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CN105916633B - 液压式冲击装置 - Google Patents

液压式冲击装置 Download PDF

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CN105916633B
CN105916633B CN201580004614.XA CN201580004614A CN105916633B CN 105916633 B CN105916633 B CN 105916633B CN 201580004614 A CN201580004614 A CN 201580004614A CN 105916633 B CN105916633 B CN 105916633B
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CN
China
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cup
piston
bushing
fluid pressure
percussion mechanism
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CN201580004614.XA
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松田年雄
后藤智宏
越后谷骏介
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Furukawa Rock Drill Co Ltd
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Abstract

于在活塞前进时将前室切换到低压回路的方式的液压式冲击装置中,减少活塞在与前室用衬套的滑动接触部位发生“粘着”。前室(2)具有与缸体(10)的内表面嵌合的前室用衬套(30)。在前室用衬套(30)的后部的内周面形成有与前室(2)连通且充满了工作油的液室空间作为缓冲室(3)。缓冲室(3)具有第二泄油回路(第一端面槽(46)~狭缝(48)~第二端面槽(47)),该第二泄油回路相对于用于将通过前室用衬套(30)的衬套轴承部的工作油导入到低压回路的泄油回路独立地设置。

Description

液压式冲击装置
技术领域
本发明涉及凿岩机、破碎机等液压式冲击装置。
背景技术
作为这种液压式冲击装置,例如公知有专利文献1所记载的技术。
专利文献1所记载的液压式冲击装置包括具有轴向中央的大径部和形成在该大径部的前后的小径部的活塞。而且,通过该活塞设置为在缸体内滑动配合,在活塞的外周面和缸体的内周面之间分别划分形成有前室和后室。
前室始终与高压回路连通,而后室利用切换阀机构分别与高压回路和低压回路交替地连通。在后室与高压回路连通时,使前后的受压面积不同,从而使活塞沿冲击方向移动,由此,在缸体内活塞反复前进和后退(以下也称作“后室交替切换方式”)。
然而,采用“后室交替切换方式”的专利文献1所记载的液压式冲击装置在冲击时像上述那样利用受压面积差使活塞沿冲击方向移动的情况下,前室始终与高压回路连通,因此,前室侧的工作油以克服活塞向冲击方向移动的方式进行作用。因此,在进一步提升冲击效率的方面存在探讨的余地。
相对于此,例如在专利文献2中公开了一种将前室和后室交替地切换到高压回路和低压回路的液压式冲击装置(以下也称作“前后室交替切换方式”)。若是“前后室交替切换方式”的液压式冲击装置,则在活塞前进时将前室切换到低压回路,因此,前室侧的工作油不会阻碍活塞向冲击方向移动。因而,在提升冲击效率的方面较为理想。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本实开昭61-169587号公报
专利文献2:日本特开昭46-1590号公报
专利文献3:日本实开平5-39877号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,“前后室交替切换方式”的液压式冲击装置在自活塞前进的冲击工序掉转而向后退工序转移的通常的冲击模式下,在前室中工作油发生急剧的压力变动。在“后室交替切换方式”的液压式冲击装置中,由于前室始终与高压回路连通,因此,这样的前室中的工作油的压力变动不会成为重大的问题。相对于此,在“前后室交替切换方式”的液压式冲击装置中,存在工作油中易于产生许多微小气泡、也就是气穴(cavitation)这样的问题。此外,存在因气穴消失所引起的冲击压力而发生侵蚀(腐蚀)这样的问题。
此外,本发明人等想到,就上述前室中的气穴的问题而言,由于在活塞前进时将前室切换到低压回路,因此,活塞前进时前室成为低压是根本的原因。即,除了在活塞前进时前室成为低压的上述“前后室交替切换方式”之外,在后室始终连接高压且前室交替地切换为高压和低压的“前室交替切换方式”(例如参照专利文献3)中也存在同样的问题。
因此,本发明即是着眼于这样的问题点而完成的,其课题在于针对在活塞前进时将前室切换到低压回路的方式的液压式冲击装置提供一种能够防止或抑制前室中的气穴的液压式冲击装置。
用于解决问题的方案
在此,在液压式冲击装置中,例如在凿岩机(架式钻机)中,为了防止在活塞前侧行程端活塞的大径部与缸体碰撞,进行在前室中设置缓冲室作为制动机构的操作。
像图7中表示在前室中设有缓冲室的一个例子那样,在该例子中,在前室用衬套130的后部划分形成有充满了工作油的液室空间,该液室空间成为与前室102连通的缓冲室103。缓冲室103在活塞120的大径部121进入到缓冲室103之后使液室成为封闭空间而限制活塞120的移动。此时,在压力油从缓冲室103向前室102侧高速地流出时,在压力油的流速较高的部位成为局部地产生气穴的原因。
