一种新型压力反馈式液压破碎锤

　　0 引言

　　液压破碎锤是一种由液压能转化为机械冲击能的凿岩破碎设备，以高压油驱动活塞往复运动做功，撞击钎杆，从而输出冲击能。液压破碎锤作为一种新型液压工程属具，广泛应用于采矿、建筑、道路施工、国防施工和市政建设等行业，由于其生产效率高、使用安全、较高的工作可靠性等特点，已取得了显著的经济效益与社会效益。

　　目前国内外液压破碎锤多采用行程反馈原理的换挡形式，其调节工作参数的原理为：通过设置行程反馈孔调节活塞行程，以改变液压锤的单次冲击能与冲击频率。为破碎不同块度与硬度的对象，行程反馈式液压破碎锤当行程一定时，冲击能 E，冲击频率f、冲击功率N都随系统的流量Q同步变化，并且f∽Q，E∽Q2，N∽Q3，压力和流量不能分开进行独立调节控制，冲击能与冲击频率同步增减。同时，由于缸体体积和加工工艺的限制，一般只有二三档可调，冲击能与冲击频率调节范围很小且不能实现无级调节。

　　为了使液压破碎锤输出的冲击能接近或等于工作介质要求的最优冲击能，扩大液压破碎锤的使用范围，国内学者提出了液压破碎锤的压力反馈控制原理。针对传统行程反馈式液压破碎锤的不足，本文在总结以往压力反馈式破碎锤研究成果的基础上，提出了一种全新的基于压力反馈原理的全液压控制方案，并获得国家发明专利（专利号：201110193749.9）。

　　1 新型压力反馈式液压破碎锤的结构和工作原理

　　1.1 新型压力反馈式液压破碎锤基本结构

　　新型压力反馈式液压破碎锤由液压锤本体和控制阀组两大部分组成，结构如图1所示。

　　液压锤本体是液压破碎锤的工作机构，安装在挖掘机斗杆的前端，它包括钎杆1、活塞2、缸体3、活塞后套4、氮气室8；

　　控制阀组是液压破碎锤的控制部分，安装在挖掘机斗杆或驾驶室内，它由滑阀9（包括阀芯7）、顺序阀5、可调液控二位三通换向阀6组成。

　　该新型压力反馈式液压破碎锤通过调节控制阀组的预压力，即可无级调节冲击器的冲击能。同时，其结构上采用阀和缸体分离布置，结构简单，使加工工艺简化，降低了成本。

　　1.2 新型压力反馈式液压破碎锤工作原理

　　（1）回程运动

　　图1（a）所示，压力反馈式液压破碎锤处于回程开始时的状态。此时，滑阀的常高压腔a1、活塞前腔与高压油P直接联通，活塞后腔经滑阀的交变腔a2与回油口T连通，滑阀的控制腔a3经可调液控二位三通换向阀通回油口T。由于滑阀阀芯的台阶面积A4>A3，阀芯在高压油P作用下停在右端。活塞在活塞前腔内高压油的作用下，克服氮气阻力，向右做回程运动。