CN117803035A - 一种可增强水平及倾斜打击力的高频破碎锤 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高频破碎锤领域，具体涉及到一种可增强水平及倾斜打击力的高频破碎锤，包括减震箱、激振箱和连杆机构；所述激振箱通过所述连杆机构铰接于所述减震箱内，且当高频破碎锤进行水平打击、倾斜向上/向下打击时，所述激振箱通过所述连杆机构悬吊于所述减震箱内。本发明中，激振箱通过连杆机构铰接于减震箱内，且当高频破碎锤进行水平打击、倾斜向上/向下打击时，激振箱通过连杆机构悬吊于减震箱内，这样一来，激振箱悬吊于减震箱的下方，激振箱在激振时会以类似于“撞钟”的原理将自身的重力转换为惯性力以增强水平/倾斜打击力，从而提高高频破碎锤的水平/倾斜打击能力，使其适用于例如隧道掌子面的破碎开挖工作。

Description

一种可增强水平及倾斜打击力的高频破碎锤

技术领域

本发明涉及高频破碎锤领域，具体涉及到一种可增强水平及倾斜打击力的高频破碎锤。

背景技术

高频破碎锤是岩石破碎施工中常用的破岩设备。使用高频破碎锤对地面进行破碎施工时，高频破碎锤垂直向下打击，打击时可以借助激振箱的重力满足打击力的需求。然而在隧道掌子面施工时，高频破碎锤多处于水平打击、倾斜向上/向下打击的工作姿态，此时，如图1所示，现有高频破碎锤的结构设计使得其减震箱通常是转动支撑于激振箱内，打击方向垂直重力方向，打击时无法再借助激振箱的重力以增强打击力，故水平/倾斜打击时打击力较弱。可见目前市面上的高频破碎锤基本只适用于地面破碎施工，不太适用于隧道掌子面的破碎开挖工作。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种可增强水平及倾斜打击力的高频破碎锤，旨在增强高频破碎锤在例如隧道掌子面等工作环境中进行水平打击和倾斜向上/向下打击时的打击力。

为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种可增强水平及倾斜打击力的高频破碎锤，包括减震箱、激振箱和连杆机构；所述激振箱通过所述连杆机构铰接于所述减震箱内，且当高频破碎锤进行水平打击、倾斜向上/向下打击时，所述激振箱通过所述连杆机构悬吊于所述减震箱内。

在一些实施方式中，所述连杆机构包括第一连杆机构和第二连杆机构；当高频破碎锤进行水平打击、倾斜向上/向下打击时，所述第一连杆机构和所述第二连杆机构分别铰接于所述激振箱与所述减震箱的前侧和后侧之间，且所述第一连杆机构和所述第二连杆机构的上端与所述减震箱相铰接，所述第一连杆机构和所述第二连杆机构的下端与所述激振箱相铰接。

在一些实施方式中，还包括激振防护机构；所述激振防护机构设于所述激振箱和所述减震箱之间，且所述激振防护机构位于所述激振箱的激振路径上，以在高频破碎锤工作时限制激振箱的前振幅度。

在一些实施方式中，所述激振防护机构设于所述激振箱的顶部和所述减震箱的顶部内壁之间，或者设于所述激振箱的底部和所述减震箱的底部内壁之间。

在一些实施方式中，所述激振防护机构包括挡板、弹性件和撞击板；所述挡板安装于所述激振箱上；所述撞击板通过所述弹性件安装于所述减震箱上，并且，所述撞击板位于所述挡板的激振路径的前方。

在一些实施方式中，所述激振防护机构还包括限位机构；所述限位机构连接于所述减震箱上并用于限制所述撞击板和所述挡板向前运动超过预设距离。

在一些实施方式中，所述限位机构包括限位板；所述限位板安装于所述激振箱上并间隔设置于所述撞击板的前方。

在一些实施方式中，所述限位机构包括底座；所述弹性件通过所述底座安装于所述减震箱上；所述撞击板的后端具有向着所述减震箱的内壁延伸出去的竖板；并且，所述底座位于所述竖板的运动路径的前方。

在一些实施方式中，还包括减震机构；所述激振箱的后部与所述减震箱的后部之间可以通过减震机构相连接。

在一些实施方式中，还包括刀具；所述刀具连接于所述激振箱的前端并延伸到所述减震箱的外部。

综上所述，本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本发明中，激振箱通过连杆机构铰接于减震箱内，且当高频破碎锤进行水平打击、倾斜向上/向下打击时，激振箱通过连杆机构悬吊于减震箱内，这样一来，激振箱悬吊于减震箱的下方，激振箱在激振时会以类似于“撞钟”的原理将自身的重力转换为惯性力以增强水平/倾斜打击力，从而提高高频破碎锤的水平/倾斜打击能力，使其适用于例如隧道掌子面的破碎开挖工作。

