申请/专利权人：温州大学

申请日：2018-05-31

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN108533177B

主分类号：E21B7/24

分类号：E21B7/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2018.10.16#实质审查的生效;2018.09.14#公开

摘要：本发明公开了一种便携式凿岩碎石设备的电液激振系统，包括有机械手、以及安装于机械手上的电液式激振器，所述的电液式激振器包括有液压缸、活塞杆、电动控制转阀、液压泵、油箱和溢流阀，所述的活塞杆上设置有活塞，该活塞滑移设置于液压缸内的活塞腔内，且该活塞将活塞腔分隔成液压缸上腔和液压缸下腔，所述的活塞杆的头端设置有钻头，电动控制转阀为二位四通转阀，该二位四通转阀包括有方向控制口A、回油口T和压力油口P，所述的二位四通转阀在阀芯受转阀电机驱动运转时，压力油口P和回油口T交替与方向控制口A相导通，从而驱动活塞杆在液压缸中往复运动。本发明的优点是易于实现高频、流量大、结构简单、便于携带。

主权项：1.一种便携式凿岩碎石设备的电液激振系统，其特征在于：包括有机械手、以及安装于机械手上的电液式激振器，所述的电液式激振器包括有液压缸、活塞杆、电动控制转阀、液压泵、油箱和溢流阀，所述的活塞杆上设置有活塞，该活塞滑移设置于液压缸内的活塞腔内，且该活塞将活塞腔分隔成液压缸上腔和液压缸下腔，所述的活塞杆的头端设置有钻头，电动控制转阀为二位四通转阀，该二位四通转阀包括有方向控制口A、回油口T和压力油口P，其包括有阀套、转动设置于阀套内的阀芯、以及用于驱动阀芯在阀套内旋转的转阀电机，阀套按轴向方向间隔设置有四个连通区，分别为连通I区、连通II区、连通III区和连通IV区，每个连通区的180°角的半周面上周向分布设有多个小矩形窗口，每个连通区的180°角的半周面上分布有一个大矩形窗口，大矩形窗口的面积大于小矩形窗口，相邻的任两个连通区上分布的小矩形窗口和大矩形窗口相互错位，所述的阀芯包括有两个相互分隔的阀芯内腔，且阀芯上设置有分别与两个阀芯内腔一一连通的两个矩形沟槽，该两个矩形沟槽同轴并排间隔设置，分别为第一矩形沟槽和第二矩形沟槽；所述连通II区、连通III区上的各矩形窗口与压力油口P相通，所述连通I区、连通IV区上的各矩形窗口与所述回油口T相通；第一矩形沟槽的一部分露出于阀套外，并与所述方向控制口A相通，该方向控制口A与液压缸上腔供液相通；第一矩形沟槽的另一部分位于阀套内并与连通I区上的各矩形窗口交替连通；第二矩形沟槽位于阀套内且与连通II区、连通III区上的各矩形窗口交替连通；设置有第二矩形沟槽的阀芯内腔的轴向端部设置有开口端，该开口端与阀套上的连通IV区的各矩形窗口相通；液压泵的输出端与所述压力油口P之间通过压力油通道供液连接，所述的回油口T与油箱回液连接，压力油通道与液压缸下腔旁接供液连接，该压力油通道的旁接点还与所述溢流阀供液连接；所述的二位四通转阀在阀芯受转阀电机驱动运转时，压力油口P和回油口T交替与方向控制口A相导通，从而驱动活塞杆在液压缸中往复运动。

