一种液压破碎锤的中缸体结构制造技术

本发明专利技术提供了一种液压破碎锤的中缸体结构，涉及液压破碎锤技术领域，该结构包括中缸体及活塞，中缸体沿其轴线方向的两端的内周壁上设有与其间隙配合的活塞固定部；活塞固定部上的辅助保护部采用聚醚醚酮通过压铸成型设于固定部主体内侧，活塞在偏心状态下能先与安装在辅助保护部内侧壁上的支撑环接触摩擦，待支撑环的径向支撑力被压缩或磨损清零时，活塞开始与辅助保护部接触；辅助保护部能对活塞提供长期连续的径向支撑力，避免对活塞的磨损。破碎锤出现严重偏打时，活塞连续受到偏心力作用导致在某一点偏心严重，此时活塞定位部发挥作用，以聚醚醚酮为主材的活塞定位部能有效起到保护中缸体作用，防止中缸体内腔划伤，增加破碎锤的使用寿命。破碎锤的使用寿命。破碎锤的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种液压破碎锤的中缸体结构
[0001]本申请是名为《液压破碎锤的中缸体结构》的专利申请的分案申请，原申请的申请日为2022年03月09日，申请号为202210229283.1。


[0002]本专利技术涉及液压破碎锤
，特别是涉及一种液压破碎锤的中缸体结构。

技术介绍

[0003]挖掘机是工程建设中常用的工程机械装备，随着工业水平的提高以及生产力的发展，逐渐趋于智能自动化控制，而破碎锤作为挖掘机中最常见的附件之一，现已被广泛应用于基建、开山、冶金、拆除、路政等用途，它是一种将液压能转化为机械能从而对外做功的设备，其以液压压力为动力，驱动内部活塞往复运动，活塞高速撞击钎杆，钎杆对矿石、混凝土等进行破碎、拆除作业。
[0004]为了满足破碎锤作业时活塞上下往复运动产生冲击能量的需求，破碎锤中缸体中，活塞与缸体之间采用间隙密封，活塞与缸体之间的间隙常设计单边0.07～0.11mm。破碎锤长时间作业时，由于钎杆无法保证作业时完全垂直状态，再加上由于长时间活塞与钎杆撞击，导致接触面出现斜面，综合以上两点，破碎锤中缸体活塞会在中缸体内产生摆动，长时间的摆动导致活塞与中缸体内腔不同轴，使活塞与中缸体接触、刮擦，造成缸体与活塞划伤和磨损，即：出现“拉缸”。无论是缸体的划伤或者活塞的划伤，直接影响密封件的使用寿命，轻微划伤时，密封系统出现漏油情况，内泄漏导致压力丢失，外泄漏不仅压力剧降同时还要损失大量的液压油，严重划伤时，无法密封，导致整个中缸体报废。
[0005]再者，由于行业发展需要，破碎锤趋向于高打击力设计。提高破碎锤打击力的常规方法有两种，一种是加大破碎锤中缸体与活塞直径，即：将破碎锤型号加大。第二种是通过提高液压压力提高打击力。无论是哪一种设计，都离不开活塞与中缸体间隙的问题，想要提高活塞撞击的能量，势必要考虑活塞偏心的问题，所以在中大型破碎锤中，活塞与中缸体间隙不得不选择较大间隙来尽量减少活塞与中缸体的碰撞几率。但是在加大活塞与中缸体间隙时，密封件的寿命遭受严重影响，主要体现在密封件的内唇根部由于活塞与中缸体间隙过大且液压频率高、压力大，造成密封件出现“咬根”的情况，随着密封件内唇根部被挤入到间隙中，密封件发生严重的扭曲变形且无法复原，导致密封失效，破碎锤开始漏油，严重时，密封件发生碎裂，导致密封件对活塞的径向支撑力归零，出现活塞与中缸体高频碰撞，严重划伤，即：出现“拉缸”情况。
[0006]综上，目前行业内深受“拉缸”与打击力不足这两个问题的困扰，也有众多企业与个人通过一些常规方法试图改善或解决这两个问题。
[0007]公布号为CN206246453U的专利公布了一种液压破碎锤活塞用导向环，该导向环具有斜开口结构，便于安装或更换。该公告中，整个导向环确实可以很方便的安装或更换，但具体使用效果并不理想。原因一，开口导向环确实是常见的油缸导向机构，但应用于破碎锤油缸中并不适用，由于破碎锤中缸体的活塞自重特别大，且高速运动的冲击动能特别高，开
口的设计在开口端的支撑力明显下降，导致径向支撑力不均匀，从而导致活塞侧偏。原因二，不论选择四氟乙烯材质的导向环或是选择铜导向环，其材料的压缩模量均相对较低，长时间支撑活塞后自身会发生不可恢复的形变，从而失去导向作用。
[0008]公布号为CN111350715A的专利公开了一种液压破碎锤的中缸导向结构，其设计在中缸体的前后两腔室分别增加导向套设计，导向套与活塞间隙配合，活塞高速运动时，活塞与导向套相互滑动，避免中缸体与活塞接触造成拉伤。该公告公开的设计在保护活塞与中缸体碰撞方面的确能够起到一定的作用，但是其公开的导向套材质依然为合金钢中的40CrNi2Mo，活塞高速运动时，导向套与活塞接触，拉伤的位置会出现在导向套的内壁与活塞导向部分的外壁，划伤到一定程度时导向套与活塞必须同时更换，虽然保护了中缸体，但实质上并没有保护到整个活塞。
[0009]公布号为CN112372240A的专利公开了一种支撑套的加工方法和支撑套，其应用原理同公布号CN111350715A相同，都是通过导向套支撑中缸体中的活塞，不同的是该公布号中的设计将支撑套(或导向套)的材质改为铜质。铜制支撑套(或导向套)虽然可以有效保护整个活塞，大大减轻对活塞的磨损，但铜制支撑套的支撑力和耐磨性都不足，长时间接触偏心的活塞之后，铜套会发生不可恢复的变形并伴有大量的磨损铜粉。铜套发生变形后对活塞的径向支撑力会越来越差，最终导致失去支撑与导向的作用，且磨损掉的铜粉会进入到液压介质中，对橡胶类密封件造成划伤，使得密封失效，导致泄露。
[0010]公布号为CN110219851A的专利公开了一种液压破碎锤活塞导向结构，其设计的要点是进出中缸体液压油的方式以及增设了一条导向带安装沟槽与导向带。优化中缸体中液压油的进出方式的确能够在一定程度上提高活塞与中缸体内腔的同轴度，但对于大型破碎锤活塞的导向作用还是不够，所以该公布号又设计了一条导向带作为支撑和导向作用。关键的导向带设计，该公布号中并未提及其材料、性能、尺寸、精度等数据，所以对该导向带的实际应用效果无法做出准确判断。
[0011]此外，行业中有将活塞与中缸体间隙增大来避免“拉缸”的做法，但由于对密封件来说间隙过大势必造成密封件根部挤出，所以在密封件的底部增加一条内径较小的挡圈来阻挡密封件根部挤出。理论上该做法可以实现，但实际应用中，由于中缸体内高压、高频的液压压力，对挡圈的材质与尺寸设计要求都非常苛刻，高频高压的工况会导致挡圈的形状发生改变，厚度方向的缩小，直径方向上的延展，由于外径卡在沟槽内无法变化，所以内径会逐渐变小，从而导致挡圈的内侧被严重挤出或直接破损，破碎的挡圈对主油封又造成了划伤，导致主油封破损，从而密封系统失效，导致该方案在实际应用中难以解决挡圈问题。