因此,为了解决上述课题,本发明的第一技术方案的液压式冲击装置使与缸体内滑动配合的活塞前进、后退而冲击冲击用的杆,该液压式冲击装置的特征在于,该液压式冲击装置包括:前室和后室,其被划分形成在所述活塞的外周面和所述缸体的内周面之间,且该前室和后室之间前后隔离开地配置;以及切换阀机构,其供给、排出工作油,以在所述活塞前进时将所述前室切换到低压回路,并使所述活塞反复前进和后退,所述前室具有与所述缸体内表面嵌合的前室用衬套,在所述前室用衬套设有与所述前室连通且充满了工作油的液室空间作为缓冲室,所述缓冲室具有第二泄油回路,该第二泄油回路相对于用于将通过所述前室用衬套的衬套轴承部的工作油导入到低压回路的泄油回路独立地设置,并通过除所述衬套轴承部之外的部位。
采用本发明的第一技术方案的液压式冲击装置,第二泄油回路相对于用于将通过前室用衬套的衬套轴承部的工作油导入到低压回路的泄油回路(以下也称作“第一泄油回路”)独立地设置,并通过除衬套轴承部之外的部位,因此,能够使缓冲室内的工作油从除衬套轴承部之外的部位泄漏到低压回路。因此,在像“柄杆前进状态”时等那样在缓冲室内压力油被压缩而成为超高压状态时,能够将从前室用衬套内的缓冲室流出的工作油从除衬套轴承部之外的部位向“第二泄油回路”放出。而且,由于第二泄油回路使工作油从除衬套轴承部之外的部位泄漏到低压回路,因此,能够在衬套轴承部维持需要的间隙,并且能够尽可能地防止通常冲击时的冲击效率下降。
由此,与图7中作为比较例表示的不具有“第二泄油回路”的情况相比,采用本发明的第一技术方案的液压式冲击装置,由于缓和了缓冲室中的绝热压缩,因此,也能够抑制工作油的油温上升。并且,由于向前室流入的工作油的流速下降,因此,能够抑制局部地产生气穴。其次,利用切换阀机构将前室切换为高压,但由于能够抑制气穴,因此,也能够缓和由气穴的压缩引起的发热,能够急剧降低工作油温度上升。因此,也能够缓和由此引起的前室用衬套的铜合金部的膨胀。因而,能够减少活塞在与前室用衬套的滑动接触部位发生“粘着”。另外,相对于“第一泄油回路”的通路面积在因温度上升所引起的膨胀的作用下急剧减小,“第二泄油回路”的通路面积难以受到温度上升的影响。
并且,着眼于活塞在缓冲室内前进到行程前端而停止的情况下的活塞动作,利用阀切换被供给到前室的压力油从后衬套的内径和活塞的大径部之间的间隙向缓冲室内供给,活塞转变为后退。此时,由于压力油的一部分被从“第二泄油回路”排出,因此,缓冲室内的压力上升变平稳。因而,活塞的后退速度减慢,“柄杆前进状态”下每单位时间的冲击数减少,因此,能够缓和前室中的油温上升。
在此,本发明的第一技术方案的液压式冲击装置优选的是,所述第二泄油回路经由在除所述衬套轴承部之外的部位通过的一个或多个连通孔使该缓冲室内的工作油始终与低压回路连通,所述一个或多个连通孔的总通路面积相对于所述衬套轴承部的间隙量(由活塞的小径部和前衬套的内周的滑动接触面之间的内外径向的相对间隙形成的圆环状间隙的面积)而言被设定为由下述(式1)规定的预定范围内的面积。
0.1Apf<A<2.5Apf·····(式1)
其中,Apf:衬套轴承部的间隙量
A:连通孔的总通路面积
采用该结构,在尽可能地抑制通常冲击时的冲击效率下降的同时也抑制像“柄杆前进状态”时等那样在缓冲室内压力油被压缩而成为超高压状态时的油温上升的方面较为理想。另外,优选的是,在一个或多个连通孔始终与低压回路连通而成的第二泄油回路上附设节流机构。
此外,本发明的第一技术方案的液压式冲击装置优选的是,作为所述一个或多个连通孔,所述前室用衬套具有:径向连通通路,其与所述缓冲室连通,并且在圆周方向上隔离且沿着径向贯通形成;以及轴向连通通路,其包括狭缝,该狭缝与所述径向连通通路的位置相对齐地以与该径向连通通路连通的方式沿着轴向形成在该前室用衬套的外周面,在所述前室用衬套的前端侧的外周面与所述缸体的内周面之间形成有与所述轴向连通通路连通的泄油口,并且在所述泄油口上连接有始终与所述低压回路连通的低压口,所述第二泄油回路使所述缓冲室的工作油按顺序通过所述径向连通通路、所述轴向连通通路以及所述泄油口而始终与所述低压回路连通。采用该结构,由于作为“第二泄油回路”用途不需要专用的低压口,因此,在简化结构地设置“第二泄油回路”的方面较为理想。
此外,为了解决上述课题,本发明的第二技术方案的液压式冲击装置使与缸体内滑动配合的活塞前进、后退而冲击冲击用的杆,该液压式冲击装置的特征在于,该液压式冲击装置包括:前室和后室,其被划分形成在所述活塞的外周面和所述缸体的内周面之间,且该前室和后室之间前后隔离开地配置;以及切换阀机构,其供给、排出工作油,以在所述活塞前进时将所述前室切换到低压回路,并使所述活塞反复前进和后退,所述前室在该前室的前方具有与所述缸体内表面嵌合的前室用衬套,所述前室用衬套包括在轴向前后分割为两部分而成的前衬套和后衬套,所述前衬套设为铜合金制且支承活塞的滑动的轴承构件,所述后衬套为机械强度比所述前衬套的机械强度高的合金制。
采用本发明的第二技术方案的液压式冲击装置,由于将前室的前方的前室用衬套分割成前方侧的前衬套和后方侧的后衬套,前衬套设为铜合金制且支承活塞的滑动的轴承构件,后衬套为机械强度比前衬套的机械强度高的合金制,因此,能够由机械强度比前衬套的机械强度高的合金制的后衬套负责气穴侵蚀,由铜合金制的前衬套负责滑动支承活塞的轴承功能。因而,能够在前室侧利用前衬套维持作为需要的轴承的活塞滑动支承功能的同时,利用前室侧的后衬套抗衡由前室中的气穴消失所引起的冲击压力而提高相对于侵蚀的耐性。因而,能够将由前室中的气穴侵蚀所引起的不良限制在最小限度。
并且,根据本发明人的实验研究的结果,能够确认前室中的气穴侵蚀向在圆周方向上与供给、排出前室的工作油的前室通路的开口部离得最远的一侧偏倚地产生。
因此,本发明的第二技术方案的液压式冲击装置优选的是,在所述缸体内表面具有与所述前室用衬套的后方侧的外周面相对且形成为圆环状的前室口,以与该前室口连通的方式连接有用于切换所述前室的工作油的高低压的前室通路,所述前室用衬套延伸设置到与所述前室口相对的位置,并且在与所述前室口相对的面沿径向贯通地形成有在圆周方向上隔离的多个贯通孔。
