新型冲击式液压碎石器
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        移动式冲击式液压碎石器是安装在液压挖掘机或铲运机上用于夯土、破碎岩石等工作的机械，对液压挖掘机的液压系统稍加改造，便可使液压挖掘机有破碎大块岩石的功能，可广泛用于采矿、建筑、冶金、水利等工程中。
        根据岩石破碎理论，为了保证顺利破碎岩石，碎石器的冲击能必须大于其最低冲击能的要求。如何方便的实现冲击能和冲击频率的调节，提高生产率，降低能耗是液压冲击碎石器发展中亟待解决的问题。新型液压冲击碎石器突破液压冲击器传统的行程反馈原理的工作方式，采用压力反馈控制原理的工作方式，打破了冲击力与供油流量的平方成正比的关系，实现冲击力和供油流量的独立无级调节控制，从而达到独立无级调节控制液压碎石器工作性能参数的目的。
        液压冲击碎石器的结构与原理
        图1所示为液压冲击碎石器的系统原理图，其动力油源为变量泵11;高速开关阀8作二通插装阀7的先导阀；系统的执行器为由冲击活塞1与缸体2形成4个容腔的冲击缸（带动镐钎完成碎石工作），4个容腔分别为缸体前部开有油口I的常高压前腔a，能连通冲程反馈信号孔Ⅱ和油口Ⅲ的常低压腔b，开有油口Ⅳ的可变压力后腔c及密闭氮气室3。冲击缸的往复运动由配油阀控制。冲击缸的常高压腔a经油口工及油路与配油阀心9的常高压腔e和供油泵11输出的高压油P相通，油源通道上设有高压蓄能器5。回油口Ⅱ由油路与配油阀的推阀腔d相通，油口Ⅲ由油路与配油阀的常低压腔g和回油口0相通，并在回油通道上设有回油蓄能器6。冲程末了时，活塞端面B越过油口Ⅱ，油腔b把冲程反馈信号孔Ⅱ和油口Ⅲ连通。缸体后部的后腔c经油口Ⅳ及油路与配油阀的变压腔f相通。液压冲击碎石器动作为一定频率下的回程和冲程，其原理如下。 
           
