本實(shí)用新型涉及一種,具體來(lái)說(shuō),涉及一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制方便,工作效率更高,裂石效果更好,連續(xù)性更強(qiáng),且無(wú)污染,無(wú)噪音,且泄壓閥的控制更加方便快捷的基于緩沖液壓超高壓液控單向閥的全自動(dòng)裂石機(jī)。
背景技術(shù):
裂石設(shè)備是將巖石從大地上分裂出來(lái)的新型施工設(shè)備,目前,大部分施工均采用非爆破施工方法,即利用辟石器、膨脹劑、破碎類(lèi)設(shè)備(如破碎錘等)、鉤機(jī)、繩鋸、盤(pán)鋸、火焰切割和水切割設(shè)備操作。
繩鋸、盤(pán)鋸、火焰切割、水切割屬于面加工施工方式,需要在巖石上切開(kāi)整個(gè)斷面,效率很低,能耗大,盤(pán)鋸一次性投入少,在很多小規(guī)模、軟質(zhì)巖(單軸抗壓強(qiáng)度不大于50MPa)施工場(chǎng)所比較適合;繩鋸采用人造金剛石,使用成本貴,常用于價(jià)值較高的石材切割。至于火焰切割與水切割,切割深度都不大,且價(jià)格昂貴、能耗大、效率不高,在普通巖石的施工上、基本不使用。
點(diǎn)加工類(lèi)方法(即不需要將巖石使用面加工的方法與大地脫離開(kāi)),目前有四種比較常見(jiàn),具體如下:膨脹劑,一次性投入成本低,但每次施工間隔最快需要半天才能完成一次,效率不高,且受天氣和地面環(huán)境影響大,由于是以石灰為主要原料,容易造成周邊土壤堿化,至于熱膨脹劑,使走的非爆破類(lèi)邊緣會(huì)產(chǎn)生爆炸效應(yīng),當(dāng)然烈度不如炸藥,但已經(jīng)不屬于非爆破類(lèi)方法了;辟石器,此設(shè)備在中國(guó)制造商眾多,但由于功率小、鍥塊是個(gè)易損件,不僅不能承受太高壓力,還造成施工成本高,多用于巖石的二次分解,也有用于巖石的一次性開(kāi)挖,但效率和施工成本遠(yuǎn)不如裂石機(jī),巖石的一次性開(kāi)挖市場(chǎng)使用辟石器的并不多;鉤機(jī),是一種不錯(cuò)的巖石分裂設(shè)備,特別適合用于裂縫很多、整體性較差、巖石較軟的施工場(chǎng)所,只是一次性投入成本過(guò)高,在裂縫較少、硬度高的場(chǎng)合,幾乎無(wú)法使用;破碎類(lèi)設(shè)備最典型的就是挖掘機(jī)的破碎錘,與鉤機(jī)一樣,對(duì)硬巖和整體性較好的巖石,施工效率級(jí)差,但由于其靈活、簡(jiǎn)便、也是最為常見(jiàn)的一種設(shè)備,目前仍是巖石一次性開(kāi)挖最廣泛使用的設(shè)備,代價(jià)就是效率低、能耗高、施工成本大。
在液壓工具領(lǐng)域,目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用超高壓技術(shù)比較廣泛,但其單向閥都是集成在氣驅(qū)液泵上,并且通流量小,因?yàn)槠涞蛪簳r(shí)的流量不會(huì)超過(guò)5升/分鐘,當(dāng)壓力高于100MPa時(shí),其流量基本都在1升/分鐘以下,所以單向閥的通徑很小,對(duì)于小通徑閥(4mm通徑及以下),是很容易做到超高壓的,而200MPa,6通徑的單向閥,其密封,閥座壽命,是個(gè)很難克服的難關(guān)。另外,大流量的液壓超高壓(100MPa及以上)元件目前未能突破、目前面臨的主要問(wèn)題是材料和熱處理問(wèn)題,在100MPa及以上超高壓狀態(tài)下,材料會(huì)變形,再高的尺寸和位置精度,在變形面前,都無(wú)法保持,液壓元件相應(yīng)的精密配合不是被咬死,就是出現(xiàn)密封和壽命問(wèn)題。
