本發(fā)明屬于礦山機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種沖擊破碎裝置。

背景技術(shù)：

1、液壓破碎錘是利用液壓能擠壓氣體彈簧(氮?dú)飧?，利用氮?dú)獾膲毫λ查g釋放推動(dòng)活塞高速運(yùn)動(dòng)，活塞撞擊釬桿對(duì)外做功的傳統(tǒng)巖石破碎機(jī)械。傳統(tǒng)液壓破碎錘設(shè)計(jì)原理為，通過液壓驅(qū)動(dòng)使活塞頂升使氣體彈簧壓縮產(chǎn)生巨大的彈力，當(dāng)液壓油頂升活塞到固定位置時(shí)液壓換向閥動(dòng)作，使活塞瞬間失去支撐力，活塞在氣體彈簧的作用下速度瞬間增加10米/秒以上的速度，大質(zhì)量的活塞以高速度沖擊釬桿，高速度的活塞具備的動(dòng)能傳遞給釬桿，釬桿對(duì)外做功。

2、傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，活塞加上密封圈既起到密封液壓油的作用，又承擔(dān)了沖擊釬桿的沖擊作用。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，零件少，使得液壓破碎錘得以廣泛推廣。但是隨著現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)的需要，人們對(duì)液壓破碎錘的沖擊動(dòng)能要求越來越高。在氣體彈簧壓力上限和破碎錘載具液壓挖掘機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓的上限限制下，液壓破碎錘活塞的直徑也被要求越來越大，才能夠滿足巨大動(dòng)能的需求。但是隨著液壓破碎錘的活塞越做越大，人們發(fā)現(xiàn)在巨大沖擊下活塞對(duì)活塞缸側(cè)壁的沖擊分力也越來越大，分力越大造成磨損越嚴(yán)重，往往很短使用時(shí)間內(nèi)活塞就輕微變形了，無法工作。液壓系統(tǒng)因密封液壓油鋒需要本來就要求精密，在巨大的動(dòng)能沖擊下活塞很難做到在巨大沖擊下精度依然保持在理想的狀態(tài)下，無法有效的密封住液壓油，只能拆開更換密封圈或者活塞，造成破碎錘使用壽命大幅縮短，造成巨大浪費(fèi)。目前國(guó)內(nèi)能制造活塞直徑250毫米的廠家屈指可數(shù)，再大直徑也只是理論上能制造，但因?yàn)椴荒陀脤?shí)際使用較少。

3、另外，傳統(tǒng)液壓破碎錘有另一個(gè)通病，就是液壓破碎錘活塞的沖擊是發(fā)生在液壓系統(tǒng)內(nèi)部，活塞高速運(yùn)動(dòng)會(huì)造成較大程度的磨損，磨損下來的金屬屑會(huì)隨著液壓由循環(huán)到載具(常見為液壓挖掘機(jī))的液壓系統(tǒng)中，摻雜金屬屑的液壓油高速大流量的沖擊液壓系統(tǒng)的各個(gè)零件，造成帶破碎錘的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)磨損嚴(yán)重。大型液壓破碎錘所需要的載具液壓挖掘機(jī)也會(huì)相應(yīng)增大，50噸至100余噸的液壓挖掘機(jī)造價(jià)都在幾百萬、千萬以上。巨大的磨損造成挖掘機(jī)大幅貶值，所以大型液壓破碎錘使用成本居高不下的問題由來已久。第三、傳統(tǒng)液壓破碎錘的行程是固定，打擊力度也也只能在很小的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，這就導(dǎo)致如果工況發(fā)生變化，需要采購不同型號(hào)的液壓破碎錘適應(yīng)不同的工況。本發(fā)明就提供一種改進(jìn)的液壓破碎錘沖擊裝置，為了解決以上液壓破碎錘存在的問題，同時(shí)本發(fā)明可采用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力來源，相比較傳統(tǒng)液壓破碎錘使用柴油機(jī)作為動(dòng)力來源可大幅節(jié)約能源，降低污染。而且本發(fā)明可大幅降低對(duì)載具設(shè)備(挖掘機(jī))的磨損，延長(zhǎng)載具設(shè)備(挖掘機(jī))的使用壽命，也節(jié)約了大量能源和成本。