采用该结构,在缸体内表面设置形成为圆环状的前室口,以与该前室口连通的方式连接用于切换高低压的前室通路,所述后衬套延伸设置到与前室口相对的位置,并且在与所述前室口相对的面沿径向贯通地形成有在圆周方向上隔离的多个贯通孔,因此,后衬套的多个贯通孔作为产生了的气穴的分散区域发挥作用。
由此,在前室用衬套的内侧产生了的气穴利用后衬套的多个贯通孔在进入前室口之前分散。因此,即使假设在产生了气穴的情况下,也能够缓和气穴向在圆周方向上与前室通路的开口部离得最远的一侧的部分偏倚。因而,能够有效地抑制该部分的集中的侵蚀。并且,由于将后衬套的后侧延伸设置到前室口的后方,因此,能够防止在缸体内径滑动面产生侵蚀。因此,能够将因侵蚀而产生的消耗品抑制在最小限度。
并且,本发明人等针对上述急剧的压力变动时的气穴和上述局部的气穴的问题,通过对缓冲室的液室形状和容积开动脑筋得到了这样的见解:尽可能地抑制在前室中的工作油的压力下降时产生气穴,即使假设产生气穴而达到侵蚀,只要使侵蚀发生在对与活塞的滑动没有影响的部位,就也能够将由气穴侵蚀引起的不良限制在最小限度,防止立即成为不可冲击状态。
并且,为了解决上述课题,本发明的第三技术方案的液压式冲击装置使与缸体内滑动配合的活塞前进、后退而冲击冲击用的杆,该液压式冲击装置的特征在于,该液压式冲击装置包括:前室和后室,其被划分形成在所述活塞的外周面和所述缸体的内周面之间,且该前室和后室之间前后隔离开地配置;以及切换阀机构,其供给、排出工作油,以在所述活塞前进时将所述前室切换到低压回路,并使所述活塞反复前进和后退,所述前室具有与所述缸体内表面嵌合的前室用衬套,在所述前室用衬套设有与所述前室连通且充满了工作油的液室空间作为缓冲室,所述缓冲室具有后端部侧的第一圆环部和与该第一圆环部相邻地形成在该第一圆环部的前方且直径比第一圆环部的直径大的第二圆环部。
采用本发明的第三技术方案的液压式冲击装置,由于缓冲室具有后端部侧的第一圆环部和与该第一圆环部相邻地形成在该第一圆环部的前方且直径比第一圆环部的直径大的第二圆环部,因此,能够利用由设置在第一圆环部的前侧的第二圆环部52实现的容积扩大来缓和工作油的压力下降。因此,能够抑制在前室2中产生气穴。
在此,本发明的第三技术方案的液压式冲击装置优选的是,形成所述第二圆环部的前方侧的端面为与轴向正交的正交面。采用该结构,即使假设在缓冲室的第二圆环部内产生了气穴而达到侵蚀,由于形成第二圆环部的前方侧的端面为与轴向正交的正交面,因此,也能够利用该正交面使朝向具有轴承功能的前衬套侧的气穴停留在第二圆环部内,能够使侵蚀发生在对与活塞的滑动没有影响的部位。因此,能够将由气穴侵蚀引起的不具合限制在最小限度,防止立即成为不可冲击状态。
发明的效果
像上述那样,采用本发明,能够防止或抑制在活塞前进时将前室切换到低压回路的方式的液压式冲击装置的前室中的气穴。
附图说明
图1是说明本发明的一个形态的液压式冲击装置的一个实施方式的剖视图,该图表示沿着轴线的截面。
图2是图1的主要部分(前室用衬套部分)的放大图。
图3是图2的前室用衬套的主要部分剖视图,图3的(a)是图2的A-A剖视图,图3的(b)是图2的B-B剖视图,图3的(c)是图2的C-C剖视图。
图4是构成图2的前室用衬套的后衬套的立体图,图4的(a)表示其第一实施例,图4的(b)表示第二实施例,图4的(c)表示第三实施例。
图5是说明本发明的一个形态的液压式冲击装置的一个实施方式的动作的纵剖视图,该图针对应用于凿岩机的应用例一并示意性地表示了柄杆部分,图5的(a)表示通常冲击位置,图5的(b)是通常冲击的活塞后退时,该图的中心线上侧表示后退方向上的减速时,中心线下侧表示活塞位于后止点时,图5的(c)是柄杆前进状态,该图的中心线上侧表示活塞冲入缓冲室时,中心线下侧表示活塞停止时。
图6是说明形成在后衬套上的多个贯通孔部分的作用效果的示意图,图6的(a)是在多个贯通孔部分未设置内表面侧圆环状槽的例子,图6的(c)是图6的(a)中的D向视图,而且,图6的(b)是在多个贯通孔部分设有内表面侧圆环状槽的例子,图6的(d)是图6的(b)中的E向视图。
图7是表示本发明的一个形态的液压式冲击装置和相对于其一个实施方式的比较例的图,该图是针对凿岩机的应用例一并示意地表示柄杆部分的纵剖视图。
具体实施方式
以下,适当地参照附图说明本发明的一个实施方式。
本实施方式的液压式冲击装置1是“前后室交替切换方式”的冲击装置,如图1所示,活塞20是实心圆筒状的轴构件,其具有轴向中央的大径部21、22和形成在该大径部21、22的前后的小径部23、24。而且,通过该活塞20设置为在缸体10内滑动配合,在活塞20的外周面20g和缸体10的内周面10n之间分别划分形成有前室2和后室8。另外,轴向前侧的大径部21和小径部23连接的台阶部被设为用于向活塞20的前进方向赋予推力的、在前室2侧的受压面,在本实施方式中,在前室2侧的受压面成为从大径部21侧朝向小径部23侧缩径的圆锥面26。另一方面,轴向后侧的大径部22和小径部24连接的台阶部被设为在后室8侧的受压面,在本实施方式中,在后室8侧的受压面的大径部22侧的端面成为与轴向正交的正交面27。
在大径部21、22之间利用凹陷的台阶部形成控制用槽25。控制用槽25经由多个控制口与切换阀机构9相连接。此外,前室2和后室8经由各个高低压切换口5、85与切换阀机构9相连接。于是,利用该切换阀机构9在期望的时机供给、排出工作油,前室2和后室8分别与高压回路91和低压回路92交替地连通,通过利用工作油的液压沿轴向推动上述受压面,从而在缸体10内活塞20反复前进和后退。另外,在缸体10的前后分别安装有与凿岩机、破碎机等冲击装置相对应的前盖6和后盖7。
在此,前室2具有设置在前室2的前方且与缸体内周面10n嵌合的前室用衬套30。在前室用衬套30的前侧的缸体内周面10n嵌合有环状的密封护圈32。密封护圈32在形成于其内外周面的适当位置的多个环状槽32a中嵌入有密封件等,用于防止工作油向前室2的前方泄漏。此外,后室8具有设置在后室8的后方且与缸体内周面10n嵌合的筒状的后室用衬套80。