在常規(guī)壓力(50MPa下)的液壓領(lǐng)域,我們通常認(rèn)為液壓油是不可壓縮的,但隨著壓力的增加,特別是壓力達(dá)到200MPa時(shí),液壓油會(huì)有超過(guò)10%以上的壓縮量,當(dāng)液壓系統(tǒng)的超高壓力直接泄壓時(shí),由于壓差太大,這部分被壓縮的油液會(huì)以極高的流速泄出,不僅會(huì)對(duì)閥件產(chǎn)生沖蝕,也讓油液產(chǎn)生氣化現(xiàn)象,而油液中大量氣泡的增加,總會(huì)有少數(shù)氣泡進(jìn)入加壓循環(huán),形成一個(gè)個(gè)微型“炸彈”并在液壓系統(tǒng)中被壓爆,對(duì)超高壓系統(tǒng)產(chǎn)生破壞。這種現(xiàn)象,在泄壓的開(kāi)始階段尤為突出,是液壓超高壓應(yīng)用領(lǐng)域極為頭痛的一個(gè)問(wèn)題,為了避免此問(wèn)題,往往需要在泄油回路上施加超高壓背壓,不僅增加成本,也讓泄油時(shí)間延長(zhǎng),在液壓超高壓領(lǐng)域,目前市場(chǎng)上能買(mǎi)到的超高壓電磁換向閥,最大額定工作壓力只能達(dá)到70MPa,當(dāng)更高壓力時(shí),沒(méi)有相應(yīng)的電磁換向閥產(chǎn)品,70MPa液壓超高壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化非常困難,特別是上了100MPa以上的液壓超高壓系統(tǒng),目前均無(wú)法用常規(guī)液壓回路手段實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)以上的不足,本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制方便,工作效率更高,裂石效果更好,連續(xù)性更強(qiáng),且無(wú)污染,無(wú)噪音,且泄壓閥的控制更加方便快捷的基于緩沖液壓超高壓液控單向閥的全自動(dòng)裂石機(jī),它包括液壓站、至少一個(gè)裂石棒、液壓管、單向閥和泄壓閥,所述液壓站與單向閥之間通過(guò)液壓管連通,單向閥與每一所述裂石棒之間通過(guò)液壓管連通,以實(shí)現(xiàn)液壓站內(nèi)的油液向各裂石棒單方向輸出,各裂石棒與泄壓閥之間通過(guò)液壓管連通,泄壓閥與液壓站之間通過(guò)兩條液壓管連通,每一裂石棒在頂出的過(guò)程中,所述泄壓閥呈關(guān)閉狀態(tài),每一裂石棒在收縮的過(guò)程中,其中一條液壓管實(shí)現(xiàn)液壓站內(nèi)的油液控制泄壓閥的開(kāi)啟,另外一條液壓管實(shí)現(xiàn)各裂石棒內(nèi)的油液回流至液壓站。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,所述泄壓閥包括第二閥體、第二單向閥、泄壓活塞體和泄壓頂桿,所述第二閥體的中間形成有相互連通的第二容腔和第三容腔,所述第二容腔位于第三容腔的正下方,第二閥體的底端設(shè)置有與第二容腔相連通的第二入口,所述第二入口通過(guò)液壓管連通至裂石棒,第二閥體的頂端設(shè)置有與第三容腔相連通的泄壓口,泄壓口通過(guò)液壓管連通至液壓站;第二閥體的側(cè)壁設(shè)置有與第三容腔相連通的第二出口,第二出口通過(guò)液壓管連通至液壓站;所述第二單向閥固定安裝在第二容腔內(nèi),第二單向閥與第二容腔之間密封配合,第二單向閥的輸入端與第二入口相連通,第二單向閥的輸出端與第三容腔相連通;所述泄壓活塞體滑設(shè)在第三容腔內(nèi),且可沿著第三容腔上下滑動(dòng),泄壓活塞體與第二閥體之間為密封設(shè)置;所述泄壓頂桿呈縱向設(shè)置,泄壓頂桿的頂端固定連接泄壓活塞體,壓頂桿的底端可伸入到第二單向閥內(nèi),泄壓頂桿可向上慢慢頂起第二單向閥的封堵體。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,所述泄壓頂桿的底端設(shè)置有與第二單向閥的封堵體形狀適配的承托部。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,所述第二單向閥包括第三閥體、第二彈簧座、第二彈簧和第二封堵鋼球,所述第三閥體固定安裝在第二容腔內(nèi),第三閥體與第二閥體之間為密封設(shè)置,第三閥體的中間形成有第四容腔,第三閥體的頂端設(shè)置有與第四容腔相連通的第三出口,第三出口與第三容腔連通,所述第三出口與第四容腔的連接位置設(shè)置有第二封堵部,第三閥體的底端設(shè)置有分別與第四容腔相連通的至少一個(gè)第三入口,所有第三入口分別與第二入口相連通,所述第二彈簧座設(shè)置在第四容腔內(nèi)對(duì)應(yīng)于第三出口的位置,所述第二彈簧安裝在第二彈簧座之上,所述第二封堵鋼球作為封堵體設(shè)置在第三出口與第二彈簧之間,以使得第二封堵鋼球緊抵住第二封堵部,第二封堵鋼球與第二封堵部之間為密封配合。