一种动力加强型高频破碎锤的制作方法
- 国知局
- 2024-07-09 17:26:09
本发明涉及挖掘机部件,具体涉及一种动力加强型高频破碎锤。
背景技术:
1、高频破碎锤是一种用于破碎或者掘进作业的新型工程机械,适用于各类矿山、采石场、隧道施工、基础破碎、建筑拆除以及海滩、沟渠、河道、湿地等工作场地,在砂岩、风化岩、部分石灰岩、以及卡斯特地貌结构的岩石工况上有着显著的优势。
2、高频破碎锤的原理为:液压马达带动偏心块转动而产生激振力,由激振器的箱体将振动传递给锤头,振动的锤头对物体做功,从而到达破碎的目的。工作时,由挖掘机的工作臂带动高频破碎锤进行挖掘作业,挖掘机的工作臂驱动高频破碎锤的工作尖端始终抵紧待破碎部位,利用激振器工作时的冲击力对待破碎部位进行冲击,其中,激振器的冲击力来源于偏心块做圆周运动时产生的离心力,偏心块工作时作圆周运动,其产生的离心力的方向在圆周方向上循环变化,其中,朝向前方的离心力是有效的冲击作业动力,向后方的离心力不能用于冲击作业,并需要通过气囊来进行缓冲,避免产生过大振动;而向上和向下的的离心力也不能用于冲击作业,为了避免对高频破碎锤产生不利的振动,通常设置成对的偏心块进行工作,两个偏心块工作时转向相反,从而让向上的离心力和向下的离心力相抵消。由此可见,现有的高频破碎锤工作时的冲击力来源于偏心块工作时向前的离心力,其冲击力的大小受限于液压马达的驱动力,在液压马达的驱动力确定的情况下,如何进一步提高高频破碎锤的动力对提升高频破碎锤的作业效率和破碎能力具有重要的意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述存在的问题,提供一种动力加强型高频破碎锤,该高频破碎锤工作时具有动力自动加强的功能,提高了破碎的冲击力,进而提高破碎能力和效率。
2、本发明的目的通过以下技术方案实现:
3、一种动力加强型高频破碎锤,包括外箱体、锤头、设置在所述外箱体内部且用于驱动所述锤头振动的激振器以及设置在外箱体和激振器之间的连杆机构;其中,
4、所述激振器包括内箱体以及设置在内箱体上的振动源;所述连杆机构的一端与所述内箱体连接,所述连杆机构的另一端与所述外箱体连接;所述锤头固定在所述内箱体的前端;其特征在于,
5、所述内箱体与外箱体的侧面之间设有弹性支座;所述弹性支座的一端与所述内箱体连接,所述弹性支座的另一端与所述外箱体连接,弹性支座在非变形状态下其轴线垂直于内箱体与外箱体的侧面;当挖掘机的工作臂驱动高频破碎锤的锤头抵紧在待破碎位置时,所述内箱体相对于外箱体向后运动,促使弹性支座在高频破碎锤的冲击方向上产生弹性变形,弹性支座产生驱动内箱体向前运动的弹性力。
6、上述动力加强型高频破碎锤的工作原理是:
7、高频破碎锤在破碎或者掘进作业时,在挖掘机的工作臂的驱动下,高频破碎锤的锤头会按压待破碎的物体上,则锤头会受到物体一个向后的反作用力,锤头和内箱体会相对于外箱体向后运动,此时,弹性支座会克服自身弹力发生变形,进入蓄能状态;开始进行高频破碎作业时,振动源驱动内箱体向前运动,此时弹性支座复位,弹性支座的能量释放,驱动内箱体运动,振动源驱动内箱体运动的方向与弹性支座驱动的方向相同,弹性支座产生的动力与振动源产生的动力相互叠加,从而提高破碎的冲击力,使得高频破碎锤的破碎能力和破碎效率得以大大提高。另外,在破碎时,弹性支座可以抵消反振力,对连杆机构与内箱体、外箱体的连接处也能起到很好的缓冲效果,减少了零部件的损伤。