                                                           (a)回程开始状态 (b)冲程开始状态
                                                           图1液压冲击碎石器的工作原理
1-冲击活塞；2-缸筒；3-氮气室；4-镐钎；5-高压蓄能器；6-回油蓄能器； 7-=通插装阀；8-高速开关阀；9-配油阀心；10-阀体；11-液压泵 
        1)回程 图1 (a)所示为回程开始状态的原理图，此时活塞已完成了一次冲击，且阀已换向，整个系统处于回程开始状态。此时配油阀的推阀腔d通过缸的油口Ⅱ和油口Ⅲ已与回油口O相通，而推阀腔h经油路和阀心中心的孔道始终与高压油P相通，阀心9在h腔高压油作用下处于图示的左端位置，高压油P经配油阀的高压腔e、缸的油口I与活塞前腔a相通，而缸的后腔c则通过油口Ⅳ经阀的变压腔f、低压腔g与回油口O连通，故活塞1在前腔a中压力油的作用下向右开始回程，同时压缩氮气室3，高压蓄能器5充油；随着回程增加，氮气室3压缩量增大，其压力升高，系统压力随之升高。当压力升高到调定值时，高速开关阀8的电磁铁通电，阀8切换至下位，从而使得二通插装阀7开启，高压油进入推阀腔d中，因d腔作用面积大于h腔作用面积，阀心在压力差作用下迅速向右作回程换向运动，阀的控制变压腔f与高压腔e连通，这样活塞前、后腔均与高压油相通，形成差动连接，活塞回程，加速阶段结束。尽管活塞后腔作用面积大于前腔作用面积，以及氮气压力作用，此时活塞因惯性作用将继续向右运动，只不过作减速运动，直到速度为零，完成整个回程动作。综上可知，活塞回程包括回程加速和回程减速两阶段。
        2)冲程活塞回程结束，为冲程作好了准备，冲程开始时整个油路状态如图7-25 (b)所示，它与回程减速阶段一样。阀心9在油液压力差作用下仍处于右位，缸的活塞前、后腔均与高压油P相通，保持差动连接。活塞1在压力差及氮气膨胀作用下向左加速运动，开始冲程。冲程加速后期，速度很高，需要油液流量大，系统压力降低，高压蓄能器5排出大量油液补充到后腔中。当活塞端面B越过冲程换向反馈信号口Ⅱ时，推阀腔d经油口Ⅱ、油口Ⅲ与回油口0沟通，失去高压，高速开关阀8断开，二通插装阀7关闭，阀心在h腔高压油作用下迅速向左作冲程换向运动，随即活塞1冲击镐钎4，冲程结束。冲击器又恢复到回程初始状态，重新开始下一循环回程运动 系统中的高速开关阀8为一种可高频(100～200Hz)工作的电磁阀，其控制方式为脉宽调制(PWM)。利用计算机控制高速开关阀的通断时间比（通调率）可连续地控制锥阀上腔压力，从而控制锥阀启闭。
        系统工作中，M、N点的压力由压力传感器采集并送至计算机与设定值卢比较，从而判断是否调整高速开关阀的通调率，以打开或关闭锥阀。M点的压力在冲击缸回程过程中，由于氮气室和高压蓄能器的存在不断升高，当达到某一设定值时，在计算机的控制下锥阀打开，实现冲程运动。其冲击能量的大小与回程位置有关，并反映到M点压力值上。M点冲程压力设定值高（可无级调节），冲击能大，反之，则冲击能小。冲程时当N点压力降到回油压力时，在计算机控制下，可关闭锥阀实现回程运动。冲击器的冲击频率可通过控制泵供给冲击系统流量实行无级调节控制，流量大时冲击频率高，反之，冲击频率低。依据上述原理可实现冲击器冲击能与冲击频率的独立无级调节控制。如果卢值调节得过大，系统回程压力升高却又不能打开二通插装阀7时，活塞仍旧回程。当回程继续到活塞端面A越过信号孔Ⅱ时，压力油就会经缸的前腔a及油口I进入到推阀腔d中，从而使阀心向右作回程换向运动，活塞后腔。通高压油，活塞回程减速，然后进行冲程运动。这样就可限制系统冲击压力过高，避免冲击行程过长、冲击能过大而导致机器损坏。这种控制原理，在冲击系统压力越高时活塞行程越长，冲击系统压力越低时活塞行程越短；与恒功率多挡液压凿岩机冲击器的行程长时冲击系统压力低，行程短时冲击系统压力高的控制原理完全不同。
        技术特点
        液压冲击碎石器具有如下技术优势。
        1)高液压，可使碎石器具有很高的冲击力，工作性能良好。
        2)能和主机一起自行行走，机动性较好。 
        3)具有较低的工作噪声，从根本上改善了工程施工，特别是市政建设中的环境保护问题。
        4)能在操作者难以到达的工作场所进行作业，工作适应性好。
        5)封闭的液压系统避免了杂质的侵入，降低了工作件的磨损，工作可靠性高。
        6)改善了操作者的工作条件。 ”
        基于压力反馈控制式工作原理的新型液压冲击器能独立无级调节控制冲击能与冲击频率，突破了传统的行程反馈控制式工作原理的液压冲击器冲击能与冲击频率不能独立无级调节的缺陷，形成了一套新的液压冲击器工作原理，根据这种工作原理设计出的新型液压碎石机能适应各种工况要求，能耗低，生产效益高。此类碎石机在较低流量时，冲击频率可调节得很低，而冲击能可调节得很大，冲击功率也不会太大，有利于减小装机容量，减少机器造价，便于液压碎石器的推广使用。


本文标题：新型冲击式液压碎石器

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