一種用于巖石破碎試驗的液壓旋轉(zhuǎn)沖擊破碎器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種巖石破碎設(shè)備，特別是關(guān)于一種用于巖石破碎試驗的液壓旋轉(zhuǎn)-沖擊破碎器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在對巖石破碎機理進行研究時，常會采用到破碎設(shè)備對巖石進行有效破碎。常見的破碎設(shè)備一般由沖擊和旋轉(zhuǎn)兩部分組成，米用氣動沖擊和氣動旋轉(zhuǎn)的巖石破碎產(chǎn)品在國內(nèi)外已有很多。氣動沖擊的如各類氣動鑿巖機、破碎機、潛孔沖擊器和風鎬，氣動旋轉(zhuǎn)的如錨桿鉆機、巖石旋轉(zhuǎn)鉆機及獨立回轉(zhuǎn)氣動鑿巖機的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4，品類繁多。但所有的這些產(chǎn)品，根據(jù)其所針對不同的工作對象和工作要求，都有著不同的、確定的工作和性能參數(shù)，僅適用于鑿巖鉆孔和破碎作業(yè)，不能滿足巖石破碎試驗變更參數(shù)的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、操作簡便、試驗成本低、能充分滿足巖石破碎機理研究需要的性能參數(shù)的用于巖石破碎試驗的液壓旋轉(zhuǎn)-沖擊破碎器。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案:一種用于巖石破碎試驗的液壓旋轉(zhuǎn)沖擊破碎器，其特征在于:所述破碎器包括閥體、活塞、蓄能器和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；所述閥體內(nèi)設(shè)置有所述活塞，位于所述閥體的進油回路上設(shè)置有所述蓄能器，位于所述閥體出油端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)鉆頭；在靠近所述旋轉(zhuǎn)鉆頭一側(cè)的所述閥體上設(shè)置有所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)帶動所述旋轉(zhuǎn)鉆頭轉(zhuǎn)動。
[0005]所述閥體內(nèi)部腔體劃分為閥左端室、中部閥腔、端部閥腔和閥右端室；所述蓄能器通過進油管路與所述中部閥腔連通，所述中部閥腔經(jīng)第一通道與活塞前腔連通；所述活塞前腔經(jīng)第二通道與所述端部閥腔連通，經(jīng)第三通道與所述閥右端室連通；所述端部閥腔連接有回油管路；所述中部閥腔經(jīng)第四通道與活塞后腔連通，所述活塞后腔經(jīng)第二通道與所述端部閥腔連通，經(jīng)第四通道與所述閥左端室連通。
[0006]所述蓄能器內(nèi)具有一密閉腔體，該密閉腔體內(nèi)設(shè)置有一橡膠隔膜將密閉腔分隔成高壓油腔體和高壓氮氣腔體，所述高壓油腔體通過進油管路與所述閥體連通。
[0007]所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括液壓馬達和齒輪副，所述液壓馬達經(jīng)所述齒輪副連接所述旋轉(zhuǎn)鉆頭。
[0008]本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:1、本實用新型由于在沖擊機構(gòu)中，由液壓油驅(qū)動沖擊活塞往復(fù)運動，對旋轉(zhuǎn)鉆頭的釬尾實施沖擊，在其進油回路上耦合有蓄能器，內(nèi)充高壓氮氣，用于在活塞低速運動時存貯油液；高速運動時補償油液，以克服恒定供油和活塞變速運動的矛盾，以減少動力消耗和降低系統(tǒng)發(fā)熱。2、本實用新型的性能參數(shù)(沖擊能量、沖擊頻率、旋轉(zhuǎn)扭矩、轉(zhuǎn)速)可通過改變液壓供油系統(tǒng)的壓力和流量進行變更，以適應(yīng)不同試驗的需要。3、本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、操作簡便、試驗成本低、能充分滿足巖石破碎機理研究需要等優(yōu)點。本實用新型可以廣泛在巖石破碎研究領(lǐng)域中應(yīng)用。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本實用新型在液壓沖擊回程時的工作原理示意圖；