8、本发明的一个优选方案,其中,所述弹性支座设置在所述内箱体的两侧,每侧弹性支座的数量为多个。上述结构中,弹性支座设置在内箱体的两侧,使得内箱体的两侧受力更加平衡,每侧弹性支座的数量设置多个,使得多个弹性支座产生的动力进一步叠加,进一步提高了破碎的冲击力;且缓冲效果也大大提高,进一步减少高频破碎锤的损伤。
9、进一步地,每侧弹性支座分成两排,每排弹性支座沿着前后方向排列,其中一排弹性支座的数量为2个,另一排弹性支座的数量为6个。所述内箱体的两侧弹性支座呈对称设置。主视图方向看,数量为6个的排弹性支座设置在内箱体靠近下端中间位置,数量为2个的排弹性支座设置在内箱体靠近上端后方位置,连杆机构设置在内箱体下端。采用上述结构,保证内箱体运动的稳定性,提高了破碎的冲击力与缓冲效果。
10、优选地,所述弹性支座包括弹性体、分别设置在所述弹性体两端的第一安装连接垫以及第二安装连接垫;所述第一安装连接垫与所述外箱体连接,所述第二安装连接垫与所述内箱体连接;所述弹性体由橡胶和钢板相互层叠而成。通过设置上述结构,便于弹性支座安装在外箱体与内箱体之间,由橡胶和钢板相互层叠而成的弹性体具有良好的切向弹性特性,当发生垂直于轴向的切向弹性变形后,具有很好的弹性恢复能力,从而能够给内箱体提供很好的弹性动力。
11、优选地,所述振动源包括设置在所述内箱体内部且沿上下方向并列设置的两排偏心轮组件以及用于驱动偏心轮组件运动的液压马达;其中,每排偏心轮组件的数量为多个,多个偏心轮组件沿着前后方向排列,相邻两个偏心轮组件相互啮合连接。上述结构中,液压马达为偏心轮组件提供动力,使得偏心轮组件转动,在偏心轮组件的惯性作用下,内箱体发生振动,进而带动锤头发生振动。
12、优选地,所述弹性支座的轴线与偏心轮组件的轴线相互平行。其目的在于,内箱体的运动沿着弹性支座的切面进行运动,弹性支座发生切向变形,由于内箱体的运动是在连杆机构的作用下发生前后偏摆运动,运动轨迹为弧形,弹性支座发生切向变形,弹性支座复位时,内箱体所受到的力的方向与运动轨迹相同,充分对内箱体进行驱动,提高了动力相互叠加的效果。
13、优选地,所述偏心轮组件包括转动设置在所述内箱体上的传动齿轮以及对称设置在所述传动齿轮两侧的偏心块,所述液压马达与传动齿轮连接;其中,上下相邻的传动齿轮相互啮合,前后相邻的传动齿轮相互啮合;上下相邻的偏心轮组件的偏心块相互对称设置,前后相邻的偏心轮组件的偏心块朝向相反。上述结构中,传动齿轮两两啮合,通过一个液压马达即可实现所有的传动齿轮齿轮转动,进而带动偏心块运动,进而产生激振力,带动内箱体振动,传递给锤头,实现破碎;由于传动齿轮两两啮合,相邻两个传动齿轮的转动方向相反,而上下相邻的偏心轮组件的偏心块相互对称设置,前后相邻的偏心轮组件的偏心块朝向相反,当偏心块运动至朝向前后方向时,每个偏心块朝向均相同,产生激振力相互叠加,冲击力增大,提高破碎效果,而在上下方向,上下相邻的偏心块产生激振力相互抵消,保证高频破碎锤在上下方向不会发生振动,提高了破碎的稳定性,同时也保证高频破碎锤结构的稳定性。
14、优选地,所述弹性支座的一端与所述内箱体固定连接,所述弹性支座的另一端与所述外箱体固定连接。具体地,所述弹性支座的第二安装连接垫与所述内箱体固定连接,所述弹性支座的第一安装连接垫与所述外箱体固定连接。上述结构中,通过固定连接,可以使得弹性支座充分发生形变,提高了弹性支座的缓冲效果与动力叠加的效果。
