本发明专利技术公开了一种油缸加力装置，包括落锤系统，落锤系统包括液压站、油缸、提升阀、蓄能器、和充气阀，所述油缸为竖向设置、活塞杆向下的双作用单活塞杆液压缸，无杆腔充有气体，其活塞杆端部联接有重锤，所述提升阀的进油口接所述液压站的压力管及油缸无杆腔，出油口连通蓄能器及回油管。发明专利技术具有提高液压冲击锤油缸加力水平和减少液流阻力双重效果，相应具有提高落锤速度、击打能量、击打力的作用和特点及节能。节能。节能。
【技术实现步骤摘要】
一种油缸加力装置及其加力方法
[0001]
[0002]本专利技术涉及工程机械
，更具体地说，特别涉及一种油缸加力装置及其加力方法。
[0003]
技术介绍
[0004]目前液压冲击锤的大多采用单作用液压系统，油缸将重锤提升至一定高度后释放，重锤自由下落，由于重锤高速下落时油缸下腔排油阻力及上腔补油阻力大，实际落锤加速度小于1g ，落锤末速度及冲击能量小于自由落体。单作用液压冲击锤一般竖直使用或小角度倾斜，可满足大多使用工况。
[0005]为了提高冲击效能，部分液压冲击锤采用双作用液压系统，如差动落锤技术。落锤时油缸无杆腔、有杆腔及回油管等连通，利用活塞两侧面积差与平衡压力的乘积加力。由于与回油管连通，平衡压力低，加力水平低，仅能少量抵消液流阻力。
[0006]专利技术CN201911099054.7 公开了一种效能较高的差动落锤技术。回油油路设有与无杆腔连通的背压阀，蓄能器，重锤提升时无杆腔排油向蓄能器充液，达背压阀开启压力时多余油液回油箱；落锤时有杆腔也与无杆腔、蓄能器连通，最大平衡压力为背压阀设定开启压力。差动力可有效抵消液流阻力，背压大时差动力大于液流阻力，落锤速度大于自由落体。缺点是背压大时，背压阀开启瞬间对回油管冲击大，剧烈抖动。
[0007]作为液压锤典型案例，中央电视台公开报道了一款大国重器：太原重型机械集团有限公司的“TZ
‑
1900双作用式全液压打桩锤”，重锤质量200t、最大落锤高度1.5m、最大落锤高度时击打能量1900kJ，其击打能量仅为重锤势能的63%（落锤加速度0.63g），相当于不足1m的自由落体。“双作用式全液压”的加力效果远未抵消落锤时的液流阻力。可见，直接向油缸上腔提供压力油加力及相关落锤加力技术也未必能够有效提高落锤速度。
[0008]只有在有效降低落锤瞬间的排油、补油阻力的前提下，提高油缸无杆腔压力方可显著提高液压锤冲击效能。
[0009]国家严格控制炸药爆破作业后，铁矿等地下矿藏开采时只能在狭小的巷道使用小型挖掘机拖带的液压破碎锤，效率低、死角大。需要一种冲击能大，可倾斜及向上击打的破碎设备。山体开挖、露天开采、隧道开掘维修等也需大角度倾斜击打。当液压冲击锤击打能量大于势能、甚至达2倍以上势能时可满足需求。
[0010]
技术实现思路
[0011]本专利技术的目的在于提供一种提升液压冲击锤冲击效能的液压冲击锤油缸装置及其加力方法。
[0012]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种油缸加力装置，包括落锤系
统，落锤系统包括液压站、油缸、提升阀、蓄能器和充气阀，所述油缸为竖向设置、活塞杆向下的双作用单活塞杆液压缸，无杆腔设有充气阀并充有氮气或空气或惰性气体，液压站供油压力或设定工作压力与有杆腔容积的乘积大于重锤提升所需压力与获得设定势能所需有杆腔容积的乘积，其活塞杆端部联接有重锤，所述提升阀为二通基本插件与二位四通电磁换向阀组成的二通插装阀，二通基本插件为锥阀式或滑阀式，所述液压站的压力管接所述油缸有杆腔油口和二通基本插件的进油口，二通基本插件出油口接蓄能器和液压站的回油管，所述二位四通电磁换向阀的进油口接所述液压站的压力管，其回油口接液压站的回油管，其常通出油口封闭或连通其回油口，其另一出油口接二通基本插件的控制口。
[0013]优选地，压力管路上设有压力传感器Ⅰ。
[0014]优选地，油缸的无杆腔上设有压力传感器Ⅱ。
[0015]优选地，所述提升阀可用具有接通、断开压力管与回油管连接的等效开关阀、方向阀替代，如外控（电控、液控）截止阀（闸阀、开关阀等）可替代所述提升阀。
[0016]优选地，所述提升阀用二位四通换向阀或中位时进回油口连通的三位四通换向阀替代，进油口P接所述液压站的压力管和油缸1有杆腔油口，其回油口T接蓄能器和液压站的回油管，其一个出油口封闭，其另一出油口连通其回油口或接回油管。
[0017]优选地，所述提升阀的先导阀二位四通电磁换向阀用三位四通电磁换向阀替代，进油口P接所述液压站的压力管和油缸1有杆腔油口，其回油口T接蓄能器和液压站的回油管，其一个出油口封闭，其另一出油口接二通基本插件的控制口C，中位时连接二通基本插件控制口C的油口与回油口连通。
[0018]优选地，油缸的无杆腔连通空气（大气）。
