冲击设备制造技术

一种用于钻岩机等设备的冲击设备，包括给连接在冲击设备的刀具传递冲击或者应力脉冲的装置。传递应力脉冲的装置包括一个支撑在冲击设备框架（１ａ）上的冲击元件（２），以及使冲击元件（２）受到应力的装置，该装置相应地突然解除冲击元件（２）应力，进而储存在元件中的应力能以传递给刀具（３）的应力脉冲的形式排放，其中刀具（３）直接或者间接地连接在冲击设备上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于钻岩机等的冲击设备，包括给连接在冲击设备的刀具传递一个应力脉冲的装置。
技术介绍
在传统的冲击设备中，通过往复运动的撞击活塞产生冲击，通常，活塞通过液压驱动，或者靠压缩空气，在某些情况下，采用电动或者内燃机方式来实现往复撞击。当撞击活塞打击刀柄或者刀具的撞击面时，在刀具如钻杆中就会产生应力脉冲。 传统的冲击设备的一个问题是撞击活塞的往复运动产生动态加速力，使装置的控制变得复杂。随着活塞沿着冲击方向加速，钻头趋于同时向相反的方向移动，因而减小了钻头尖或者用于加工材料的刀具的末端的压缩力。为了保证钻头尖或者刀具的末端对于加工材料具有足够高的压缩力，冲击设备必须被足够强地推向材料。反过来，这需要冲击设备的支撑和其它结构具有额外的支力，因此装置将变得更大更重，制造费用也更昂贵。由于大质量，撞击活塞运动较慢，这就限制了活塞的往复频率，进而限制了打击频率，但实际上为了提高冲击设备的效率，应该大大地增加频率。然而，现有的装置将导致非常低的效率，因此它实际上不可能增加冲击设备的频率。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种冲击设备，其冲击操作所产生的动力与传统装置相比具有更少的不利影响，这种装置易于增加往复频率。依据本专利技术的冲击设备包括给连接在冲击设备的刀具传递一个应力脉冲的装置，所述传递一个应力脉冲的装置包括一个支撑在冲击设备框架上的冲击元件，以及使冲击元件受到应力的装置，该装置突然解除冲击元件的应力，因而储存在元件中的应力能朝向直接或者间接地连接在冲击设备上的刀具的方向以应力脉冲的形式释放，并且使冲击设备受到应力的装置包括一个受压流体空间、一个位于冲击元件中且面向所述受压流体空间的轴肩，以及将液压流体供给到受压流体空间并从该空间解除压力的装置。 根据本专利技术的一个基本构思，冲击由一个或多个弹性冲击元件提供，冲击元件处于应力状态，储存每次冲击的能量。在应力状态下，元件的长度相对于其非压力状态的长度改变，而且突然解除冲击元件的压力状态，于是元件就会返回到其静止长度，通过储存的应力能，产生冲击或者应力脉冲给刀具。 本专利技术具有的优点在于，在于如上所述的脉冲式的冲击运动不需要一个往复的撞击活塞，但弹性冲击元件长度的改变是毫米级的。因此，不必沿冲击方向前后移动较大质量物体，产生的动力比传统技术装置中较重往复运动的撞击活塞产生的动力要小。而且，这样的结构能够增加往复运动速度，而不会降低效率。 附图说明 下面将参照附图详细描述本专利技术，其中图1是依据本专利技术的冲击设备的操作原理示意图；图2是依据本专利技术的冲击设备的一个实施例示意图；图3是依据本专利技术的冲击设备的第二个实施例示意图；图4是依据本专利技术的冲击设备的第三个实施例示意图；图5是依据本专利技术的冲击设备的第四个实施例示意图；图6显示了依据本专利技术的冲击元件的一个实施例。 具体实施方式 图1是依据本专利技术的冲击设备的操作原理示意图。图中的虚线显示了冲击设备1和它的框架1a，它包括一个弹性冲击元件2。冲击元件2被压缩或者伸长到一定程度以改变元件相对于其静止状态的长度。在实际应用中，此变化是毫米级的，例如1mm到2mm之间。为了使冲击元件变形，自然需要能量，此能量通过机械、液压或者水力机械方式传递给元件，其方式如图2至6所示实例。 当冲击元件被预拉伸时，例如，如图中所示例子的压缩方式，冲击设备1被向前推进，以使刀具3的一个末端直接地或者被单独的连接件，如刀柄等，牢固地压在冲击设备的末端。在这种情况下，突然解除冲击元件的压缩状态，于是它就返回到其自然长度。因此，在钻杆或者其它刀具中就会产生应力波，在传递到刀具末端的过程中，应力波在待加工的材料中产生一个冲击，这与传统的冲击设备相似。 理论上，冲击元件与其预应力或传递的应力波的比率分别没有损耗，因此应力波的长度是冲击元件变形部分的长度的二倍，因此，应力波的强度是冲击元件为冲击所保留的应力的一半。实际上，这些值由于损耗而改变。 图2是依据本专利技术的冲击设备的一个实施例示意图，其中冲击元件相对于冲击元件的框架1a这样定位，即远离刀具3的元件的末端被冲击元件1的框架1a所支撑，通过液压活塞4，元件被压缩在靠近刀具3的末端。附图进一步示意了支座夹片5a，5b，和相应地位于冲击元件2中的轴肩2a，2b。