后室用衬套80从轴向前方按顺序一体地具有后室划分形成部81、轴承部82、密封护圈部83。利用后室划分形成部81的前侧内周的圆筒状空间、缸体10内周面以及活塞20的小径部的外周面之间的液室空间划分形成有上述后室8。与用于划分形成后室8的缸体10内周面相连通地连接有后室通路85。轴承部82与活塞20的后方侧的小径部外周面滑动接触而轴支承活塞20的后部。在轴承部82的内周面上,多条圆环状油槽82a在轴向上隔离而形成迷宫。在密封护圈部83的、形成于其内外周面的适当位置的多个环状槽83a中嵌入有密封件等,用于防止工作油向后室8的后方泄漏。在轴承部82和密封护圈部83之间沿径向贯通形成有泄油用的连通孔84,该连通孔84与后室用低压口(未图示)相连接。
前室用衬套30包括轴向前后的一组前衬套40和后衬套50。也即是说,在本实施方式中,前室用衬套30的轴向的前方侧和后方侧分别利用独立的衬套分割。而且,在本实施方式中,在前衬套40没有设置液室,仅在后衬套50上设有液室空间,与前室2连通地形成在后衬套50的后部的液室空间成为缓冲室3。缓冲室3为了防止在活塞前侧行程端活塞20的大径部21与缸体10碰撞,而在活塞20的大径部21进入之后使液室成为封闭空间而限制活塞20移动。
详细地讲,上述前衬套40为铜合金制,像图2中放大图示的那样,在其前侧端部具有朝向径向外侧突出成圆环状的凸缘部41,比凸缘部41靠后方的部分成为圆筒状的轴承部42。在凸缘部41的外周的、与缸体10的内周面之间形成有呈圆环状的泄油口45,该泄油口45与泄油通路49相连接。
前衬套40带有比后衬套50的前端侧内周的小径部54的预定的相对间隙(活塞20的外径与衬套内径之间的间隙)窄的相对间隙地与活塞20的小径部23的外周面23g滑动接触。在前衬套40的内周的滑动接触面40n上,多条圆环状的油槽40m在轴向上分开而形成迷宫。前衬套40除了该油槽40m之外并没有设置液室空间,成为滑动支承活塞20的轴承。
前衬套40的后端面42t与后衬套50的前端面50t抵接,在前衬套40的后端面42t上,作为径向连通通路在圆周方向上隔离地沿着径向形成有多个第一端面槽46。在该例子中,多个第一端面槽46在圆周方向上隔离地均等配置在四处(参照图3的(b))。
并且,在前衬套40的、圆筒状的轴承部42的外周面42g上,作为轴向连通通路与上述第一端面槽46的形成位置相对齐地沿着轴向形成有多个狭缝48。在该例子中,多个狭缝48与上述第一端面槽46的位置相对齐地均等配置在四处(参照图3的(a))。并且,在前衬套40的凸缘部41的朝向后方侧的面上,作为径向连通通路与多个狭缝48的位置相对齐地沿着径向形成有多个第二端面槽47。
多个第二端面槽47与设置在前衬套40的凸缘部41的外周的上述泄油口45相连通。由此,能够使后衬套50的缓冲室3内的工作油通向后衬套50的前端侧的小径部54的预定间隙,进而经由“第一端面槽46~狭缝48~第二端面槽47~泄油口45”向泄油通路49放出。
也就是说,该回路作为所谓的“泄油回路”发挥功能。另外,由于相对于通过衬套轴承部(活塞20的小径部23与前衬套40的内周的滑动接触面40n的内外径向上的相对间隙)的压力油的泄油回路(以下也称作“第一泄油回路”)独立地形成,因此,可以将该回路称作“第二泄油回路”。
对于由“第一端面槽46~狭缝48~第二端面槽47”形成的连通孔来说,第一端面槽46、狭缝48、第二端面槽47的各通路面积被设定为大致相等的面积。而且,本实施方式的连通孔是形成有四处的例子,但将这多个连通孔的通路面积合计而得到的“连通孔的总通路面积”相对于“衬套轴承部的间隙量”而言被设定为由下述(式1)规定的预定范围内的面积,由此,能够将压力油自“第二泄油回路”的泄漏量限制为预定量。在此,“衬套轴承部的间隙量”是指利用活塞20的小径部23和前衬套40的内周的滑动接触面40n的内外径向的相对间隙形成的圆环状间隙的面积。
0.1Apf<A<2.5Apf·····(式1)
其中,Apf:衬套轴承部的间隙量
A:连通孔的总通路面积
上述后衬套50为机械强度比上述铜合金制的前衬套40的机械强度高的合金制。在本实施方式中,利用合金钢的热处理使合金钢的机械强度上升。例如,能够对渗碳钢实施渗碳淬火回火而在表面形成硬化层。后衬套50呈圆筒状,其圆筒形状的外径尺寸设为与上述前衬套40的轴承部42的外径尺寸相同。对于后衬套50的内径尺寸,后端侧内周部50n的内径尺寸设为使后端侧内周部50n成为与活塞20的大径部21之间隔开微小的间隙的滑动接触面。另一方面,后衬套50的前端侧内周的小径部54的尺寸设为比前衬套40的内周的滑动接触面40n的内径尺寸大径,与活塞20的外周面之间隔开比上述衬套轴承部的间隙大的预定的相对间隙。
在后衬套50的后方侧的外周面50g和缸体10的内周面之间形成有圆环状的前室口4,在该前室口4连接有用于切换前室2的高低压的前室通路5。换言之,本实施方式的后衬套50具有延伸到前室口4的后方的延伸设置部55。
在本实施方式中,在后衬套50中,在上述延伸设置部55的外周面的、与前室口4相对的位置形成有外表面侧圆环状槽56,并且在延伸设置部55的内周面形成有内表面侧圆环状槽57。而且,在该内外的圆环状槽56、57内沿径向穿设有在圆周方向上隔离的多个贯通孔58。
多个贯通孔58优选在圆周方向上均等配置(在图3的(c)所示的例子中,贯通孔58均等配置在16处。)。多个贯通孔58的形状并没有特别的限定,例如能够设为圆形(参照图4的(a)),或者如图4的(b)所示设为矩形(其中角是圆角形状)、椭圆形等。若将贯通孔58设为像矩形、椭圆形等那样使圆周方向比轴向长的“槽沟形状(长孔形状)”,则各个贯通孔58的通路面积扩大,因此,在抑制工作油的流速而减少气穴产生的方面较为理想。
另外,如图4的(c)所示,也能够将后衬套50进一步做成分割结构。在该图所示的例子中,在设为图4的(b)所示的“槽沟形状”的贯通孔58的后方侧边缘面的位置做成分割结构,由此,由后衬套(前)63和后衬套(后)64构成后衬套50。通过在该位置将后衬套50分割为两部分,于在圆周方向上相邻的贯通孔58彼此之间形成的柱部62成为从后衬套(前)63的后端朝向后方突出的单支承梁。