全文数据：便携式凿岩碎石设备的电液激振系统技术领域[0001]本发明涉及电液激振设备领域，具体是指一种便携式凿岩碎石设备的电液激振系统。背景技术[0002]凿岩机，是用来直接开采石料的工具。它在岩层上钻凿出炮眼，以便放入炸药去炸开岩石，从而完成开采石料或其它石方工程。现有的凿岩机按其动力来源可分为风动凿岩机、内燃凿岩机、电动凿岩机和液压凿岩机等四类。但其体积庞大，不利于携带。因此，有必要对此进行改进。发明内容[0003]本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种易于实现高频、流量大、结构简单、便于携带的便携式凿岩碎石设备的电液激振系统。[0004]为实现上述目的，本发明的技术方案是包括有机械手、以及安装于机械手上的电液式激振器，所述的电液式激振器包括有液压缸、活塞杆、电动控制转阀、液压泵、油箱和溢流阀，所述的活塞杆上设置有活塞，该活塞滑移设置于液压缸内的活塞腔内，且该活塞将活塞腔分隔成液压缸上腔和液压缸下腔，所述的活塞杆的头端设置有钻头，电动控制转阀为二位四通转阀，该二位四通转阀包括有方向控制口A、回油口T和压力油口P，其包括有阀套、转动设置于阀套内的阀芯、以及用于驱动阀芯在阀套内旋转的转阀电机，阀套按轴向方向间隔设置有四个连通区，分别为连通I区、连通II区、连通III区和连通IV区，每个连通区的180°角的半周面上周向分布设有多个小矩形窗口，每个连通区的180°角的半周面上分布有一个大矩形窗口，大矩形窗口的面积大于小矩形窗口，相邻的任两个连通区上分布的小矩形窗口和大矩形窗口相互错位，所述的阀芯包括有两个相互分隔的阀芯内腔，且阀芯上设置有分别与两个阀芯内腔一一连通的两个矩形沟槽，该两个矩形沟槽同轴并排间隔设置，分别为第一矩形沟槽和第二矩形沟槽；所述连通II区、连通III区上的各矩形窗口与压力油口P相通，所述连通I区、连通IV区上的各矩形窗口与所述回油口T相通；第一矩形沟槽的一部分露出于阀套外，并与所述方向控制口A相通，该方向控制口A与液压缸上腔供液相通；第一矩形沟槽的另一部分位于阀套内并与连通I区上的各矩形窗口交替连通；第二矩形沟槽位于阀套内且与连通II区、连通III区上的各矩形窗口交替连通；设置有第二矩形沟槽的阀芯内腔的轴向端部设置有开口端，该开口端与阀套上的连通IV区的各矩形窗口相通；液压泵的输出端与所述压力油口P之间通过压力油通道供液连接，所述的回油口T与油箱回液连接，压力油通道与液压缸下腔旁接供液连接，该压力油通道的旁接点还与所述溢流阀供液连接；所述的二位四通转阀在阀芯受转阀电机驱动运转时，压力油口P和回油口T交替与方向控制口A相导通，从而驱动活塞杆在液压缸中往复运动。[0005]进一步设置是所述的每个连通区的小矩形窗口有5个。[0006]进一步设置是大矩形窗口的面积为其余小矩形窗口面积的三倍。[0007]进一步设置是所述的机械手为吸盘式机械手，吸盘式机械手包括有由第一电机控制左右旋转的第一机械手臂、铰接于第一机械手臂上并由第二电极驱动上下移动的第二机械手臂、以及铰接于第二机械手臂上的第三机械手臂，所述的第三机械手臂上设置有用于固定电液式激振器的吸盘。[0008]进一步设置是所述的压力油通道上设置有由液压荥输出端向二位四通转阀的压力油口P单向导通的单向阀。[0009]进一步设置是压力油通道与液压缸下腔进行旁接供液连接的油道上还连接有蓄能器。[0010]本发明的优点是易于实现高频，流量大，结构简单，便于携带。[0011]本发明利用二位四通转阀的不均匀连通结构实现了一个快速向前运动，力较大的激振力以及来回往复的快速振动。只利用不均匀转阀实现上述振动，体积较小，结构简单，便于携带。附图说明[0012]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。[0013]图1本发明的结构示意图；图2本发明的液压控制原理图；图3本发明实施例的二位四通转阀的立体图；图4本发明实施例的二位四通转阀的主视图；图5本发明实施例的A-A剖视图；图6本发明实施例的B-B剖视图；图7本发明实施例的C-C剖视图；图8本发明实施例的D-D剖视图；图9本发明实施例的E-E剖视图；图10本发明实施例的F-F剖视图；图11本发明的二位四通转阀的原理图；图12本发明实施例的二位四通转阀的另一视角立体图；图13本发明实施例的阀芯的立体图。具体实施方式[00M]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。