4、首先分析液壓破碎錘會(huì)產(chǎn)生以上問題的主要原因就是活塞向下沖擊時(shí)速度過快，速度過快導(dǎo)致密封圈無法承受，而且更高的速度也導(dǎo)致對(duì)精度的要求更苛刻，特別是經(jīng)過巨大沖擊后想保持較高的精度更是難上加難。，根據(jù)動(dòng)能的基本物理公式(動(dòng)能＝1/2mv2)傳統(tǒng)液壓破碎錘的活塞要想增大打擊動(dòng)能只能通過增大質(zhì)量或者增大速度兩種方式。如果和增加質(zhì)量來比較，增大速度是更好的選擇(動(dòng)能是和沖擊頭速度的平方成正比)而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的液壓破碎錘的活塞要滿足精度(密封液壓油需要)。

5、所以考慮將頂升活塞的零部件和沖擊的零部件分開，各司其職。頂升的部分只由液壓油缸負(fù)責(zé)，沖擊的工作由單獨(dú)設(shè)置的沖擊裝置負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)。頂升部分與沖擊裝置之間設(shè)置瞬時(shí)脫落裝置。將液壓破碎錘的油缸頂升到指定的高度，就能壓縮彈簧裝置產(chǎn)生反向壓力。在指定的高度設(shè)置一個(gè)可調(diào)節(jié)行程限位裝置，限位裝置作用到瞬時(shí)脫落機(jī)構(gòu)，使沖擊裝置瞬間脫落，沖擊裝置在氣體彈簧的彈力作用下加速?zèng)_擊釬桿對(duì)外做功。為解決液壓缸伸長(zhǎng)縮短的換向問題，設(shè)置了液壓換向機(jī)構(gòu)。這樣改進(jìn)有幾個(gè)好處，第一，液壓缸不需要快速下落，使用雙向普通液壓油缸即可，這樣液壓缸直徑就可以做到很小，成本降低。油缸速度降低，則油缸使用壽命大幅提高。油缸速度降低，摩擦產(chǎn)生的金屬屑變少可以大幅延長(zhǎng)載具挖掘機(jī)的使用年限，大幅節(jié)約成本。第二，無需加工大直徑的活塞用于沖擊，代替的沖擊裝置用普通鋼材即可實(shí)現(xiàn)，成本降低。沖擊裝置不要求精度，維修保養(yǎng)工作大幅減少，使用壽命明顯增加。第三，設(shè)置可調(diào)節(jié)行程限位裝置，可以根據(jù)不同工況隨時(shí)調(diào)整活塞上升的幅度，對(duì)應(yīng)的輸出適合工況的沖擊力。同等載具挖掘機(jī)的壓力流量下，調(diào)整限位的高度，活塞提升的行程越長(zhǎng)，單次需要提升的液壓油體積越大，對(duì)應(yīng)的單位時(shí)間內(nèi)頻率越低，輸出的單次打擊能量越大。反之，限位高度越小，活塞提升的行程越短，單次需要提升的液壓油體積越小，對(duì)應(yīng)的單位時(shí)間內(nèi)頻率越高，輸出的單次打擊能量越小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種沖擊破碎裝置，以解決現(xiàn)有沖擊破碎裝置存在的不足。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

2、沖擊破碎裝置，包括殼體、提升-釋放裝置、彈簧裝置和沖擊頭，彈簧裝置的上端與殼體相連，沖擊頭與彈簧裝置的下端相抵，殼體上設(shè)置有提升-釋放裝置，沖擊頭處于提升-釋放裝置的下方，沖擊頭通過若干拉拽件與提升-釋放裝置相連，提升-釋放裝置循環(huán)將沖擊頭提起并釋放，提升-釋放裝置提起沖擊頭時(shí)，沖擊頭上移壓縮彈簧裝置，提升-釋放裝置釋放沖擊頭時(shí)，彈簧裝置回彈推動(dòng)沖擊頭向下沖擊做功，殼體上設(shè)有連接耳。

3、進(jìn)一步的，提升-釋放裝置包括提升器、釋放架和釋放臂，殼體上豎向開設(shè)有若干導(dǎo)向槽，若干限位滑條一一對(duì)應(yīng)滑動(dòng)設(shè)置在若干所述導(dǎo)向槽內(nèi)，若干釋放臂的上端分別與釋放架相連，釋放臂的中部設(shè)有頂升軸承組，釋放臂的下端設(shè)有限位軸承組，若干限位滑條通過若干復(fù)位彈簧支撐在殼體的底部，若干拉拽件分別與釋放架相連，沖擊頭和釋放架分別與殼體豎向滑動(dòng)配合。