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,所述第二封堵鋼球?yàn)榍蝮w,所述第二封堵部為球體的一部分。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,所述第三入口的數(shù)量為多個(gè),所有第三入口呈圓環(huán)狀等間隔分布。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,所述裂石棒包括缸體,以及至少一組缸蓋、活塞體和活塞桿,所述缸體上設(shè)置有進(jìn)油管道、回油管道和至少一個(gè)活塞槽,所述活塞槽一端封閉,另一端呈開(kāi)口設(shè)置,所有缸蓋分別設(shè)置在對(duì)應(yīng)的活塞槽的開(kāi)口端,缸蓋上設(shè)置有滑孔,缸蓋與活塞槽之間密封設(shè)置,所有活塞體分別滑設(shè)在對(duì)應(yīng)活塞槽內(nèi),活塞體與活塞槽之間密封設(shè)置,所有活塞桿的一端分別固定連接各活塞體,另一端分別套設(shè)在對(duì)應(yīng)活塞槽的滑孔內(nèi),且可伸出對(duì)應(yīng)活塞槽的滑孔,活塞桿與活塞槽的滑孔之間密封設(shè)置,所述進(jìn)油管道的外端(入油口)通過(guò)液壓管連通至分配器的對(duì)應(yīng)出油管,進(jìn)油管道的內(nèi)端位于活塞槽的對(duì)應(yīng)無(wú)桿腔的位置,所述回油管道的內(nèi)端位于活塞槽的對(duì)應(yīng)有桿腔的位置,回油管道的外端通過(guò)液壓管連通至泄壓閥。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,所述活塞槽的數(shù)量為多個(gè),所有活塞槽呈從上往下等間隔分布。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,所述單向閥包括第一閥體、第一彈簧座、第一彈簧和第一封堵鋼球,所述第一閥體的中間形成有第一容腔,第一閥體的頂端設(shè)置有與第一容腔相連通的第一入口,所述第一入口通過(guò)液壓管連通至液壓站,第一入口與第一容腔的連接位置設(shè)置有第一封堵部,第一閥體的底端設(shè)置有分別與第一容腔相連通的至少一個(gè)第一出口,所有第一出口通過(guò)液壓管連通至分配器,所述第一彈簧座設(shè)置在第一容腔內(nèi)對(duì)應(yīng)于第一入口的位置,所述第一彈簧安裝在第一彈簧座之上,所述第一封堵鋼球設(shè)置在第一入口與第一彈簧之間,以使得第一封堵鋼球緊抵住第一封堵部,第一封堵鋼球與第一封堵部之間為密封配合。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,所述第一封堵鋼球?yàn)榍蝮w,所述第一封堵部為球體的一部分。
本實(shí)用新型的有益效果:
1、本實(shí)用新型的裂石機(jī)是將巖石從大地上分裂出來(lái)的新型施工設(shè)備,利用液壓缸的原理將分裂對(duì)象頂開(kāi),操作簡(jiǎn)單,施工方便,且施工時(shí)無(wú)任何震動(dòng)和噪音,完全靠液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)慢慢將將巖石頂裂,屬于對(duì)環(huán)境無(wú)傷害的、非爆破一次性開(kāi)挖施工類(lèi)設(shè)備。
2、本實(shí)用新型通過(guò)泄壓閥與液壓站之間的另外一個(gè)支路輸出的油液實(shí)現(xiàn)泄壓閥的開(kāi)啟和關(guān)閉,泄壓閥的控制更加方便快捷,可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制(控制面板),而無(wú)需手動(dòng)操作。