并且,如图2所示,在后衬套50的后方侧的内周面形成有上述缓冲室3。在本实施方式中,缓冲室3具有轴向后方的第一圆环部51和形成在该第一圆环部51的前方的第二圆环部52。第一圆环部51和第二圆环部52连接的部分成为从第一圆环部51侧朝向第二圆环部52侧扩径的圆锥面59。
第一圆环部51的轴向后方在整周的范围内与上述内表面侧圆环状槽57相连通。第一圆环部51具有比上述内表面侧圆环状槽57的深度(内径)浅的直径(小径),其自身后方与内表面侧圆环状槽57相邻地形成在内表面侧圆环状槽57的前方。第二圆环部52的直径比第一圆环部51的直径大,其自身后方与第一圆环部51相邻地形成在第一圆环部51的前方。形成第二圆环部52的前方侧的端面设为与轴向正交的正交面53。
接着,说明该液压式冲击装置1的动作和作用·效果。在此,作为将本实施方式的液压式冲击装置1应用于凿岩机的例子,适当地参照图5进行说明。另外,如图5的(a)所示,凿岩机在上述液压式冲击装置1的活塞20的前方具有柄杆60。柄杆60在其后部形成有花键61,该柄杆60以能够在预定范围内沿轴向滑动的方式支承在前外壳70上。柄杆60向后方侧的移动限度被未图示的减震机构限制。此外,凿岩机包括未图示的进给机构和旋转机构,柄杆60能够利用与花键61啮合的旋转机构旋转,并且液压式冲击装置1的缸体10侧利用进给机构与破碎量相应地进给。
通常的冲击是在该图的(a)所示的、柄杆60的后方移动限度内在活塞20的冲击效率最大时进行冲击。在利用活塞20冲击柄杆60时,因冲击而产生的冲击波从柄杆60经由杆传播到顶端的钻头(未图示),被用作钻头破碎岩盘的能量。缸体10侧利用未图示的进给机构与破碎量相应地进给。而且,在利用上述液压式冲击装置1的切换阀机构9在期望的时机供给、排出工作油时,如该图的(b)所示,在缸体10内活塞20后退,在该图的中心线上侧所示的后退方向上的预定位置减速,之后,如该图中心线下侧所示,活塞20在后止点再次向前进方向开始移动。
在此,在该液压式冲击装置1利用上述切换阀机构9在期望的时机供给、排出工作油时,前室2和后室8经由各高低压切换口5、85交替地与高压回路91和低压回路92相连通,由此,在缸体10内活塞20反复进行前进和后退。也就是说,该液压式冲击装置1利用“前后室交替切换方式”的冲击不会使前室2侧的工作油阻碍活塞向冲击方向的移动。因此,在提升冲击效率的方面较为理想。
在此,在凿孔中钻头因进入到空洞地带而未正常地着岩时,如图5的(c)所示,柄杆60移动到通常的冲击位置的前方而产生“柄杆前进状态”。此时,为了防止在活塞前侧行程端活塞20的大径部21与缸体10碰撞,设有与前室2连通的缓冲室3。如该图的(c)的中心线上侧所示,缓冲室3在活塞20的大径部21进入到缓冲室3之后使液室成为封闭空间,限制活塞的移动。由此,如该图的(c)的中心线下侧所示,活塞20的大径部21的端部(圆锥面26的位置)在缓冲室3内停留,因此,能够防止在活塞前侧行程端活塞20的大径部21与缸体10碰撞。
在此,在这种“前后室交替切换方式”的液压式冲击装置中,在前室中工作液压产生负压状态而易于产生气穴。此外,在利用缓冲室使活塞制动时,在缓冲室内压力油被压缩而成为超高压状态。因此,由缓冲室中的压缩和在压力油的流速较高的部位局部的气穴的产生和压缩引起的工作油的温度上升成为问题。并且,通过使活塞和前室用衬套之间的间隙减小,泄油功能下降,高温的压力油的排出被抑制,因此,也存在温度上升加速这样的问题。
详细地讲,在“前后室交替切换方式”的液压式冲击装置中,例如在凿岩机(架式钻机)中,为了防止在活塞前侧行程端活塞的大径部与缸体碰撞,进行在前室中设置缓冲室作为制动机构的操作。图7表示相对于本实施方式而言的比较例。
在该图所示的比较例中,在活塞120的前方配置有柄杆160。在缸体110的内部的前侧形成有圆环状的前室口104,在该前室口104的前方,铜合金制的一体结构的前室用衬套130嵌合于缸体110的内表面。而且,在该前室用衬套130的后部被划分形成有充满了工作油的液室空间,该液室空间成为与前室102连通的缓冲室103。
活塞120在冲击效率最大时冲击柄杆160的后端。在利用活塞120冲击柄杆160时,因冲击而产生的冲击波经由柄杆160的顶端侧的杆传播到顶端的钻头(未图示),被用作凿孔的能量。
在此,在凿孔中钻头进入到空洞地带而不正常地着岩时,钻头、杆以及柄杆160由于分别利用螺钉紧固,因此,产生相对于凿岩机主体相对地向前方突出的状态(柄杆160比通常的冲击位置前进了的状态)(以下也称作“柄杆前进状态”)。在该“柄杆前进状态”下活塞120工作时,活塞120的大径部121进入到缓冲室103内而受到制动。因此,在缓冲室103内压力油被压缩而成为超高压状态。
因此,在缓冲室103中利用压缩使工作油的油温上升。并且,在缓冲室103内成为超高压时,压力油从缓冲室103向前室102侧的流出速度也会过度。因此,在压力油的流速较高的部位局部地产生气穴,接着,通过前室102切换为高压,产生的气穴因被压缩而发热,从而油温进一步上升。通过油温上升,前室用衬套130的铜合金部膨胀而缩径,在其与活塞120的滑动接触部位有可能发生所谓的“粘着”。另外,由于前室102和缓冲室103的油温的上升与活塞120的前进量成正比,因此,在柄杆160移动到其行程前端时该油温最高。
如该比较例所示,在“前后室交替切换方式”的液压式冲击装置中,存在由于伴随局部的气穴的产生和压缩所产生的工作油的温度上升而易于发生“粘着”这样的问题。特别是存在冲击数越多则发生“粘着”的风险越升高的倾向。并且,也存在如下这样的问题:通过活塞和前室用衬套之间的间隙减小,泄油功能下降,高温的压力油的排出被抑制,因此,温度上升加速。