4、進(jìn)一步的，提升-釋放裝置包括提升器、釋放架、限位套筒和支撐臂，限位套筒設(shè)置在殼體內(nèi)，提升器設(shè)置在限位套筒的底部，限位套筒的側(cè)壁上分別豎向開設(shè)有若干導(dǎo)向槽，若干限位滑條一一對(duì)應(yīng)滑動(dòng)設(shè)置在若干導(dǎo)向槽內(nèi)，若干限位滑條通過若干復(fù)位彈簧支撐在殼體的底部，支撐臂由上臂和下臂鉸接組成，所述上臂和下臂之間的鉸接軸上套接有限位軸承組，所述上臂的上端與釋放架鉸接，所述下臂的下端與提升器的活塞桿鉸接，若干限位軸承組向外凸出，若干拉拽件分別與釋放架相連，沖擊頭和釋放架分別與殼體豎向滑動(dòng)配合。

5、進(jìn)一步的，提升-釋放裝置包括扇形齒輪和齒條，齒條豎向設(shè)置在釋放架上，殼體上設(shè)有提升器，扇形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在殼體上，提升器的輸出轉(zhuǎn)軸與扇形齒輪的轉(zhuǎn)軸相連，若干拉拽件分別與釋放架相連，沖擊頭和釋放架分別與殼體豎向滑動(dòng)配合。

6、進(jìn)一步的，提升-釋放裝置包括全齒輪和齒條，齒條豎向設(shè)置在釋放架上，殼體上設(shè)有提升器，所述全齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在殼體上，所述全齒輪和齒條相嚙合，所述提升器的輸出轉(zhuǎn)軸與所述全齒輪的轉(zhuǎn)軸通過離合器相連，若干拉拽件分別與釋放架相連，沖擊頭和釋放架分別與殼體豎向滑動(dòng)配合。

7、進(jìn)一步的，提升-釋放裝置包括支架，支架設(shè)置在殼體上，兩個(gè)凸輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在支架上，凸輪與從動(dòng)齒輪同軸相連，提升柱的頂端設(shè)有水平軸，水平軸的兩端分別套接有軸套，兩個(gè)凸輪的外周與兩個(gè)軸套的外周下側(cè)一一對(duì)應(yīng)滾動(dòng)配合，凸輪的外周設(shè)有大徑端和小徑端，所述大徑端和小徑端位于凸輪的軸心同側(cè)，小徑端與大徑端形成徑向落差，小徑端通過直徑逐漸變大的外周曲面與大徑端相連，提升柱的下端穿過殼體并與釋放架相連，沖擊頭與殼體豎向滑動(dòng)配合。

8、進(jìn)一步的，提升-釋放裝置包括支筒和提升筒，支筒設(shè)置在殼體上，支筒的外周設(shè)有軸承槽，提升筒的內(nèi)周設(shè)有圓環(huán)結(jié)構(gòu)，所述圓環(huán)結(jié)構(gòu)和所述軸承槽通過三排滾子組合轉(zhuǎn)盤軸承轉(zhuǎn)動(dòng)配合，提升筒的外周設(shè)有輪齒結(jié)構(gòu)，提升筒的上端面為雙螺旋面，兩個(gè)螺旋面的旋向、螺距和高度均相同，提升柱的頂端設(shè)有水平軸，水平軸的兩端分別套接有軸套，兩個(gè)軸套一一交替滾動(dòng)設(shè)置在兩個(gè)螺旋面上，提升柱的下端穿過殼體并與釋放架相連，沖擊頭與殼體豎向滑動(dòng)配合。

9、進(jìn)一步的，還包括下殼、沖擊殼和釬桿，殼體、所述下殼和沖擊殼由上到下依次相連，沖擊殼與釬桿滑動(dòng)配合，釬桿的下端延伸至沖擊殼之外。

10、進(jìn)一步的，釬桿的下部設(shè)有釬桿尖，釬桿尖與釬桿可拆卸連接。

11、進(jìn)一步的，彈簧裝置為氣體彈簧、鋼片彈簧或螺旋彈簧。

12、進(jìn)一步的，沖擊殼的底部設(shè)有若干緩沖器，釬桿的頂部設(shè)有凸緣結(jié)構(gòu)，釬桿向下沖擊時(shí)，釬桿的凸緣結(jié)構(gòu)壓縮若干緩沖器。