附图说明

图1为现有高频破碎锤在进行水平打击时的结构示意图。

图2为本发明实施例一的结构示意图。

图3为图2中区域A的放大结构示意图。

图4为本发明实施例二的结构示意图。

图5为图4中区域B的放大结构示意图。

图6为现有技术所对应的激振箱原理打击图。

图7为本发明所对应的激振箱原理打击图。

图中各标号的释义为：耳座1，减震箱2，减震机构3，第一连杆机构4，激振箱5，第二连杆机构6，刀具7，激振防护机构8，弹性件81，撞击板82，挡板83，限位板84，底座85，竖板86。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二等类似用语只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图2所示，本申请实施例所述的一种可增强水平及倾斜打击力的高频破碎锤包括减震箱2、激振箱5和连杆机构。为便于描述，以高频破碎锤处于水平状态时的姿态来介绍本申请实施例的相关结构及技术效果，并引入附图中所示的直角坐标系来阐释本申请实施例的相关结构，其中，X轴所示方向为后方，Y轴所示方向为上方。

如图2所示，所述激振箱5至少有一部分位于所述减震箱2内，在图2中，则是激振箱5的后部位于减震箱2内。激振箱5可产生前后方向的激振力。

激振箱5可以通过连杆机构与减震箱2相铰接，并且当高频破碎锤进行水平打击、倾斜向上/向下打击时，所述激振箱5通过所述连杆机构悬吊于所述减震箱2内。

所述连杆机构包括第一连杆机构4和第二连杆机构6。当高频破碎锤进行水平打击、倾斜向上/向下打击时，第一连杆机构4铰接于激振箱5前端与减震箱2前部之间，第二连杆机构6铰接于激振箱5后端与减震箱2后部之间。连杆机构可以使激振箱5能够相对减震箱2进行运动，从而使激振箱5在进行激振运动时不会带动减震箱2也进行激振运动。在这里，现有技术中的第一连杆机构4和第二连杆机构6的上端是与激振箱5相铰接的，第一连杆机构4和第二连杆机构6的下端是与减震箱2相铰接的，如背景技术部分所述，连杆机构以这样的方式设置会不适用水平打击。而本申请实施例中，第一连杆机构4和第二连杆机构6的上端与减震箱2相铰接，第一连杆机构4和第二连杆机构6的下端与激振箱5相铰接，这样一来，激振箱5悬吊于减震箱2的下方，激振箱5在激振时会以类似于“撞钟”的原理将自身的重力转换为惯性力以增强水平/倾斜打击力，从而提高高频破碎锤的水平/倾斜打击能力，使其适用于例如隧道掌子面的破碎开挖工作。

上述表格示意出了现有高频破碎锤和本发明所述的高频破碎锤的试验和测试数据。从该表格中可以直观地看出，本发明相较于现有技术能将水平/倾斜打击力显著提升。

另外，如图6和图7所示，以第一连杆机构4或第二连杆机构6的动作范围来解释打击原理，其中，C点表示高频破碎锤刚好与掌子面接触打击时的位置，由于高频破碎锤的结构设计使得连杆机构通常是略倾斜设置的，从而使得AB之间的距离大于BC之间的距离。此时，如图6所示，现有连杆机构在进行水平打击时，激振箱5在从A点到C点前进的过程中，由于重力是竖直向下的，而从A点到B点的高度是提升的，重力会成为阻力，而从B点到C点的过程中，重力才会成为助推力，因此，现有连杆机构在进行水平打击时，重力会在一大段距离内成为阻碍力，仅在一小段距离内成为助推力。如图7所示，连杆机构采用本申请实施例所述的设置方式后，激振箱5在从A点到C点前进的过程中，A点到B点的高度是降低的，因此重力在此过程中会成为助推力，而从B点到C点的过程中，重力会成为阻力。可见，本申请实施例相对于现有技术而言，激振箱5的重力具有更长的助推距离，从而能够提高在C点进行水平打击时的撞击力度，进而提高激振力。