3、本實(shí)用新型的單向閥采用插入式液壓超高壓?jiǎn)蜗蜷y,能解決200MPa壓力以內(nèi)的液壓油單向流動(dòng)需求,其額定流量能達(dá)到30升/分鐘,此時(shí)壓降損失不超過(guò)2MPa,也就是說(shuō),其壓降不超過(guò)額定工作壓力的1%,解決了許多液壓超高壓大流量單向流動(dòng)問(wèn)題;另外,我們使用的超高壓硬密封方式,讓閥的結(jié)構(gòu)和密封變得更簡(jiǎn)單可靠。
4、本實(shí)用新型的泄壓閥采用緩沖液壓超高壓液控單向閥,啟閉緩沖液壓超高壓液控單向閥的反向開(kāi)啟功能,可以極大減輕超高壓油液對(duì)閥的沖蝕現(xiàn)象和氣化現(xiàn)象;另外,啟閉緩沖液壓超高壓液控單向閥的反向開(kāi)啟功能,控制腔需要的是低壓,而在低壓條件下,我們完全能使用成熟的自動(dòng)化控制技術(shù),從而將目前多數(shù)70~200MPa液壓超高壓應(yīng)用領(lǐng)域的功能提升和控制完善;再有,使用了啟閉緩沖液壓超高壓液控單向閥,讓裂石機(jī)裂石退回時(shí)直接泄壓,不但大幅度提高了效率(由原來(lái)的10分鐘降為90秒),也解決了令人擔(dān)憂的沖蝕和氣化現(xiàn)象,更主要的是,讓原來(lái)管道阻尼引起的發(fā)熱現(xiàn)象得到了徹底解決(改機(jī)需要20米長(zhǎng)的軟管,而如此高壓力的軟管只有國(guó)外進(jìn)口,并且沒(méi)有大通徑膠管,通徑只有4.7毫米,但軟管需要頻繁搬動(dòng),數(shù)量不能太多)
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的基于緩沖液壓超高壓液控單向閥的全自動(dòng)裂石機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型的裂石棒的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型的分配器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型的單向閥的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實(shí)用新型的泄壓閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步闡述,其中,本實(shí)用新型的方向以圖1為標(biāo)準(zhǔn)。
如圖1和2所示,本實(shí)用新型的基于緩沖液壓超高壓液控單向閥的全自動(dòng)裂石機(jī)包括液壓站1、分配器2、四個(gè)裂石棒3、液壓管4、單向閥5和泄壓閥6,液壓站1其中一個(gè)支路輸出高壓油液,高壓油液經(jīng)單向閥5單方向的流入分配器2內(nèi),分配器2再將油液等壓注入四個(gè)裂石棒3(無(wú)桿腔)內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)四個(gè)裂石棒3的頂出動(dòng)作,以達(dá)到裂石的目的;液壓站1的另一輸出支路高壓油液,高壓油液注入泄壓閥6,從而實(shí)現(xiàn)泄壓閥6的開(kāi)啟,四個(gè)裂石棒3內(nèi)的高壓油液再經(jīng)由泄壓閥6回流至液壓站1(油箱),如此反復(fù)動(dòng)作,即可快速實(shí)現(xiàn)裂石的目的。本實(shí)用新型裂石棒3的數(shù)量可以是多個(gè),可以根據(jù)實(shí)際目標(biāo)對(duì)象的面積和硬度確定,本實(shí)用新型僅以四個(gè)為例作說(shuō)明。
液壓站1為液壓源,一般采用大功率的手動(dòng)液壓泵或自動(dòng)液壓泵,本實(shí)用新型優(yōu)先考慮使用自動(dòng)液壓泵。液壓站1分兩個(gè)支路實(shí)現(xiàn)油液的高壓輸出,其中一個(gè)支路作為動(dòng)力源,另外一個(gè)支路作為泄壓閥6的控制開(kāi)關(guān)。
單向閥5設(shè)置在液壓站1與分配器2之間,單向閥5的兩端分別通過(guò)液壓管4連通至液壓站1和分配器2,通過(guò)單向閥5實(shí)現(xiàn)油液由液壓站1分別向四個(gè)裂石棒3的單向流動(dòng),如圖4所示,單向閥5包括第一閥體51、第一彈簧座52、第一彈簧53和第一封堵鋼球54,其中:
第一閥體51的中間形成有第一容腔511,第一閥體51的頂端設(shè)置有與第一容腔511相連通的第一入口512,第一入口512通過(guò)液壓管4連通至液壓站1,第一閥體51的底端設(shè)置有分別與第一容腔511相連通的六個(gè)第一出口513,所有第一出口513通過(guò)液壓管4連通至分配器2,六個(gè)第一出口513呈圓環(huán)狀等間隔分布,第一入口512與第一容腔511的連接位置設(shè)置有第一封堵部514,第一封堵部514為球體的一部分;第一彈簧座52設(shè)置在第一容腔511內(nèi)對(duì)應(yīng)于第一入口512的位置;第一彈簧53安裝在第一彈簧座52之上;第一封堵鋼球54設(shè)置在第一入口512與第一彈簧53之間,第一封堵鋼球54為球體,第一封堵鋼球54的直徑略小于第一封堵部514所在球體的直徑,利用第一彈簧53的彈性壓迫,以使得第一封堵鋼球54緊抵住第一封堵部514,第一封堵鋼球54與第一封堵部514之間為緊密配合。
當(dāng)?shù)谝蝗肟?12內(nèi)的油液的壓力大于第一容腔511內(nèi)的油液的壓力的時(shí)候(液壓站1注油輸入動(dòng)力),油液向上作用于第一封堵鋼球54,第一封堵鋼球54與第一封堵部514之間形成一定的進(jìn)油間隙,油液慢慢注入到第一容腔511內(nèi),并順利進(jìn)入分配器2內(nèi);當(dāng)?shù)谝蝗肟?12內(nèi)的油液的壓力小于第一容腔511內(nèi)的油液的壓力的時(shí)候,第一彈簧53迫使第一封堵鋼球54緊抵住第一封堵部514,第一彈簧53與第一封堵部514之間形成密封面,從而實(shí)現(xiàn)油液只能單方向流動(dòng)。
第一閥體51、第一彈簧座52、第一彈簧53和第一封堵鋼球54都是液壓超高壓元件,能承受壓力是最基本的要求,因而選用了42CrNiMoA材料,采用鍛壓退貨處理,精加工之前進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,δb不小于980MPa,δs不小于835MPa,其中最重要的是鋼球和閥座的硬度搭配,閥體硬度控制在HRC27~30間,鋼球表面硬度最終定在HRC53~58間,與進(jìn)油孔連接的超高壓接頭硬度在HRC23~25間。
分配器2連接在單向閥5與各裂石棒3之間,以實(shí)現(xiàn)油液一對(duì)多的輸出,分配器2采用較硬質(zhì)的金屬材料制成,如圖3所示,分配器2包括本體21、進(jìn)油管22、四級(jí)緩沖槽23、數(shù)個(gè)緩沖孔24和四個(gè)出油管25,本體21呈縱向設(shè)置的圓盤(pán)狀;進(jìn)油管22設(shè)置在本體21的上表面居中位置,且與單向閥5之間通過(guò)液壓管4連通;四級(jí)緩沖槽23呈從上往下串聯(lián)在一起,各級(jí)緩沖槽23之間分別通過(guò)緩沖孔24連通;四個(gè)出油管25分別設(shè)置在本體21的下表面,且分別與第四級(jí)的緩沖槽23相連通;任意兩個(gè)緩沖槽23之間的緩沖孔24呈數(shù)個(gè)環(huán)狀等間隔分布或者呈矩陣式等間隔分布,四個(gè)出油管25呈環(huán)狀等間隔分布或者呈矩陣式等間隔分布。通過(guò)多級(jí)緩沖池的設(shè)計(jì),利用緩沖池的緩沖作用,可以使得四個(gè)出油管25的油液的壓力基本一致,從而保證各個(gè)裂石棒3的油液輸入壓力相同或者相當(dāng),從而實(shí)現(xiàn)液壓站1對(duì)各個(gè)裂石棒3的等壓精確控制,緩沖槽23的級(jí)數(shù)越多,裂石棒3的輸入壓力越趨于相同。
四個(gè)裂石棒3與分配器2的四個(gè)出油管25之間分別通過(guò)液壓管4連通,本實(shí)用新型的裂石棒3可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)作用,即它包括多個(gè)可作伸縮運(yùn)動(dòng)的作用點(diǎn),四個(gè)裂石棒3的結(jié)構(gòu)一樣,如圖2所示(圖中僅以兩個(gè)作用點(diǎn)示出),裂石棒3包括缸體31、六個(gè)缸蓋32、六個(gè)活塞體33、六個(gè)活塞桿34和連接支架35,其中:
