带有压缩弹性储能材料的传动元件的撞击装置制造方法及图纸

一种用于钻岩机或类似机械的撞击装置，包括用于将撞击也即应力脉冲提供给与该撞击装置相连的工具的部件。该用于提供应力脉冲的部件包括支承于撞击装置主体（２）上的液态应力元件（４），和用于使应力元件受到压力并相应地突然释放该应力元件（４）的部件，由此作为应力脉冲的应力能被排至直接或间接与该应力元件接触的工具中。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
带有压缩弹性储能材料的传动元件的撞击装置专利
本专利技术涉及一种撞击装置，其具有在与该撞击装置相连的工具中提供应力脉冲的部件。专利技术背景在公知的撞击装置中，利用往复撞击活塞产生撞击，该撞击活塞的运动一般通过液压或者气动产生，且在某些情况下靠电力或通过内燃机来产生。当撞击活塞撞击柄适配器或工具的撞击面时，在像钻杆这样的工具中产生应力脉冲。公知的撞击装置具有这样的缺陷，即撞击活塞的往复运动产生使得该装置难以控制的动态加速力。当撞击活塞在撞击方向加速的同时，撞击装置的主体趋向于反向移动，从而相对于待处理的材料减轻了钻头或工具头的压制力。为了维持钻头或工具施加在待处理的材料上的足够压制力，必须用足够的力将撞击装置推向所述材料。而这又造成必须考虑撞击装置的支承结构及别的位置中的附加力问题，结果所述装置的尺寸和质量以及制造成本将增加。由撞击活塞的质量所导致的惯性限制了撞击活塞往复运动的频率，由此撞击频率亦然，而原本撞击频率应该从当前水平显著增加以获得更有效的结果。但是，当前方案的结果是工作效率大大降低，所以它在实际中是不可行的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种有利地用于钻岩机或类似机械的撞击装置，其中撞击诱发的动力的不利影响小于公知方案，通过该装置比目前技术更易于提高撞击频率。本专利技术的撞击装置的特征在于，所述用于提供应力脉冲的部件包括储能空间，该储能空间位于撞击装置的主-->体中并由该撞击装置的主体和一个独立的传动元件限定，该独立的传动元件相对于撞击装置的主体以可移动方式位于所述工具的轴向上，储能空间充满弹性的和可逆的、可压缩的储能材料，和用于通过增加储能材料的压力使该储能材料处于应力状态、从而当储能材料处于期望的应力状态时、传动元件相对于撞击装置的主体处于一个位置并可相对于撞击装置的主体从该位置向所述工具移动的部件，以及相应地用于突然释放传动元件以使其向所述工具移动、由此存储在储能材料中的能量作为应力脉冲经由传动元件排至与该传动元件直接或间接接触的工具中的部件。本专利技术的基本思想在于，可存储在被压缩的且压缩率较低的弹性的、可逆的、可压缩的材料例如液体、橡胶、弹性体等材料中的能量，用于提供撞击。通过将所压缩的材料突然从应力状态释放，所述能量被转移至所述工具中，由此所述材料趋向于恢复其静态体积，并通过所存储的应力能，该材料将撞击也即应力脉冲传递给所述工具。本专利技术具有的优点是，以这种方式提供的冲击状的撞击运动不需要往复的撞击活塞，因此在撞击方向上没有较大质量的来回移动，与公知方案中的沉重的往复撞击活塞的情况相比，动力较低。此外，本结构能够提高撞击频率而不会使工作效率显著降低。附图的简要说明以下，本专利技术将结合附图进行更详细的描述，其中：图1示意性地示出了根据本专利技术的撞击装置的操作原理；图2示意性地示出了根据本专利技术的撞击装置的一个实施例；图3示意性地示出了根据本专利技术的撞击装置的第二实施例；图4示意性地示出了根据本专利技术的撞击装置的第三实施例；图5示意性地示出了根据本专利技术的撞击装置的第四实施例；图6示意性地示出了根据本专利技术的撞击装置的第五实施例；图7示意性地示出了根据本专利技术的撞击装置的第六实施例；-->图8示出了根据本专利技术的撞击装置的第七实施例。