[0019]利用上述油缸加力装置，其加力方法如下：S1、正常停机状态时，由于提升阀的先导阀二位四通电磁换向阀的B、T口常通，二通基本插件相当于单向阀，油缸的有杆腔、动力站进油管通过二通基本插件与蓄能器、动力站回油管连通，重锤稳定在初始位；S2、二位四通电磁换向阀的电磁铁通电后换向，二位四通电磁换向阀的进油口P、出油口B连通，二通基本插件的C口加压后封闭进油口A，压力油向油缸有杆腔供油，推动活塞，重锤提升，由于液压站供油压力或设定工作压力（以下简称额定压力）大于重锤提升所需压力，重锤提升同时压缩无杆腔内气体蓄能，无杆腔气体还可缓冲重锤落锤变为提升瞬间的液流冲击；S3、二位四通电磁换向阀的电磁铁断电后复位（采用双电磁铁时另一电磁铁通电后复位），二位四通电磁换向阀的进油口P与常通出油口A连通、另一出油口B与回油口T连通，二通基本插件呈单向阀状态，重锤在重力及无杆腔压缩气体的共同作用下加速下落，油缸有杆腔排出的液压油及动力站供油通过二通基本插件及回油管回液压站，蓄能器3缓冲重锤提升变为下落瞬间的液流冲击及降低瞬时回油压力，落锤时动力站供油也可另设回路利用；S4、无杆腔充气或直通大气时，不存在无杆腔进排油时的液流损失，与加力技术等效；S5、压力管路上设有的压力传感器Ⅰ可实时监控系统压力，根据工作需要及实时工况自动或人工调整冲击能量及统计计算；
S6、油缸无杆腔路上设有压力传感器Ⅱ可直接获得无杆腔气体动态压力，便于精确调整、控制击打能量。
[0020]当结构及其它系统参数一定且不计损耗时（本设定适用全文），重锤势能等于重锤重力折算压力（重锤重力/有杆腔活塞面积，下同）与油缸活塞杆回缩行程的乘积，提升重锤的压力功等于重锤折算压力与有杆腔容积（有杆腔活塞面积与活塞杆回缩行程的乘积）的乘积。额定压力与重锤重力折算压力之差用于压缩无杆腔气体蓄能。所以，重锤击打动能等于重锤势能与气体压力能之和，大于势能。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术不存在落锤及提升时无杆腔的进排油阻力，系统效能提高，系统温升降低。
[0022]2、重锤提升的同时压缩无杆腔气体、积蓄能量，落锤时被压缩气体释放能量，具有确定的加速落锤效果。
[0023]3、可实现大角度倾斜击打及向上击打，满足多种施工需求。
[0024]4、可用较小规格的本专利技术等效替代较大规格的单作用等低效液压冲击锤，匹配较小的挖掘机等承载设备，适应更小施工空间，降低使用成本，适用范围更广。
[0025]因此，本专利技术具有提高液压冲击锤击打效能及适用范围广的特点。
[0026]附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种油缸加力装置，包括落锤系统，落锤系统包括液压站、油缸（1）、提升阀（2）、蓄能器（3）和充气阀（4），其特征在于：所述油缸（1）为竖向设置、活塞杆向下的双作用单活塞杆液压缸，无杆腔设有充气阀（4）并充有氮气或空气或惰性气体，液压站供油压力或设定工作压力与有杆腔容积的乘积大于重锤（6）提升所需压力与获得设定势能所需有杆腔容积的乘积，其活塞杆端部联接有重锤（6），所述提升阀（2）为二通基本插件（21）与二位四通电磁换向阀（22）组成的二通插装阀，二通基本插件（21）为锥阀式或滑阀式，所述液压站的压力管接所述油缸（1）有杆腔油口和二通基本插件（21）的进油口，二通基本插件（21）出油口接蓄能器（3）和液压站的回油管，所述二位四通电磁换向阀（22）的进油口接所述液压站的压力管，其回油口接液压站的回油管，其常通出油口封闭或连通其回油口，其另一出油口接二通基本插件（21）的控制口。2.根据权利要求1所述的油缸加力装置，其特征在于：所述液压站的压力管上设有压力传感器Ⅰ（5）。3.根据权利要求1所述的油缸加力装置，其特征在于：所述油缸（1）的无杆腔上设有压力传感器Ⅱ（7）。4.根据权利要求1所述的油缸加力装置，其特征在于：所述提升阀（2）用二位二通方向阀或二通截止阀、闸阀、开关阀替代，一油口接动力站压力管和油缸（1）有杆腔油口，另一油口接蓄能器（3）和动力站回油管。5.根据权利要求1所述的油缸加力装置，其特征在于：所述提升阀（2）用二位四通换向阀或中位时进回油口连通的三位四通换向阀替代，其进油口P接所述液压站的压力管和油缸（1）有杆腔油口，其回油口T接蓄能器（3）和液压站的回油管，其一个出油口封闭，其另一出油口连通其回油口或接回油管。6.根据权利要求5所述的油缸加力装置，其特征在于：所述提升阀（2）的先导阀二位四通电磁换向阀（22）用三位四通电磁换向阀替代，进油口P接所述液压站的压力管和油缸（1）有杆腔油口，其回油口T接蓄能器（3）和液...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹斌，刘源，刘岩，刘涛，
申请(专利权)人：泰安夯神机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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