缸體31的外部輪廓為縱向設(shè)置的圓柱體,缸體31上設(shè)置有進(jìn)油管道311、回油管道312和六個(gè)活塞槽313,進(jìn)油管道311的外端(入油口)通過(guò)液壓管4連通至分配器2的對(duì)應(yīng)出油管25,進(jìn)油管道311的內(nèi)端(出油口)位于活塞槽313的對(duì)應(yīng)無(wú)桿腔的位置(左端端部或者側(cè)壁靠左);回油管道312的內(nèi)端(入油口)位于活塞槽313的對(duì)應(yīng)有桿腔的位置(側(cè)壁靠右位置),回油管道312的外端(出油口)通過(guò)液壓管4連通至泄壓閥6;活塞槽313的外部輪廓為橫向設(shè)置的圓柱體,六個(gè)活塞槽311呈從上往下等間隔分布,所有活塞槽311的右端與外界連通,所有活塞槽311 的左端呈封閉狀態(tài),當(dāng)然,所述活塞槽也可以呈圓環(huán)狀等間隔分布或者呈多個(gè)圓環(huán)狀等間隔分布,視具體的分裂的對(duì)象而定。
六個(gè)缸蓋32分別設(shè)置在六個(gè)對(duì)應(yīng)的活塞槽313的右端,缸蓋32上設(shè)置有橫向設(shè)置的滑孔,缸蓋32與活塞槽313之間密封設(shè)置。
六個(gè)活塞體33分別滑設(shè)在各活塞槽313內(nèi),且可沿著活塞槽313左右滑動(dòng),活塞體33與活塞槽313之間密封設(shè)置。
六個(gè)活塞桿34的左端分別固定連接各活塞體33,活塞桿34的右端分別套設(shè)在對(duì)應(yīng)活塞槽313的滑孔內(nèi),且可伸出對(duì)應(yīng)活塞槽313的滑孔,活塞桿34與活塞槽313的滑孔之間密封設(shè)置。
連接支架35設(shè)置在缸體31的頂部,以實(shí)現(xiàn)缸體31穩(wěn)固的定位在石塊8(目標(biāo)對(duì)象)的定位孔81內(nèi),同時(shí)方便連接支架35的提攜。
液壓管4采用耐高壓的管材實(shí)現(xiàn),其起密封和硬度需要能夠承受高壓的沖擊。
泄壓閥6設(shè)置在各裂石棒3與液壓站1之間,以實(shí)現(xiàn)活塞桿34在伸出的過(guò)程中,回油管道312的出油端封閉,活塞桿34在收縮的過(guò)程中,回油管道312的出油端打開(kāi),如圖5所示,本實(shí)用新型的泄壓閥6采用緩沖液壓超高壓液控單向閥,它包括第二閥體61、第二單向閥62、泄壓活塞體63和泄壓頂桿64,其中:
第二閥體61的中間形成有相互連通的第二容腔611和第三容腔612,第二容腔611位于第三容腔612的正下方,第二閥體61的底端設(shè)置有與第二容腔611相連通的第二入口613,第二入口613分別通過(guò)液壓管4連通至回油管道312,第二閥體61的頂端設(shè)置有與第三容腔612相連通的泄壓口614,泄壓口614通過(guò)液壓管4連通至液壓站1;第二閥體61的側(cè)壁設(shè)置有與第三容腔612相連通的第二出口615,第二出口615通過(guò)液壓管4連通至液壓站1。
第二單向閥62的結(jié)構(gòu)與單向閥5一致,第二單向閥62固定安裝在第二容腔611內(nèi),第二單向閥62包括第三閥體621、第二彈簧座622、第二彈簧623和第二封堵鋼球624,其中:第三閥體621固定安裝在第二容腔611內(nèi),第三閥體621與第二閥體61之間為密封設(shè)置,第三閥體621的中間形成有第四容腔6211,第三閥體621的頂端設(shè)置有與第四容腔6211相連通的第三出口6212,第三閥體621的底端設(shè)置有分別與第四容腔6211相連通的六個(gè)第三入口6213,六個(gè)第三入口6213呈圓環(huán)狀等間隔分布,第三出口6212與第四容腔6211的連接位置設(shè)置有第二封堵部6214,第二封堵部6214為球體的一部分;第二彈簧座622設(shè)置在第四容腔6211內(nèi)對(duì)應(yīng)于第三出口6212的位置;第二彈簧623安裝在第二彈簧座622之上;第二封堵鋼球624設(shè)置在第三出口6212與第二彈簧623之間,利用第二彈簧623的彈性壓迫,以使得第二封堵鋼球624緊抵住第二封堵部6214,第二封堵部6214與第二封堵鋼球624之間為緊密配合。第二單向閥62的第三出口6212與第三容腔612連通,第二單向閥62的六個(gè)第三入口6213分別與第二入口613相連通。