如果冲击元件的状态特性和脉冲特性改变了，就能够使用起始于活塞的冲击元件2的全长L1，或者使用相应的轴肩2a，2b其中之一、相应的支座夹片以及将被压缩的冲击元件2的对应长度L2或者L3。 如果使用冲击元件2的全长，元件通过提供到活塞4后面的压力空间6的液压流体示意地被压缩，这样，显示在图中活塞4左边的冲击元件的全长就会变形。结果，冲击脉冲的长度大约是L1的两倍。 如果需要一个不同形状的短的冲击脉冲，例如，支座夹片5a放置在相应的轴肩2a上，并且当冲击元件2被预拉伸时，仅仅压缩活塞4和相应的轴肩2a之间的长度。因此由于该冲击传递给刀具3的应力波的长度大约为L2的两倍。通过相应的轴肩2b和支座夹片5b，可以获得更短的应力波。因此冲击设备的操作特性能够根据当前刀具和工作条件适当地改变。 图3是依据本专利技术的冲击设备的第二个实施例示意图。在这种实施例中，冲击元件采用一个单独的枢轴机构而变形，该枢轴机构被一个横向地移向冲击元件的液压活塞机构驱动。枢轴机构包括支撑件7a，7b，平行于横穿冲击元件中心轴的一个轴。在支撑件之间是一个致动器7c，该致动器通过支撑臂8a，8b支撑在部件7a和7b上。依次地，活塞9包括一个位于中间的细长的开口9a，致动器7c就延伸至此。更优选的布置，活塞9包括两个位于冲击元件2两侧的横向杆9b，以使作用在致动器7c的力对称平衡。当活塞9向图中所示右侧移动时，它就会沿同样方向推动致动器7c，进而通过支撑臂8a，8b促使支撑件7a，7b进一步移动分开，于是力产生在冲击元件2中如箭头A所示方向。当致动器7c横过支撑件7a，7b之间的中心线时，它能够自由向图示右面摆动，进而支撑件7a，7b能够再次移动到一起，冲击元件2中的张力就以朝向刀具的应力脉冲的形式解除。因此，当活塞9向图中所示的左侧移动时，枢轴机构同样会变长及沿相反方向快速缩短，进而产生朝向刀具的新的应力脉冲。 图4是依据本专利技术的冲击设备的第三个实施例示意图。图中显示了采用水力机械布置的冲击元件2的变形。在这种方案中，冲击元件包括一个相对于冲击设备框架这样设置的轴肩2′，即使受压流体空间10形成在环形轴肩和冲击设备之间。液压流体首先以正常的液压供给压力提供给空间10。冲击元件2可以承受不同的应力，所形成的应力波的形状和强度进而能够通过改变供给的液压流体的压力或者预压力来调整。然后受压流体空间10关闭，由机械触发元件12驱动的、单独的增压活塞11也被使用。在触发元件12和增压活塞11之间有一个单独的轴承气缸13。触发元件进一步包括一个面向轴承气缸13的轴肩12a，使用时气缸沿着轴肩旋转。在这种实施例中，当触发元件沿着箭头B所示方向移动时，即沿图示向左方向，在受压流体空间10充满了预定压力的液压流体之后，由于轴承气缸13的轴肩12a，触发元件就会将增压活塞11推向受压流体空间10。由于通向受压流体空间10的受压流体通道在触发元件12开始移动之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于钻岩机等设备的冲击设备，包括给连接在冲击设备的刀具传递一个应力脉冲的装置，其特征在于传递一个应力脉冲的装置包括一个支撑在冲击设备框架上的冲击元件，以及使冲击元件受到应力的装置，该装置相应地突然解除冲击元件应力，进而储存在元件中的应力能以传递给刀具的应力脉冲的形式排放，其中刀具直接或者间接地连接在冲击设备上。

【技术特征摘要】
FI 2001-7-2 200114341.一种用于钻岩机的冲击设备，包括给连接在冲击设备的刀具传递一个应力脉冲的装置，其特征在于传递一个应力脉冲的装置包括一个支撑在冲击设备框架上的冲击元件，以及使冲击元件受到应力的装置，该装置突然解除冲击元件的应力，因而储存在元件中的应力能朝向直接或者间接地连接在冲击设备上的刀具的方向以应力脉冲的形式释放，并且使冲击设备受到应力的装置包括一个受压流体空间、一个位于冲击元件中且面向所述受压流体空间的轴肩，以及将液压流体供给到受压流体空间并从该空间解除压力的装置。2.根据权利要求1的冲击设备，其特征在于从受压流体空间解除压力的装置包括从所述受压流体空间排放增压液压流体的装置，通过供给增压液压流体到所述受压流体空间而承受应力，并通过使得液压流体突然流出所述受压流体空间而解除应力的冲击元件。3.根据权利要求2的冲击设备，其特征在于它包括一个连接所述受压流体空间的增压活塞，和朝向受压流体空间传递增压活塞以使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔库凯斯基瓦，约尔马梅基，埃尔基阿霍拉，埃萨兰塔拉，
申请(专利权)人：山特维克坦罗克有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]