[0011]圖3是本實用新型在液壓沖擊沖程時的工作原理示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。
[0013]如圖1所示，本實用新型提供一種用于巖石破碎試驗的液壓旋轉(zhuǎn)沖擊破碎器，其包括閥體1、活塞2、蓄能器3和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4。閥體I內(nèi)設(shè)置有活塞2，位于閥體I的進油回路上設(shè)置有蓄能器3，位于閥體I出油端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)鉆頭。在靠近旋轉(zhuǎn)鉆頭一側(cè)的閥體I上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4，通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4帶動旋轉(zhuǎn)鉆頭轉(zhuǎn)動。
[0014]上述實施例中，閥體I內(nèi)部腔體劃分為中部閥腔5、端部閥腔6、閥右端室7和閥左端室8。蓄能器3通過進油管路P與中部閥腔5連通，中部閥腔5經(jīng)第一通道A與活塞前腔9連通，活塞前腔9經(jīng)第二通道B與端部閥腔6連通，經(jīng)第三通道C與閥右端室7連通，端部閥腔6連接有回油管路O。中部閥腔5經(jīng)第四通道D與活塞后腔10連通，活塞后腔10經(jīng)第二通道B與端部閥腔6連通，經(jīng)第四通道F與閥左端室8連通。工作時，如圖2所示，高壓油由進油管路P經(jīng)中部閥腔5、第一通道A進入活塞前腔9，推動活塞2作回程運動；而活塞后腔10的油經(jīng)第四通道D、端部閥腔6，由回油管路O返回油箱，移動一段距離，回程開閥孔和進油接通，閥左端室8的油經(jīng)第二通道B和回油管路O接通，推動活塞2左移，切換油路，高壓油經(jīng)中部閥腔5、第四通道D進入活塞后腔10，活塞前腔9內(nèi)的油經(jīng)第一通道A、端部閥腔6接通回油管路0，此時活塞2靠慣性繼續(xù)左移，并在反向油壓作用下迅速減速，直至速度為0，回程結(jié)束，開始沖程。如圖3所示，沖程中活塞2在油壓作用下逐漸加速，在臨近打擊旋轉(zhuǎn)鉆頭的釬尾時，沖程開閥孔和進油接通，閥右端室7的油經(jīng)第三通道C、第二通道B和回油管路O接通，活塞2右移切換油路，高壓油再次進入活塞前腔9。但在慣性作用下，活塞2仍繼續(xù)向前，最后高速沖擊旋轉(zhuǎn)鉆頭的釬尾，活塞2反跳，開始下一循環(huán)。如此產(chǎn)生往復(fù)運動，實現(xiàn)高頻沖擊。
[0015]上述各實施例中，蓄能器3內(nèi)具有一密閉腔體，該密閉腔體內(nèi)設(shè)置有一橡膠隔膜將密閉腔分隔成高壓油腔體和高壓氮氣腔體，高壓油腔體通過進油管路P與閥體I連通。通過設(shè)置蓄能器3，可以使蓄能器3內(nèi)通過高壓氮氣使橡膠隔膜進行壓縮和膨脹，進而賦予液壓油相應(yīng)的彈性，保證供油量和活塞2的運動同步，使恒定流量的液壓栗滿足活塞2變速運動的要求，其作用實質(zhì)上和電路中的電容器一樣。通過它的調(diào)節(jié)可使系統(tǒng)所需平均供油量設(shè)計，降低功率消耗，避免系統(tǒng)發(fā)熱。而且，設(shè)置蓄能器3可以吸收閥體I在開啟、關(guān)閉過程出現(xiàn)的瞬時壓力沖擊，避免油管爆裂。并且能有效均勻油栗排油壓力的脈動，使供油量均勻。
[0016]上述各實施例中，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4包括液壓馬達和齒輪副，液壓馬達經(jīng)齒輪副減速后，連接旋轉(zhuǎn)鉆頭，帶動旋轉(zhuǎn)鉆頭轉(zhuǎn)動。
[0017]綜上所述，本實用新型在使用時，由液壓油驅(qū)動沖擊活塞2往復(fù)運動，對旋轉(zhuǎn)鉆頭的釬尾實施沖擊，并在蓄能器3內(nèi)充高壓氮氣，用于在活塞2低速運動時存貯油液；高速運動時補償油液，以克服恒定供油和活塞2變速運動的矛盾，以減少動力消耗和降低系統(tǒng)發(fā)熱。液壓旋轉(zhuǎn)-沖擊破碎器的性能參數(shù)(沖擊能量、沖擊頻率、旋轉(zhuǎn)扭矩、轉(zhuǎn)速)可通過改變液壓供油系統(tǒng)的壓力和流量進行變更，以適應(yīng)不同試驗的需要。
