[实用新型]柱塞滑阀高效气动冲击机构

说明书

本实用新型涉及一种气动式冲击机构，特别是一种矿用气动冲击钻机。

以压气为动力的冲击机具，例如气动凿岩机、气镐、气铲、气铆枪等，使用相当广泛。然后这类气动冲击工具的能量利用率却十分低下，压气对外作功与压缩气体的有效能量之比只达26～35％。

气动凿岩机的传统结构如图4、图5所示，当阀体40处于图4所示的左端位置时，压气源31从冲程气道35向缸体1的后室29供气，前室28与大气相通，活塞作冲程运动。活塞2A－A面越过排气孔71，压缩前室气体，形成制动气垫消耗活塞动能。此前活塞冲击杆3冲击钎子作功。活塞B－B面越过排气孔71，见图5，使后室与大气相通，压力突降，其时前室压力增高，通过回程气道36推阀40右移，后室断气，前室供气，回程开始。回程的运动过程与冲程相似。

以上，我们可以看出传统结构的两个主要特征：1.冲程和回程交替供给压气，只能进行等压作功，而不能进行膨胀作功。2.由一个固定排气孔突然地断续排放高压废气，而且排气是不完全的。排气后，气缸中残留着一定量废气，受到活塞的绝热压缩。这部分被压缩的废气，在重新膨胀时不能回复到原态，而是在中途被高压排放，故而一部分压缩功被被白白消耗掉，我们称之为气垫损失。在通常使用条件下，连续供气和随之而来的断续高压排气，使压气能量损失约40％，对残留废气绝热压缩而形成的气垫，又使压气能量损失16％以上

巨大的排气噪声是现有冲击机具的另一严重缺点。由于排气孔内压力高，短促、急剧的排气过程形成脉冲噪声，成为现有气动冲击机具噪声的主要来源。

显然，现有气动冲击机具的低效率和高噪声是由其结构上的缺陷决定的，且不可能通过设计尺寸的变动，工艺和材料的改进而得到克服。这一点已由发明人从理论上得到证明。

本发明的任务是要克服现有技术中的上述缺点，而提出一种连续排气——反冲气垫型气动冲击机构，使进入气缸中作功的压气可以膨胀到接近大气压力、排气能在冲程和回程的全过程中连续进行，活塞工作的背压始终接近大气压力。另外，还能将活塞回程的动能转化为冲程动能，使气动冲击机具的有效热效率大幅度提高。

本发明的任务是以如下方式完成的：在缸体内的活塞具有前、后两个配气杆，其中前配气杆同时作为冲击杆，后配气杆内有轴向气道，经活塞内的径向气道可与冲程或回程推阀气道相通。缸体前、后室各有进排气通道，柱塞缸内的滑阀两端有环形槽，以启闭冲程、回程的进、排气通道，气缸前、后盖侧壁有进气口，与配气杆的配气圆柱面形成定距离供气，气缸两端还各设有前、后气垫盖。

以下结合附图详细描述本实用新型的实施例。

图1是本发明一种具体结构的纵向剖视图，活塞处在回程开始的状

图2是该机构处在冲程开始的状态。

图3是柱塞滑阀的结构图。

图4是传统机构的冲程运动。

图5是传统机构的回程运动。

参照图1、图2，在缸体1内的活塞2具有前、后两个配气杆3、4，其中前配气杆3同时作为冲击杆。后配气杆4内有轴向进气道41，与活塞内的径向气道42相连，在活塞运动过程中可分别与缸壁上的冲程推阀气道43及回程推阀气道44相通。其中冲程推阀气道43由气缸后部壁面孔口45通至柱塞缸52的右端，回程推阀气道44则由前部的孔口通至柱塞缸52左端。气道41及38均与压气源连通，气缸后室29设有冲程进气道12和回程排气道60，气缸室设有回程进气道11和冲程排气道59。排气道59、60通过柱塞滑阀5（以下简称滑阀）的环形槽71、72与外界大气连通，其出口段在图中用虚线表示。为节省图面，图中各交叉管道都不相通。柱塞缸52与气缸1联为一体。通过其中的二位滑阀5可以控制冲程和回程的进、排气。滑阀5随两侧推阀气道的压差动作。当进、排气道与滑阀的环形槽相对时，管道被接通，其余位置则关闭。

气缸前、后盖19、49侧壁有进气口20、21，在前、后盖孔内滑动的前、后配气杆具有定距离供气的配气圆柱面17、18，当配气杆细颈15、16经过进气口20、21时，压气可以通过其间的通道进入气缸，如图1右侧，图2左侧；当粗颈的配气圆柱面17、18经过时则关闭该进气孔，停止供气。从而形成定距离供气。定距离供气由配气杆细颈长度决定，可设计成需要的长度。