技术实现思路

[0012]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种液压破碎锤的中缸体结构。
[0013]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0014]一种液压破碎锤的中缸体结构，包括中缸体以及装配在所述中缸体上的活塞，其中：
[0015]所述中缸体沿其轴线方向的两端的内周壁上设置有活塞固定部，所述活塞固定部与所述中缸体间隙配合；所述活塞固定部包括固定部主体以及辅助保护部，所述固定部主体由合金钢材质制成，所述辅助保护部采用聚醚醚酮材料并通过压铸成型结合于所述固定
部主体的内侧；所述辅助保护部的内侧壁上开设有油封安装槽和支撑环安装沟槽，所述活塞在偏心状态下能先与所述支撑环安装沟槽内的支撑环接触摩擦，待支撑环的径向支撑力被压缩或磨损清零时所述活塞与所述活塞固定部内侧的所述辅助保护部接触；
[0016]所述活塞外周壁的中间区段上固设有活塞定位部且所述活塞定位部为聚醚醚酮材料，并通过压铸成型结合于所述活塞的外周；所述活塞固定部与所述活塞之间的间隙以及所述所述活塞定位部与所述中缸体之间的间隙均为0.05～0.07mm；
[0017]所述聚醚醚酮材料包括改性的聚醚醚酮材料或纯聚醚醚酮材料；所述支撑环采用聚甲醛材质或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液压破碎锤的中缸体结构，其特征在于，包括中缸体以及装配在所述中缸体上的活塞，其中：所述中缸体沿其轴线方向的两端的内周壁上设置有活塞固定部，所述活塞固定部与所述中缸体间隙配合；所述活塞固定部包括固定部主体以及辅助保护部，所述固定部主体由合金钢材质制成，所述辅助保护部采用聚醚醚酮材料并通过压铸成型结合于所述固定部主体的内侧；所述辅助保护部的内侧壁上开设有油封安装槽和支撑环安装沟槽，所述活塞在偏心状态下能先与所述支撑环安装沟槽内的支撑环接触摩擦，待支撑环的径向支撑力被压缩或磨损清零时所述活塞与所述活塞固定部内侧的所述辅助保护部接触；所述活塞外周壁的中间区段上固设有活塞定位部且所述活塞定位部为聚醚醚酮材料，并通过压铸成型结合于所述活塞的外周；所述活塞固定部与所述活塞之间的间隙以及所述所述活塞定位部与所述中缸体之间的间隙均为0.05～0.07mm；所述聚醚醚酮材料包括改性的聚醚醚酮材料或纯聚醚醚酮材料；所述支撑环采用聚甲醛材质或聚四氟乙烯材质制成；液压破碎锤破碎锤的使用寿命为600～1000小时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东凯，徐贺，徐莉，于永伟，
申请(专利权)人：徐贺徐莉于永伟，
类型：发明
国别省市：