相对于此,采用本实施方式的液压式冲击装置1,缓冲室3利用上述“第二泄油回路”经由包括作为在除衬套轴承部之外的部位通过的一个或多个连通孔的“第一端面槽46~狭缝48~第二端面槽47”的通路使该缓冲室3内的工作油始终与低压回路连通。也就是说,由于缓冲室3具有相对于用于将通过前室用衬套30的上述衬套轴承部的工作油向作为低压回路的泄油通路49引导的泄油回路独立地设置的“第二泄油回路”,因此,在缓冲室3内压力油被压缩而成为超高压状态时,能够将从前室用衬套30内的缓冲室3流出的工作油从“第二泄油回路”放出。
由此,与不具有“第二泄油回路”的情况相比,缓冲室3中的压缩得到缓和,因此,也能够抑制工作油的油温上升。并且,由于向前室2流入的工作油的流速下降,因此,能够抑制局部地产生气穴。其次,利用切换阀机构9将前室2切换为高压,但由于抑制了气穴,因此,也能够缓和由气穴的压缩引起的发热,能够急剧降低工作油温度上升。
因此,也能够缓和由此引起的前室用衬套30的铜合金部(在本实施方式中是构成前室用衬套30的前衬套40)的膨胀,因此,能够减少活塞20在与前室用衬套30的滑动接触部位发生“粘着”。另外,相对于上述“第一泄油回路”的通路面积因温度上升所引起的膨胀而急剧减小,“第二泄油回路”的通路面积难以受到温度上升的影响。
并且,着眼于活塞20在缓冲室3内前进到行程前端而停止的情况下的活塞动作,利用阀切换供给到前室2的压力油从后衬套50的内径和活塞20的大径部21之间的间隙向缓冲室3内供给,活塞20转变为后退,但此时压力油的一部分从“第二泄油回路”排出,因此,缓冲室3内的压力上升变平稳。因而,活塞20的后退速度减慢,“柄杆前进状态”下每单位时间的冲击数减少,因此,能够缓和前室2的油温上升。
此外,在本实施方式中,包括作为多个连通孔的“第一端面槽46~狭缝48~第二端面槽47”的通路的总通路面积相对于上述衬套轴承部的间隙量而言被设定为由上述(式1)规定的预定范围内的面积,因此,能够在尽可能地抑制通常冲击时的冲击效率下降的同时也抑制像“柄杆前进状态”时等那样在缓冲室内压力油被压缩而成为超高压状态时的油温上升。
并且,本实施方式的第二泄油回路使缓冲室3的工作油按顺序通过作为径向连通通路的第一端面槽46、作为轴向连通通路的狭缝48以及泄油口45而始终与低压回路的泄油通路49连通,因此,作为“第二泄油回路”用途不需要专用的低压口。因而,能够简化结构地设置“第二泄油回路”。
在此,“前后室交替切换方式”的液压式冲击装置在自活塞前进的冲击工序掉转而向后退工序转换的通常的冲击模式下,在前室中工作油发生急剧的压力变动。在“后室交替切换方式”的液压式冲击装置中,由于前室始终与高压回路连通,因此,这样的前室中的工作油的压力变动的问题不会成为重大的问题。相对于此,在“前后室交替切换方式”的液压式冲击装置中,由于产生负压状态,因此,易于产生气穴。此外,易于引起因由气穴消失所导致的冲击压力而造成的侵蚀。
即,在例如凿岩机(架式钻机)中,在活塞的前方配置有柄杆,活塞前进而冲击柄杆后端。在此,在“前后室交替切换方式”的液压式冲击装置中,在冲击模式下前室与低压回路连通,结果在活塞冲击柄杆时对活塞施加紧急制动。此时,即使活塞被紧急制动,工作油也在惯性的作用下继续流出,因此,在前室中产生负压状态。因此,在工作油的压力在极短时间内就变得低于饱和蒸气压力时,易于产生气穴。而且,在冲击之后活塞转换到后退工序时,利用切换阀机构使前室与高压回路连通。因此,存在因产生了的气穴被压缩而消失时的冲击压力而在前室内易于发生侵蚀这样的问题。
相对于此,采用本实施方式的液压式冲击装置1,由于缓冲室3具有后端部侧的第一圆环部51和与该第一圆环部51相邻地形成在该第一圆环部51的前方且直径比第一圆环部51的直径大的第二圆环部52,因此,能够利用由设置在第一圆环部51的前侧的第二圆环部52实现的容积扩大来缓和工作油的压力下降。因此,能够抑制在前室2中产生气穴。此外,即使产生气穴,也能够抑制破裂而产生侵蚀的情况。因而,在抑制油温上升的方面更为理想。
并且,由于缓冲室3的形成第二圆环部52的前方侧的端面为与轴向正交的正交面53,因此,即使假设在缓冲室3的第二圆环部52内产生气穴而达到侵蚀,也能够利用正交面53使朝向具有轴承功能的前衬套40侧的气穴停留在缓冲室3中,使侵蚀发生在对与活塞的滑动没有影响的部位。因此,能够将由气穴侵蚀引起的不良限制在最小限度,防止立即成为不可冲击状态。
并且,采用本实施方式的液压式冲击装置1,由在轴向前后分割为两部分而成的前衬套40和后衬套50构成前室用衬套30,前衬套40为铜合金制且通过在除油槽40m之外的部位不设置液室空间而支承活塞20的滑动的轴承构件,后衬套50为在表面形成有硬化层的合金钢制,作为缓冲室3设有与前室2连通且充满了工作油的液室空间,因此,能够由硬度较高的合金钢制的后衬套50的缓冲室3的液室空间内壁面负责气穴侵蚀,由未设置液室空间的铜合金制的前衬套40负责滑动支承活塞20的轴承功能。
因而,能够在前室2侧利用前衬套40维持作为需要的轴承的活塞滑动支承功能的同时,利用后衬套50抗衡由前室2中的气穴消失所引起的冲击压力而提高对于侵蚀的耐性。因而,能够将由气穴侵蚀引起的不良限制在最小限度。
并且,根据本发明人的实验研究的结果,能够确认在“前后室交替切换方式”的液压式冲击装置中,前室中的气穴侵蚀向在圆周方向上与从前室供给、排出工作油的高低压切换口的开口部离得最远的一侧偏倚地产生。
相对于此,采用本实施方式的液压式冲击装置1,在缸体10的内表面设置形成为圆环状的前室口4,以与该前室口4连通的方式连接用于切换高低压的前室通路5,构成前室用衬套30的后衬套50延伸设置到与前室口4相对的位置,并且在与前室口4相对的面上沿径向贯通地形成有在圆周方向上隔离的多个贯通孔58,因此,多个贯通孔58作为产生了的气穴的分散区域发挥作用。
由此,利用形成于后衬套50的多个贯通孔58使在构成前室用衬套30的后衬套50的内侧产生的气穴在进入前室口4之前分散。因此,即使假设在产生了气穴的情况下,也能够缓和气穴向在圆周方向上与前室通路5的开口部离得最远的一侧的部分偏倚。因而,能够有效地抑制该部分的集中的侵蚀。
并且,由于使后衬套的后侧延伸设置到前室口的后方,因此,能够防止在缸体内径滑动面发生侵蚀。因此,能够将因侵蚀而产生的消耗品抑制在最小限度。