[0015]本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非对本发明保护范围的限制。[0016]如图1至图13所示，为本发明实施例中，包括有机械手1、以及安装于机械手上的电液式激振器2,所述的电液式激振器2包括有液压缸21、活塞杆22、电动控制转阀3、液压泵24、油箱25和溢流阀26,所述的活塞杆22上设置有活塞221，该活塞221滑移设置于液压缸21内的活塞腔内，且该活塞221将活塞腔分隔成液压缸上腔211和液压缸下腔212,所述的活塞杆22的头端设置有钻头222,电动控制转阀3为二位四通转阀，该二位四通转阀包括有方向控制口A、回油口T和压力油口P，其包括有阀套31、转动设置于阀套内的阀芯32、以及用于驱动阀芯在阀套内旋转的转阀电机34,阀套31按轴向方向间隔设置有四个连通区，分别为连通I区311、连通II区312、连通III区313和连通IV区314,每个连通区的180°角的半周面上周向分布设有多个小矩形窗口a，每个连通区的180°角的半周面上分布有一个大矩形窗口b，大矩形窗口的面积大于小矩形窗口，相邻的任两个连通区上分布的小矩形窗口a和大矩形窗口b相互错位，所述的阀芯32包括有两个相互分隔的阀芯内腔，且阀芯上设置有分别与两个阀芯内腔一一连通的两个矩形沟槽，该两个矩形沟槽同轴并排间隔设置，分别为第一矩形沟槽321和第二矩形沟槽322。[0017]本实施例所述连通II区312、连通III区313上的各矩形窗口与压力油口P相通，所述连通I区311、连通IV区314上的各矩形窗口与所述回油口T相通，此外，所述的第一矩形沟槽321的一部分3211露出于阀套外，并与所述方向控制口A相通，该方向控制口A与液压缸上腔211供液相通;所述第一矩形沟槽321的另一部分位于阀套内并与连通I区311上的各矩形窗口交替连通;第二矩形沟槽322位于阀套内且与连通II区、连通III区上的各矩形窗口交替连通。[0018]此外，本实施例设置有第二矩形沟槽322的阀芯内腔的轴向端部设置有开口端323,该开口端323与阀套上的连通IV区314的各矩形窗口相通;液压泵24的输出端与所述压力油口P之间通过压力油通道27供液连接，所述的回油口T与油箱25回液连接，压力油通道27与液压缸下腔212旁接供液连接，该压力油通道27的旁接点还与所述溢流阀26供液连接；所述的二位四通转阀在阀芯32受转阀电机驱动运转时，压力油口P和回油口T交替与方向控制口A相导通，从而驱动活塞杆在液压缸中往复运动。[0019]本实施例其工作过程是：随着阀芯的旋转，第一矩形沟槽321和第二矩形沟槽322交替的与P口，T口相通，使得油液交替流进液压缸、流回油箱。第一矩形沟槽321和第二矩形沟槽322分别与连通II区、连通IV区的大矩形窗口相通，液压缸上腔211进油，下腔回油，活塞连续向下运动，当阀芯由电机驱动旋转90度，第一矩形沟槽321和第二矩形沟槽322与连通I区、连通m区的小矩形窗口相通，液压缸下腔212进油，液压缸上腔211回油，活塞向上运动。电机驱动阀芯32旋转的18〇°内，连通I区、连通m区的小矩形窗口与连通11区、连通IV区的大矩形窗口交替与第一矩形沟槽321和第二矩形沟槽322相通，活塞往复振动。当阀芯由电机驱动旋转270度，第一矩形沟槽321和第二矩形沟槽322与连通I区、连通HI区的小矩形窗口，液压缸下腔212进油，液压缸上腔211回油，活塞持续向上运动。[0020]本实施例所述的每个连通区的小矩形窗口有5个，所述的大矩形窗口的面积为其余小矩形窗口面积的三倍。[0021]此外，本实施例所述的机械手1为吸盘式机械手，吸盘式机械手包括有由第一电机11控制左右旋转的第一机械手臂12、铰接于第一机械手臂12上并由第二电极13驱动上下移动的第二机械手臂14、以及铰接于第二机械手臂14上的第三机械手臂15,所述的第三机械手臂15上设置有用于固定电液式激振器的吸盘16。本实施例所述的吸盘式机械手为成熟的工业自动化设备，可直接从市场采购应用。[0022]此外，本实施例所述的压力油通道27上设置有由液压泵24输出端向二位四通转阀3的压力油口P单向导通的单向阀28。压力油通道27与液压缸下腔212进行旁接供液连接的油道上还连接有蓄能器29。[0023]以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

