对大型活塞的支撑，避免活塞在工作过程中与缸体内表面接触进而拉伤活塞和缸体内表面，造成的破碎锤漏油、打击无力等问题，从而降低维修费用，延长活塞使用寿命。