并且,在本实施方式中,由于多个贯通孔58设置在形成于延伸设置部55的内周面的内表面侧圆环状槽57内,上述第一圆环部51的轴向后方在整周的范围内与内表面侧圆环状槽57连通,因此,能够在期望的位置开始产生缓冲室3的缓冲效果,防止冲击效率下降。
也就是说,如图6的(a)所示,假设在多个贯通孔58的部分未设置内表面侧圆环状槽57的情况下,活塞20的大径部21直接滑动接触而通过贯通孔58的部分。因此,在活塞20的大径部21通过贯通孔58的部分时,如该图的(c)所示,压力油向低压侧(前室口4侧)的流出通路面积的变化变大(该图中的双点划线表示大径部端部棱线通过的过程的图像)。因此,从冲入缓冲室3之前的阶段开始产生缓冲作用,冲击效率下降。
相对于此,如该图的(b)所示,若像本实施方式这样设置内表面侧圆环状槽57,则在活塞20的大径部21通过贯通孔58的部分时通过借助内表面侧圆环状槽57,从而像由该图的(d)中双点划线表示通过过程的图像那样,能够使压力油向低压侧的流出通路面积的变化率恒定。因此,防止在冲入缓冲室3之前的阶段产生缓冲作用,能够从期望的位置、也就是与内表面侧圆环状槽57的前方侧端部连续的第一圆环部51的后端位置开始产生期望的缓冲效果。
在此,优选将在圆周方向上相邻的贯通孔58彼此之间形成的多个柱部62设为单支承梁。在这种情况下,优选像图4的(c)所示的第三实施例那样在设为“槽沟形状”的贯通孔58的后方侧边缘面的位置分割后衬套50,由后衬套(前)63和后衬套(后)64构成后衬套50。
也就是说,在随着活塞20的往复而产生波动峰值压力(日文:サージ圧)的情况下,若是图4的(b)这样的双支承结构的柱部,则产生的波动峰值压力作为前后方向的拉伸压力作用于柱部。因此,在柱部的部分侵蚀发展时,柱部有可能经不住拉伸压力而损坏。相对于此,如图4的(c)所示,若将多个柱部62设为单支承梁,则不对柱部62作用由波动峰值压力引起的拉伸压力。因此,能够防止或抑制由波动峰值压力引起柱部62的破坏。
像以上说明的那样,采用该液压式冲击装置,能够防止或抑制前室中的气穴。而且,能够抑制前室中的油温上升而减少在与前室用衬套的滑动接触部位活塞发生“粘着”。并且,能够有效地防止或抑制前室中的气穴侵蚀、或者将由气穴侵蚀引起的不良限制在最小限度。另外,本发明的液压式冲击装置并不限定于上述实施方式,只要不脱离本发明的主旨就能够进行各种变形是不言而喻的。
例如,上述实施方式的液压式冲击装置1以“前后室交替切换方式”的冲击装置为例进行了说明,但并不限定于此,本发明能够应用于在活塞前进时将前室切换到低压回路的方式的液压式冲击装置。例如也能够应用于专利文献3所公开的“前室交替切换方式”的冲击装置。
也就是说,“前室交替切换方式”的冲击装置的后室始终与高压回路连通,而前室利用切换阀机构分别与高压回路和低压回路交替地连通。为了在前室与高压回路连通时使活塞向后退方向移动而使前后的受压面积不同,由此,在缸体内活塞反复前进和后退。因而,由于是在活塞前进时将前室切换到低压回路的方式,因此,在活塞前进时前室成为低压,因此防止由前室中的油温上升导致活塞发生粘着等问题利用同样的作用机理而产生,因此,可以应用本发明。
此外,例如在上述实施方式中,利用由在轴向前后分割为两部分而成的前衬套40和后衬套50构成前室用衬套30的例子进行了说明,但并不限定于此,也可以像图5的比较例所示的方式那样由一体结构的衬套构成前室用衬套30。
但是,于在前室2侧由前衬套40维持作为需要的轴承的活塞滑动支承功能的同时、利用后衬套50抗衡由前室2中的气穴消失引起的冲击压力而提高对于侵蚀的耐性的方面,优选像上述实施方式那样,由在轴向前后分割为两部分而成的前衬套40和后衬套50构成前室用衬套30,将后衬套50设为机械强度比前衬套40高的合金制。
另外,在由分割为两部分而成的前衬套40和后衬套50构成的情况下,在上述实施方式中,说明了后衬套50使用实施渗碳淬火回火而在表面形成有硬化层的“渗碳钢”的例子,但后衬套50只要是机械强度比前衬套40的机械强度高的合金制即可。
例如,为了提升机械强度,可以采用利用热处理、物理处理、化学处理进行的处理等各种硬化处理。此外,材料例如除了可以采用铬钢、铬钼钢、镍铬钢等之外,还可以采用各种机械结构用合金钢。此外,机械强度不仅是在表面形成硬化层,也可以使用SKD等合金工具钢使整体硬化,此外,是否实施硬化处理也没有限定,例如也可以使用司太立合金这样的合金。
此外,例如在上述实施方式中,利用后衬套50延伸设置到与前室口4相对的位置、在与前室口4相对的面沿径向贯通地穿设有在圆周方向上隔离的多个贯通孔58的例子进行了说明,但并不限定于此,也能够像图7的比较例所示的方式那样设为使前室用衬套30(后衬套50)的后端部的位置停留在前室口4的前侧的位置的长度。
但是,在更适当地缓和气穴向在圆周方向上与前室通路5的开口部离得最远的一侧的部分偏倚的方面,优选将后衬套50延伸设置到与前室口4相对的位置,在与前室口4相对的面沿径向贯通地形成在圆周方向上隔离的多个贯通孔58。并且,也为了防止在缸体10的内径部发生侵蚀,优选将后衬套50延伸设置到前室口4的后侧。
此外,例如在上述实施方式中,作为“第二泄油回路”,利用在比缓冲室3靠前方的位置、即前衬套40和后衬套50之间的边界部在圆周方向上隔离地沿着径向形成第一端面槽46、包括“第一端面槽46~狭缝48~第二端面槽47”的多个连通孔始终与低压回路连通的例子进行了说明,但并不限定于此。
例如“第二泄油回路”只要相对于通过衬套轴承部的压力油的“第一泄油回路”独立地形成,通过除衬套轴承部之外的部位与缓冲室3连通,就能够进行各种变形。此外,“第二泄油回路”优选将多个连通孔设置在比缓冲室3靠前方的位置,但多个连通孔的形成位置并不限定于前衬套40和后衬套50之间的边界部。在由一体结构的衬套构成前室用衬套30的情况下是不言而喻的,即使在由前衬套40和后衬套50构成前室用衬套30的情况下也是同样的。