具体实施方式图1示意性地示出了根据本专利技术的撞击装置的操作原理。在该图中，虚线表示撞击装置1及其主体2，在其一端安装有工具3，该工具可沿着其纵向相对于撞击装置1移动。在主体2内具有储能空间4，其充满弹性的和可逆的、可压缩的储能材料4a。储能空间4由储能材料4a与工具3之间的传动元件5局部地限定，该传动元件可沿工具3的轴向相对于主体2移动。构成例如储能材料4a的液体受这样一种力压挤，使得其体积、也即在这种情况下其沿着工具3方向的轴长，与静止状态的长度相比发生改变。相应地，液体压力与这种压缩成比例地改变、也即增加。自然地，为了在储能材料中产生应力，需要能够以各种不同的方式如液压方式影响储能材料4a的能量，其实例如图2和3所示。当储能材料被压挤，例如如图所示被压缩时，撞击装置1被推进从而工具3的一端直接的或通过独立传动件、例如柄适配器等等紧紧压在传动元件5上。通过突然释放所述材料的应力状态，钻杆或其它工具中产生沿箭头A方向扩散的应力波，在待处理的材料中该应力波在到达工具前端时传递冲击力，如同在公知的撞击装置中一样。扩散应力波的波长和强度不仅与工具和储能材料的物理特性成比例，而且与储能材料的体积和应力状态成比例。图2示意性地示出了根据本专利技术的撞击装置的一个实施例。在该实施例中，传动活塞用作储能材料4a与工具3之间的传动元件5。在传动活塞5′与主体2之间具有一个独立的工作缸6，压力介质可供入其中从而产生应力。受压液体从液压泵7经由通道9供入由阀8控制的工作缸6内以产生压力。这样，受压液体的压力将传动活塞5′如图2所示地向左推进，由此构成储能材料4a的液体沿工具3的轴向被压缩并且其压力增加。当预应力达到期望的水平时，阀8的位置发生改变从而受-->压液体可从工作缸6排至受压液体容器10中，经压缩的储能材料4a中的液体压力趋向于将传动活塞向工具3推进。因为撞击装置1由进给力F以本质上已知的方式推向工具3，并且工具3经由传动活塞从所述储能材料向未示出的要被破裂的材料推进，从而工具3中产生应力脉冲并且该应力脉冲从工具3向将被破裂的材料扩散并使该材料破裂。在图2的实施例中，面向工作缸6的传动活塞5′的表面的剖面大于面向储能材料4a的表面。然而，这在该实施例中决不是一种限制，而是所述表面的大小可相等，与图2中的比例相同或反之亦然。此外，关于传动活塞、以及含有储能材料4a的工作缸或储能空间4的壁，图2不建议本质上已知的任何特定密封件，因为该密封件一般是本质上已知的，对本领域技术人员也是显然的，并且它们与实际的专利技术无关。可将任何本质上已知的适当结构应用于密封方案中。图3示出了根据本专利技术的撞击装置的第二实施例。在该实施例中，储能材料的受力用三分之二的传动活塞来执行。在该实施例中，传动活塞5″包括一个独立的工作法兰5a，该法兰的一端封闭含有液体的储能空间4，该液体用作储能材料4a。相应地，传动活塞5″在与工具3相对的一端、在储能空间4外部延伸至独立的工作缸空间6内，在该工作缸内具有与传动活塞5″关联的独立辅助活塞5b。在该实施例中，辅助活塞5b通过供给工作缸6中的受压液体来推动传动活塞，由此作为储能材料4a的液体被压缩。同时，部分能量也存储在传动活塞5″中作为张应力。另外，这种方案的操作与图2中一致。图4示意性地示出了根据本专利技术的第三实施例。它提出了这样一种结构，其中可将应力脉冲的幅度增加，而液压泵7不必提供特别高压的受压液体。该实施例包括一个或多个与工作缸6连通的独立增压活塞11。在图4所示的情况下，增压活塞处于静止位置。