另外，减震箱2的后端可以通过例如焊接的方式连接有耳座1，耳座1用于连接臂架或车身。

并且，激振箱5的前端连接有可延伸到减震箱2外部的刀具7，刀具7则主要用于破碎作业，刀具7可以是斗齿、钎杆或者刀排等破碎组件。

所述激振箱5的后部与所述减震箱2的后部之间可以通过减震机构3相连接，减震机构3可以包括囊式空气弹簧，囊式空气弹簧的一侧与减震箱2的后端内侧壁相连接，囊式空气弹簧的另一侧与激振箱5的后端相连接，囊式空气弹簧由夹有帘线的橡胶气囊和密闭在其中的压缩空气(主要是氮气)组成，气囊的内层用气密性的橡胶制成，而外层则用耐油橡胶制成。气囊一般做成两节，但也有单节或三、四节的，节数越多，弹性越好，但密封性差。节和节之间围有钢制的腰环，使中间部分不致有径向扩张，并防止两节之间相互摩擦。气囊的上下盖板将气囊密闭。本申请实施例通过减震机构3来实现激振箱5与减震箱2后端之间的缓冲，从而尽可能地避免将激振力传递至臂架或车身上。

当高频破碎锤正常工作时，刀具7因始终与岩石等挤压接触，故减震机构3通常都处于挤压状态，激振箱5的激振运动被限制在较小的范围内。但当挤压力度不够，或高频破碎锤空打时，刀具7会在激振箱5的激振运动带动下在减震箱2内往复运动，如果激振箱5的激振幅度过大，则可能导致激振箱5与减震箱2发生撞击而产生较大的噪音，甚至因碰撞而发生损坏，更有甚者会直接撕裂减震机构3中的气囊。由于激振箱5的后部与减震箱2的后部之间通过减震机构3相连接，故撞击一般发生在激振箱5的前部与减震箱2的前部之间。

为了尽可能减少例如空打等过度激振行为所带来的损害，如图2所示，本申请实施例在所述激振箱5和所述减震箱2之间设置有激振防护机构8，该激振防护机构8位于所述激振箱5的振动路径上，以在高频破碎锤工作时限制激振箱5的前振幅度，防止激振箱5与减震机构3直接相撞。

如图2和图3所示，激振防护机构8可以设置在激振箱5的顶部和减震箱2的顶部内壁之间，但显然其也可以设置在激振箱5的底部和减震箱2的底部内壁之间。这里以图2和图3所示的激振防护机构8设置在激振箱5的顶部和减震箱2的顶部内壁之间为例来阐述激振防护机构8的具体结构，所述激振防护机构8包括挡板83、弹性件81和撞击板82。

所述挡板83安装于所述激振箱5的顶部上，并向上延伸出一段距离。

所述撞击板82通过所述弹性件81安装于所述减震箱2上，即弹性件81的上端与减震箱2的上侧内壁相连接，撞击板82则连接于弹性件81的下端，并且，所述撞击板82位于所述挡板83的振动路径的前方。

这样一来，当高频破碎锤进行例如空打等过度激振行为时，激振箱5若向后振动，则会被减震机构3限制运动，当激振箱5向前振动时，会带动挡板83向前运动，当挡板83向前运动到一定幅度时会与撞击板82发生碰撞，然后挤压弹性件81变形。同时，变形后的弹性件81会对挡板83提供一个向后的弹力，促使激振箱5向后运动，从而实现限制激振箱5振幅的目的，避免激振箱5向前运动过大距离而与减震箱2相撞。由于不再发生相撞，故也能减少噪音的产生。

为防止弹性件81变形过大，以至于激振箱5及其挡板83过度向前运动，本申请实施例所述的激振防护机构8中还可以包括一个限位机构，该限位机构用于限制所述撞击板82和所述挡板83向前运动超过预设距离。该限位机构可以是如图2和图3中所示的限位板84，该限位板84设置在激振箱5的上侧内壁上，并且，该限位板84向下延伸出一段距离并间隔设置于所述撞击板82的前方，用于与撞击板82的前端相抵触，避免撞击板82向前运动过多距离，从而避免弹性件81变形过大，进一步地限制了挡板83(也即激振箱5)向前运动的最大距离。

实施例二

为防止弹性件81变形过大，实施例二还提供了另一种结构形式的激振防护机构8。如图4和图5所示，与实施例一相同的地方在于，实施例二所述的激振防护机构8依然包括有弹性件81、撞击板82和挡板83且设置方式相同，不同处在于实施例二所述的激振防护机构8中，其限位机构包括底座85，撞击板82、弹性件81和底座85依次连接，且底座85还与减震箱2相连接。并且，撞击板82的后端还具有向着所述减震箱2的内壁延伸出去的竖板86，使得所述底座85位于所述竖板86的运动路径的前方。