15、优选地,所述弹性支座的一端与所述内箱体上下滑动连接,所述弹性支座的另一端与所述外箱体固定连接。通过设置上述结构,内箱体在连杆机构的作用下,运动轨迹为弧形,即内箱体及锤头除了在前后方向做运动外,在垂直于前后方向上也有分运动,弹性支座如果固定连接在内箱体与外箱体之间,弹性支座相应地除了发生在前后方向上的切向变形的同时,为了适应内箱体在垂直于前后方向上也有分运动,还会发生一定程度的扭转,其中的扭转变形是弹性支座非工作变形,长期工作下,弹性支座会容易损坏;上述结构中,弹性支座的一端与内箱体上下滑动连接,从而可以适应内箱体在垂直于前后方向上也有分运动,同时不影响弹性支座在前后方向上的正常工作变形,使得弹性支座在工作时不会发生扭转变形,提高了弹性支座的使用寿命。
16、优选地,所述弹性支座的第二安装连接垫与所述内箱体上下滑动连接,所述弹性支座的第一安装连接垫与所述外箱体固定连接。所述第二安装连接垫与所述内箱体之间设有滑动导向机构,所述滑动导向机构包括设置在所述内箱体上的滑槽以及设置在所述第二安装连接垫上的导向块,所述导向块与所述滑槽滑动配合连接,所述滑槽沿着垂直于前后方向(即上下方向)延伸。上述结构,可以实现第二安装连接垫与内箱体的上下滑动连接,且结构紧凑,便于安装。
17、优选地,每排弹性支座的侧面均设有用于拨动弹性体转动的拨动机构,所述弹性体与所述第一安装连接垫以及第二安装连接垫转动连接,所述拨动机构包括设置在所述内箱体侧面的固定板、活动设置在所述固定板上的推动板、设置在所述推动板上的多个拨动片、设置在所述弹性体上的多个凸齿以及设置在所述固定板上用于驱动推动板靠近或者远离弹性支座的上下液压缸,多个凸齿沿着圆周方向分布,多个拨动片与每排的多个弹性支座一一对应设置。固定板可固定在内箱体的侧面。
18、采用上述结构的目的在于:如果弹性体与所述第一安装连接垫以及第二安装连接垫固定连接,工作时弹性支座始终沿着同一个方向发生反复变形,在长期使用时,弹性体容易发生疲劳,弹性变形能力逐渐变弱,同时也容易使弹性体发生损坏;上述结构中,可以对弹性体在圆周方向上的位置进行调节,使用一段时间后,转动弹性体,对弹性体的位置进行调节,使得弹性体工作时的弹性变形方向也发生变化,长期使用,弹性体不易发生疲劳损坏,使得弹性体能够更加均匀使用,提高了弹性体的使用寿命;具体地调节原理为:当高频破碎锤使用一段时间后,上下液压缸伸长,驱动推动板朝着弹性支座运动,带动拨动片运动至两个凸齿之间的齿槽中,挖掘机驱动高频破碎锤按压物体,锤头会受到物体一个向后的反作用力,锤头和内箱体会相对于外箱体向后运动,在拨动片的阻挡下,弹性体会发生一定程度转动,改变了弹性体在圆周方向上的姿态,接着,上下液压缸收缩,带动推动板远离弹性支座运动,带动拨动片从齿槽中出来;如果需要大幅度改变弹性体位置,通过不断重复上述步骤即可。
19、本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
20、1、本发明中的高频破碎锤在破碎或者掘进作业时,在挖掘机的工作臂的驱动下,高频破碎锤的锤头会按压待破碎的物体上,则锤头会受到物体一个向后的反作用力,锤头和内箱体会相对于外箱体向后运动,此时,弹性支座会克服自身弹力发生变形,进入蓄能状态;开始进行高频破碎作业时,振动源驱动内箱体向前运动,此时弹性支座复位,弹性支座的能量释放,驱动内箱体运动,振动源驱动内箱体运动的方向与弹性支座驱动的方向相同,弹性支座产生的动力与振动源产生的动力相互叠加,从而提高破碎的冲击力,使得高频破碎锤的破碎能力和破碎效率得以大大提高。
21、2、本发明中的高频破碎锤,在破碎时,弹性支座也可以抵消反振力,对连杆机构与内箱体、外箱体的连接处起到很好的缓冲效果,减少了零部件的损伤。
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