权利要求：1.一种便携式凿岩碎石设备的电液激振系统，其特征在于:包括有机械手、以及安装于机械手上的电液式激振器，所述的电液式激振器包括有液压缸、活塞杆、电动控制转阀、液压荥、油箱和溢流阀，所述的活塞杆上设置有活塞，该活塞滑移设置于液压缸内的活塞腔内，且该活塞将活塞腔分隔成液压缸上腔和液压缸下腔，所述的活塞杆的头端设置有钻头，电动控制转阀为二位四通转阀，该二位四通转阀包括有方向控制口A、回油口T和压力油口P，其包括有阀套、转动设置于阀套内的阀芯、以及用于驱动阀芯在阀套内旋转的转阀电机，阀套按轴向方向间隔设置有四个连通区，分别为连通I区、连通II区、连通III区和连通IV区，每个连通区的180°角的半周面上周向分布设有多个小矩形窗口，每个连通区的180°角的半周面上分布有一个大矩形窗口，大矩形窗口的面积大于小矩形窗口，相邻的任两个连通区上分布的小矩形窗口和大矩形窗口相互错位，所述的阀芯包括有两个相互分隔的阀芯内腔，且阀芯上设置有分别与两个阀芯内腔一一连通的两个矩形沟槽，该两个矩形沟槽同轴并排间隔设置，分别为第一矩形沟槽和第二矩形沟槽；所述连通II区、连通III区上的各矩形窗口与压力油口P相通，所述连通I区、连通IV区上的各矩形窗口与所述回油口T相通；第一矩形沟槽的一部分露出于阀套外，并与所述方向控制口A相通，该方向控制口A与液压缸上腔供液相通；第一矩形沟槽的另一部分位于阀套内并与连通I区上的各矩形窗口交替连通；第二矩形沟槽位于阀套内且与连通II区、连通III区上的各矩形窗口交替连通；设置有第二矩形沟槽的阀芯内腔的轴向端部设置有开口端，该开口端与阀套上的连通IV区的各矩形窗口相通；液压泵的输出端与所述压力油口P之间通过压力油通道供液连接，所述的回油口T与油箱回液连接，压力油通道与液压缸下腔旁接供液连接，该压力油通道的旁接点还与所述溢流阀供液连接；所述的二位四通转阀在阀芯受转阀电机驱动运转时，压力油口P和回油口T交替与方向控制口A相导通，从而驱动活塞杆在液压缸中往复运动。2.根据权利要求1所述的一种便携式凿岩碎石设备的电液激振系统，其特征在于:所述的每个连通区的小矩形窗口有5个。3.根据权利要求1所述的一种便携式凿岩碎石设备的电液激振系统，其特征在于:大矩形窗口的面积为其余小矩形窗口面积的三倍。4.根据权利要求1所述的一种便携式凿岩碎石设备的电液激振系统，其特征在于:所述的机械手为吸盘式机械手，吸盘式机械手包括有由第一电机控制左右旋转的第一机械手臂、铰接于第一机械手臂上并由第二电极驱动上下移动的第二机械手臂、以及铰接于第二机械手臂上的第三机械手臂，所述的第三机械手臂上设置有用于固定电液式激振器的吸盘。5.根据权利要求1所述的一种便携式凿岩碎石设备的电液激振系统，其特征在于:所述的压力油通道上设置有由液压栗输出端向二位四通转阀的压力油口P单向导通的单向阀。6.根据权利要求1所述的一种便携式凿岩碎石设备的电液激振系统，其特征在于:压力油通道与液压缸下腔进行旁接供液连接的油道上还连接有蓄能器。

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