这样一来，当激振箱5向前运动时，挡板83先与撞击板82的后端接触并挤压弹性件81变形。当激振箱5向前运动的幅度超过预设值时，撞击板82延伸出去的竖板86会与底座85的后端相抵触，从而限制竖板86进一步向前运动，同时阻止弹性件81的进一步变形，并最终阻止挡板83和激振箱5向前运动。

在实施例一和实施例二中，所述弹性件81可以是弹性橡胶，例如，可以采用弹性橡胶制成圆柱或竖向截面为双曲面的形状，并可沿振动方向依次设置多个。橡胶弹性是指以天然橡胶为代表的一类高分子材料在外力作用下表现出的大幅可逆形变的性质，其价格实惠，性能稳定。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可增强水平及倾斜打击力的高频破碎锤，其特征在于：包括减震箱(2)、激振箱(5)和连杆机构；

所述激振箱(5)通过所述连杆机构铰接于所述减震箱(2)内，且当高频破碎锤进行水平打击、倾斜向上/向下打击时，所述激振箱(5)通过所述连杆机构悬吊于所述减震箱(2)内。

2.如权利要求1所述的一种可增强水平及倾斜打击力的高频破碎锤，其特征在于：所述连杆机构包括第一连杆机构(4)和第二连杆机构(6)；当高频破碎锤进行水平打击、倾斜向上/向下打击时，所述第一连杆机构(4)和所述第二连杆机构(6)分别铰接于所述激振箱(5)与所述减震箱(2)的前侧和后侧之间，且所述第一连杆机构(4)和所述第二连杆机构(6)的上端与所述减震箱(2)相铰接，所述第一连杆机构(4)和所述第二连杆机构(6)的下端与所述激振箱(5)相铰接。

3.如权利要求1所述的一种可增强水平及倾斜打击力的高频破碎锤，其特征在于：还包括激振防护机构(8)；所述激振防护机构(8)设于所述激振箱(5)和所述减震箱(2)之间，且所述激振防护机构位于所述激振箱(5)的激振路径上，以在高频破碎锤工作时限制激振箱(5)的前振幅度。

4.如权利要求3所述的一种可增强水平及倾斜打击力的高频破碎锤，其特征在于：所述激振防护机构(8)设于所述激振箱(5)的顶部和所述减震箱(2)的顶部内壁之间，或者设于所述激振箱(5)的底部和所述减震箱(2)的底部内壁之间。

5.如权利要求4所述的一种可增强水平及倾斜打击力的高频破碎锤，其特征在于：所述激振防护机构(8)包括挡板(83)、弹性件(81)和撞击板(82)；

所述挡板(83)安装于所述激振箱(5)上；

所述撞击板(82)通过所述弹性件(81)安装于所述减震箱(2)上，并且，所述撞击板(82)位于所述挡板(83)的激振路径的前方。

6.如权利要求5所述的一种可增强水平及倾斜打击力的高频破碎锤，其特征在于：所述激振防护机构(8)还包括限位机构；所述限位机构连接于所述减震箱(2)上并用于限制所述撞击板(82)和所述挡板(83)向前运动超过预设距离。

7.如权利要求6所述的一种可增强水平及倾斜打击力的高频破碎锤，其特征在于：所述限位机构包括限位板(84)；所述限位板(84)安装于所述激振箱(5)上并间隔设置于所述撞击板(82)的前方。

8.如权利要求6所述的一种可增强水平及倾斜打击力的高频破碎锤，其特征在于：所述限位机构包括底座(85)；所述弹性件(81)通过所述底座(85)安装于所述减震箱(2)上；所述撞击板(82)的后端具有向着所述减震箱(2)的内壁延伸出去的竖板(86)；并且，所述底座(85)位于所述竖板(86)的运动路径的前方。

9.如权利要求1所述的一种可增强水平及倾斜打击力的高频破碎锤，其特征在于：还包括减震机构(3)；所述激振箱(5)的后部与所述减震箱(2)的后部之间可以通过减震机构(3)相连接。

10.如权利要求1所述的一种可增强水平及倾斜打击力的高频破碎锤，其特征在于：还包括刀具(7)；所述刀具(7)连接于所述激振箱(5)的前端并延伸到所述减震箱(2)的外部。