但是,在由前衬套40和后衬套50构成前室用衬套30的情况下,在抑制缓冲室3中的油温上升而减少在与前室用衬套30的滑动接触部位活塞20发生“粘着”的方面,优选以在前衬套40和后衬套50之间的边界部设置在圆周方向上隔离地沿着径向贯通形成的多个径向连通通路,并使该多个径向连通通路始终与低压回路连通的方式构成“第二泄油回路”。
此外,例如在上述实施方式中,就缓冲室3的液室形状和容积而言,利用由第一圆环部51和直径比该第一圆环部51的直径大的第二圆环部52构成缓冲室3、并且形成第二圆环部52的前方侧的端面设为与轴向正交的正交面53的例子进行了说明,但并不限定于此,也可以像例如图7的比较例所示的方式那样仅由一个圆环部构成缓冲室3的液室形状。
但是,在更适当地抑制在前室2中工作油的压力下降时产生气穴的方面,优选将缓冲室3设为具有第一圆环部51和设置在该第一圆环部51的前侧的容积较大的第二圆环部52的结构。此外,也可以像例如图7的比较例所示的方式那样由倾斜面构成形成第二圆环部52的前方侧的端面。但是,在更适当地抑制朝向具有轴承功能的前衬套40侧的气穴的方面,优选的是形成第二圆环部52的前方侧的端面设为与轴向正交的正交面53。
附图标记说明
1、液压式冲击装置;2、前室;3、缓冲室;4、前室口;5、前室通路;6、前盖;7、后盖;8、后室;9、切换阀机构;10、缸体;20、活塞;21、22、大径部;23、24、小径部;25、控制用槽部;26、圆锥面;27、正交面;30、前室用衬套;32、密封护圈;40、前衬套;41、凸缘部;42、轴承部;45、泄油口;46、第一端面槽(第一径向连通通路);47、第二端面槽(第二径向连通通路);48、狭缝(轴向连通通路);49、泄油通路;50、后衬套;51、第一圆环部;52、第二圆环部;53、正交面;54、小径部;55、延伸设置部;56、外表面侧圆环状槽;57、内表面侧圆环状槽;58、贯通孔;59、圆锥面;62、柱部;63、后衬套(前);64、后衬套(后);80、后室用衬套;81、后室划分形成部;82、轴承部;83、密封护圈部;84、泄油用的连通孔;85、后室通路;91、高压回路;92、低压回路。

Claims (7)

1.一种液压式冲击装置,其使与缸体内滑动配合的活塞前进、后退而冲击冲击用的杆,该液压式冲击装置的特征在于,
该液压式冲击装置包括:
前室和后室,其被划分形成在所述活塞的外周面和所述缸体的内周面之间,且该前室和后室之间前后隔离开地配置;以及
切换阀机构,其供给、排出工作油,以在所述活塞前进时将所述前室切换到低压回路,并使所述活塞反复前进和后退,
所述前室具有与所述缸体内表面嵌合的前室用衬套,在所述前室用衬套设有与所述前室连通且充满了工作油的液室空间作为缓冲室,
所述缓冲室具有第二泄油回路,该第二泄油回路相对于用于将通过所述前室用衬套的衬套轴承部的工作油导入到低压回路的泄油回路独立地设置,并通过除所述衬套轴承部之外的部位。
2.根据权利要求1所述的液压式冲击装置,其特征在于,
所述第二泄油回路经由在除所述衬套轴承部之外的部位通过的一个或多个连通孔使该缓冲室内的工作油始终与低压回路连通,
所述一个或多个连通孔的总通路面积相对于所述衬套轴承部的间隙量而言被设定为由下述(式1)规定的预定范围内的面积,
0.1Apf<A<2.5Apf·····(式1)
其中,Apf为衬套轴承部的间隙量,
A为连通孔的总通路面积。
3.根据权利要求2所述的液压式冲击装置,其特征在于,
作为所述一个或多个连通孔,所述前室用衬套具有:
径向连通通路,其与所述缓冲室连通,并且在圆周方向上隔离且沿着径向贯通形成;以及
轴向连通通路,其包括狭缝,该狭缝与所述径向连通通路的位置相对齐地以与该径向连通通路连通的方式沿着轴向形成在该前室用衬套的外周面,
在所述前室用衬套的前端侧的外周面和所述缸体的内周面之间形成有与所述轴向连通通路连通的泄油口,并且在所述泄油口上连接有始终与所述低压回路连通的低压口,
所述第二泄油回路使所述缓冲室的工作油按顺序通过所述径向连通通路、所述轴向连通通路以及所述泄油口而始终与所述低压回路连通。
4.一种液压式冲击装置,其使与缸体内滑动配合的活塞前进、后退而冲击冲击用的杆,该液压式冲击装置的特征在于,
该液压式冲击装置包括:
前室和后室,其被划分形成在所述活塞的外周面和所述缸体的内周面之间,且该前室和后室之间前后隔离开地配置;以及
切换阀机构,其供给、排出工作油,以在所述活塞前进时将所述前室切换到低压回路,并使所述活塞反复前进和后退,
所述前室在该前室的前方具有与所述缸体内表面嵌合的前室用衬套,所述前室用衬套包括在轴向前后分割为两部分而成的前衬套和后衬套,
所述前衬套设为铜合金制成且支承活塞的滑动的轴承构件,所述后衬套为机械强度比所述前衬套的机械强度高的合金制成。
5.根据权利要求4所述的液压式冲击装置,其特征在于,
在所述缸体内表面具有与所述后衬套的后方侧的外周面相对且形成为圆环状的前室口,以与该前室口连通的方式连接有用于切换所述前室的工作油的高低压的前室通路,
所述后衬套延伸设置到与所述前室口相对的位置,并且在与所述前室口相对的面沿径向贯通地形成有在圆周方向上隔离的多个贯通孔。
6.一种液压式冲击装置,其使与缸体内滑动配合的活塞前进、后退而冲击冲击用的杆,该液压式冲击装置的特征在于,
该液压式冲击装置包括:
前室和后室,其在所述活塞的外周面和所述缸体的内周面之间被划分形成,且该前室和后室之间前后隔离开地配置;以及
切换阀机构,其供给、排出工作油,以在所述活塞前进时将所述前室切换到低压回路,并使所述活塞反复前进和后退,
所述前室具有与所述缸体内表面嵌合的前室用衬套,在所述前室用衬套设有与所述前室连通且充满了工作油的液室空间作为缓冲室,
所述缓冲室具有后端部侧的第一圆环部和与该第一圆环部相邻地形成在该第一圆环部的前方且直径比第一圆环部的直径大的第二圆环部。
7.根据权利要求6所述的液压式冲击装置,其特征在于,
形成所述第二圆环部的前方侧的端面为与轴向正交的正交面。
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