然后承压液体可以先前所描述的方式供入工作缸6内。当工作缸6中的受压液体的压力足够时，利用阀12使受压液体的供给停止，同时受压液体的供给经由通道13被引向增压活塞11。通过供给受压液体，增压活塞11被推-->向工作缸6的缸空间，由此工作缸6中的压力进一步增加并因此使充当储能材料4a的液体的体积进一步减小而压力相应增加。在将增压活塞11推至期望的位置之后，突然从工作缸6以及从增压活塞11后面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种撞击装置，具有在与该撞击装置相连的工具中提供应力脉冲的部件，其特征在于：该用于提供应力脉冲的部件包括储能空间，该储能空间位于撞击装置的主体中并由该撞击装置的主体和一个独立传动元件限定，该传动元件相对于撞击装置的主体以可移动方式位于工具的轴向上，该储能空间充满弹性的和可逆的、可压缩的储能材料，和用于通过增加压力使储能材料进入应力状态、从而当储能材料处于期望的应力状态时、该传动元件相对于撞击装置的主体处于一个位置并相对于撞击装置的主体从该位置向工具移动的部件，以及相应地用于突然释放传动元件以使其向工具移动、由此存储在储能材料中的能量作为应力脉冲经由传动元件被排至与该传动元件直接或间接接触的工具上的部件。

【技术特征摘要】
FI 2002-5-8 200208811.一种撞击装置，具有在与该撞击装置相连的工具中提供应力脉冲的部件，其特征在于：该用于提供应力脉冲的部件包括储能空间，该储能空间位于撞击装置的主体中并由该撞击装置的主体和一个独立传动元件限定，该传动元件相对于撞击装置的主体以可移动方式位于工具的轴向上，该储能空间充满弹性的和可逆的、可压缩的储能材料，和用于通过增加压力使储能材料进入应力状态、从而当储能材料处于期望的应力状态时、该传动元件相对于撞击装置的主体处于一个位置并相对于撞击装置的主体从该位置向工具移动的部件，以及相应地用于突然释放传动元件以使其向工具移动、由此存储在储能材料中的能量作为应力脉冲经由传动元件被排至与该传动元件直接或间接接触的工具上的部件。2.如权利要求1所述的撞击装置，其特征在于：包括用于接收进给力并经由储能材料和所述传动元件将该进给力传动给所述工具的部件。3.如权利要求1或2所述的撞击装置，其特征在于：所述用于使储能材料进入应力状态的部件包括用作受压液体空间的工作缸，所述传动元件为一传动活塞，其位于工作缸内并包括面向工作缸的法兰，和用于分别将受压液体供入工作缸并将工作缸的压力释放的部件。4.如权利要求1或2所述的撞击装置，其特征在于：传动元件为限定储能空间的隔膜，在隔膜与工具之间具有一个与工具直接或间接接触的独立传动件，该装置包括在隔膜的面向工具一侧的受压液体空间和用于分别将受压液体供入受压液体空间以及将受压液体空间的压力释放的部件。5.如权利要求3所述的撞击装置，其特征在于：包括与工作缸连通的增压活塞，和分别用于将该增压活塞向工作缸移动从而使工作缸的体积减小并使工作缸的压力增加的部件，以及用于释放增压活塞以使其离开工作缸从而使工作缸的体积增加并使工作缸中的压力减小的部件。6.如权利要求4所述的撞击装置，其特征在于：传动件紧固在隔膜上。7.如权利要求4或6所述的撞击装置，其特征在于：包括与受压液体空间连通的增压活塞，和分别用于将增压活塞移向受压液体空间从而使受压液体空间的体积减小...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔库科斯金尼瓦，埃尔基阿霍拉，阿勒科塔拉，
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]