[0018]上述各實施例僅用于說明本實用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式和制作工藝等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進行的等同變換和改進，均不應(yīng)排除在本實用新型的保護范圍之外。
【主權(quán)項】
1.一種用于巖石破碎試驗的液壓旋轉(zhuǎn)沖擊破碎器，其特征在于:所述破碎器包括閥體、活塞、蓄能器和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；所述閥體內(nèi)設(shè)置有所述活塞，位于所述閥體的進油回路上設(shè)置有所述蓄能器，位于所述閥體出油端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)鉆頭；在靠近所述旋轉(zhuǎn)鉆頭一側(cè)的所述閥體上設(shè)置有所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)帶動所述旋轉(zhuǎn)鉆頭轉(zhuǎn)動。2.如權(quán)利要求1所述的一種用于巖石破碎試驗的液壓旋轉(zhuǎn)沖擊破碎器，其特征在于:所述閥體內(nèi)部腔體劃分為閥左端室、中部閥腔、端部閥腔和閥右端室；所述蓄能器通過進油管路與所述中部閥腔連通，所述中部閥腔經(jīng)第一通道與活塞前腔連通；所述活塞前腔經(jīng)第二通道與所述端部閥腔連通，經(jīng)第三通道與所述閥右端室連通；所述端部閥腔連接有回油管路；所述中部閥腔經(jīng)第四通道與活塞后腔連通，所述活塞后腔經(jīng)第二通道與所述端部閥腔連通，經(jīng)第四通道與所述閥左端室連通。3.如權(quán)利要求1所述的一種用于巖石破碎試驗的液壓旋轉(zhuǎn)沖擊破碎器，其特征在于:所述蓄能器內(nèi)具有一密閉腔體，該密閉腔體內(nèi)設(shè)置有一橡膠隔膜將密閉腔分隔成高壓油腔體和高壓氮氣腔體，所述高壓油腔體通過進油管路與所述閥體連通。4.如權(quán)利要求2所述的一種用于巖石破碎試驗的液壓旋轉(zhuǎn)沖擊破碎器，其特征在于:所述蓄能器內(nèi)具有一密閉腔體，該密閉腔體內(nèi)設(shè)置有一橡膠隔膜將密閉腔分隔成高壓油腔體和高壓氮氣腔體，所述高壓油腔體通過所述進油管路與所述閥體連通。5.如權(quán)利要求1?4任一項所述的一種用于巖石破碎試驗的液壓旋轉(zhuǎn)沖擊破碎器，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括液壓馬達和齒輪副，所述液壓馬達經(jīng)所述齒輪副連接所述旋轉(zhuǎn)鉆頭。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于巖石破碎試驗的液壓旋轉(zhuǎn)沖擊破碎器，其特征在于：所述破碎器包括閥體、活塞、蓄能器和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；所述閥體內(nèi)設(shè)置有所述活塞，位于所述閥體的進油回路上設(shè)置有所述蓄能器，位于所述閥體出油端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)鉆頭；在靠近所述旋轉(zhuǎn)鉆頭一側(cè)的所述閥體上設(shè)置有所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)帶動所述旋轉(zhuǎn)鉆頭轉(zhuǎn)動。本實用新型由于在沖擊機構(gòu)中，由液壓油驅(qū)動沖擊活塞往復(fù)運動，對旋轉(zhuǎn)鉆頭的釬尾實施沖擊，在其進油回路上耦合有蓄能器，內(nèi)充高壓氮氣，用于在活塞低速運動時存貯油液；高速運動時補償油液，以克服恒定供油和活塞變速運動的矛盾，以減少動力消耗和降低系統(tǒng)發(fā)熱。本實用新型可以廣泛在巖石破碎研究領(lǐng)域中應(yīng)用。
【IPC分類】G01N3/02, G01N3/36
【公開號】CN204944958
【申請?zhí)枴緾N201520715009
【發(fā)明人】趙娟, 康曉東, 甘海仁, 彭建平
【申請人】中國海洋石油總公司, 中海油研究總院
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月15日