泄壓活塞體63滑設(shè)在第三容腔612內(nèi),且可沿著第三容腔612上下滑動(dòng),泄壓活塞體63與第二閥體61之間為密封設(shè)置,泄壓活塞體63的極限位置不能超過(guò)第二出口615,即第二出口615始終位于泄壓活塞體63與第二單向閥62之間(第二出口615始終處于裸露狀態(tài))。
泄壓頂桿64呈縱向設(shè)置,泄壓頂桿64的頂端固定連接泄壓活塞體63,泄壓頂桿64的底端設(shè)置有與第二封堵鋼球624形狀適配的承托部,泄壓頂桿64的底端可伸入到第三閥體621的第三出口6212內(nèi),泄壓頂桿64的承托部可向上慢慢頂起第二封堵鋼球624。
泄壓閥6的工作原理如下:
⑴啟閉泄壓閥6關(guān)閉:
當(dāng)泄壓口614無(wú)壓力油時(shí),泄壓頂桿64在第二出口615背壓作用下(大于0.5MPa即可,這是我們液壓超高壓系統(tǒng)泄壓回路設(shè)計(jì)和使用中的經(jīng)驗(yàn)積累,所以我們?nèi)∠隧敆U復(fù)位彈簧)處于圖5位置,此時(shí)可以在第二入口613施加上200MPa的液壓壓力,第二封堵鋼球624在第二彈簧623的作用下,向著泄壓頂桿64方向移動(dòng),然后靠近第二封堵部6214,并在不超過(guò)200MPa的液壓超高壓力作用下,第二封堵鋼球624與第二封堵部6214表面緊密貼合,從而起到密封效果,將超高壓油液阻隔在第二入口613,此時(shí),泄壓閥6處于超高壓“關(guān)閉”狀態(tài)。
⑵啟閉泄壓閥6正向開(kāi)啟:
當(dāng)泄壓口614無(wú)壓力油時(shí),第二出口615可以接通35MPa的壓力油,泄壓頂桿64不管處于任何位置,都會(huì)退向泄壓口614,這樣第二出口615的壓力油可以克服第二彈簧623的阻力,流向第二入口613,由于是帶啟閉緩沖功能,主要用于液壓超高壓泄壓,正向通流道面積小,此閥不適合用于正向開(kāi)啟,但更換成非緩沖頂桿后,正向通流面積回復(fù)正常,可以使用此功能。
⑶啟閉泄壓閥6反向開(kāi)啟
在第二入口613處于超高壓狀態(tài)下,第二出口615處于低壓狀態(tài),當(dāng)泄壓口614接通控制壓力油時(shí),泄壓頂桿64強(qiáng)行將第二封堵鋼球624頂開(kāi),在頂開(kāi)的瞬間,超高壓液壓油會(huì)產(chǎn)生極大的沖擊現(xiàn)象,此時(shí)緩沖閥芯錐面0.2毫米的環(huán)形間隙會(huì)產(chǎn)生很大的節(jié)流效應(yīng),從而限制開(kāi)啟瞬間的液壓沖擊強(qiáng)度,隨著泄壓頂桿64在控制油的作用下向著第二入口613端移動(dòng),閥芯通流面積逐漸加大,節(jié)流效應(yīng)逐漸減弱直至達(dá)到六通徑的通流面積。反向開(kāi)啟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,泄壓活塞體63的直徑為40毫米,第二封堵鋼球624密封的覆蓋直徑為8毫米,面積比為25:1,也就是說(shuō),200MPa壓力下,泄壓口614的最小開(kāi)啟壓力為8MPa,150MPa壓力下,泄壓口614的最小壓力開(kāi)啟為6MPa,以此類(lèi)推。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式,本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施方式,在實(shí)施過(guò)程中可能存在局部微小的結(jié)構(gòu)改動(dòng),如果對(duì)本實(shí)用新型的各種改動(dòng)或變型不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍,且屬于本實(shí)用新型的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi),則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型。