13、進(jìn)一步的，所述下殼的底部設(shè)有若干緩沖器，沖擊頭的頂部設(shè)有凸緣結(jié)構(gòu)，沖擊頭向下沖擊時(shí)，沖擊頭的凸緣結(jié)壓縮若干緩沖器。

14、進(jìn)一步的，提升器為液壓缸、氣缸或電動(dòng)缸。

15、進(jìn)一步的，殼體上設(shè)有換向器，若干限位滑條下滑至行程低位或上滑至行程高位時(shí)，換向器控制提升器的活塞桿改變伸出或縮回。

16、進(jìn)一步的，提升器的活塞桿上設(shè)有柱頭，柱頭上設(shè)有法蘭結(jié)構(gòu)，所述法蘭結(jié)構(gòu)與殼體或若干拉拽件滑動(dòng)配合。

17、進(jìn)一步的，限位滑條上設(shè)有限位凸塊，殼體或限位套筒上設(shè)有可調(diào)節(jié)豎向安裝高度的限位架，限位滑條上滑時(shí)，限位架對(duì)限位凸塊的滑動(dòng)高位限位。

18、進(jìn)一步的，所述提升器為內(nèi)燃機(jī)、電機(jī)或液壓馬達(dá)。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

20、第一、實(shí)現(xiàn)沖擊功能的沖擊頭不需要考慮液壓密封，這樣沖擊頭截面積可以做到很大，以實(shí)現(xiàn)更大沖擊能量的需要，而沖擊頭在液壓系統(tǒng)之外工作，不需要更多的考慮沖擊變形的問題。只需要增加活塞式氣體彈簧的氣體壓強(qiáng)或者增加活塞式氣體彈簧的截面積就可以實(shí)現(xiàn)更大彈力的需要。同時(shí)只需要對(duì)應(yīng)的提高提升液壓缸的截面積就可以實(shí)現(xiàn)理論上無窮大的沖擊力。因活塞式氣彈簧和液壓缸是成熟工藝，可以通過增加截面積的方法或者增加氣彈簧和液壓缸的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)。更耐用更大沖擊力的液壓破碎錘生產(chǎn)具備了可能性。

21、第二、沖擊功能由提升架支撐的沖擊頭在液壓系統(tǒng)之外完成。無需加工大直徑的活塞用于沖擊，代替的沖擊裝置用普通鋼材即可實(shí)現(xiàn)，成本降低。沖擊裝置不要求精度，維修保養(yǎng)工作大幅減少，使用壽命明顯增加。

22、第三、本發(fā)明取消了傳統(tǒng)破碎錘上的液壓換向閥，提升裝置可以采用電動(dòng)機(jī)通過機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)沖擊頭的提升和瞬間釋放，電動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更高的效率，環(huán)保節(jié)能。

23、第四、液壓缸不需要快速下落，使用雙向普通液壓油缸即可，這樣液壓缸直徑就可以做到很小，成本降低。

24、第五、液壓缸速度降低，則液壓缸使用壽命大幅提高。液壓缸速度降低，摩擦產(chǎn)生的金屬屑變少可以大幅延長(zhǎng)載具挖掘機(jī)的使用年限，大幅節(jié)約成本。

25、第六、通過限位架可對(duì)限位滑條的行程調(diào)節(jié)限位，可以根據(jù)不同工況隨時(shí)調(diào)整提升器的活塞桿上升的幅度，對(duì)應(yīng)的輸出適合工況的沖擊力。同等載具挖掘機(jī)的壓力流量下，調(diào)整限位的高度，活塞桿提升的行程越長(zhǎng)，單次需要提升的液壓油體積越大，對(duì)應(yīng)的單位時(shí)間內(nèi)頻率越低，輸出的單次打擊能量越大。反之，限位高度越小，活塞桿提升的行程越短，單次需要提升的液壓油體積越小，對(duì)應(yīng)的單位時(shí)間內(nèi)頻率越高，輸出的單次打擊能量越小。