本發(fā)明總體上涉及液壓錘，且更具體地涉及一種用于液壓錘的蓄積器組件。

背景技術(shù)：

液壓錘可以附接到各種機(jī)器，比如挖掘機(jī)、反鏟挖土機(jī)、工具載體、或用于采掘石頭、混凝土和其他建筑材料目的的其他類似機(jī)器。液壓錘被安裝到機(jī)器的動(dòng)臂并連接到液壓系統(tǒng)。然后將高壓流體供給到液壓錘以驅(qū)動(dòng)往復(fù)活塞以及與該活塞接觸的作業(yè)工具。活塞通常包括在由外部殼體包圍和保護(hù)的沖擊系統(tǒng)內(nèi)。閥控制流向和遠(yuǎn)離活塞的流體，而蓄積器提供該閥處的流體的存儲(chǔ)。一個(gè)或多個(gè)通路將閥與蓄積器連接。

Moore的美國(guó)專利公開(kāi)號(hào)2015/0000949涉及一種用于液壓錘的波動(dòng)蓄積器。液壓錘包括至少一個(gè)蓄積器，所述至少一個(gè)蓄積器可連接至設(shè)置在錘的殼體中的液壓回路。蓄積器包括環(huán)形基部，環(huán)形基部聯(lián)接至具有夾在其間的隔膜的蓋。環(huán)形基部包括近端和遠(yuǎn)端。環(huán)形基部的近端限定第一中心開(kāi)口。殼體中基部的近端限定包圍第一中心開(kāi)口并與第一中心開(kāi)口連通的環(huán)形入口。蓋還包括近端和遠(yuǎn)端。蓋的近端聯(lián)接至基部的遠(yuǎn)端，其中隔膜的外周夾在其間。

本發(fā)明旨在克服由發(fā)明者發(fā)現(xiàn)的或本領(lǐng)域已知的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于錘組件的蓄積器組件。蓄積器組件包括具有上部和下部的容器。蓄積器組件包括在上部和下部之間延伸的柔性膜。該膜可將容器分成第一內(nèi)部腔室和第二內(nèi)部腔室。蓄積器組件包括位于容器附近的接納器。接納器可與第二內(nèi)部腔室流體連通。蓄積器組件包括至少部分地位于接納器內(nèi)的柱塞。

在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種液壓錘組件。液壓錘組件包括蓄積器組件。蓄積器組件包括具有上部和下部的容器。蓄積器組件包括在上部和下部之間延伸的柔性膜。該膜可將容器分成第一內(nèi)部腔室和第二內(nèi)部腔室。蓄積器組件包括位于容器附近的多個(gè)接納器。每個(gè)接納器可與第二內(nèi)部腔室流體連通。蓄積器組件包括至少部分地位于接納器之一內(nèi)的多個(gè)柱塞。液壓錘組件進(jìn)一步包括位于錘組件的與蓄積器組件相對(duì)的端部處的作業(yè)工具。

在又一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種液壓錘組件。液壓錘組件包括蓄積器組件。蓄積器組件包括具有上部和下部的容器。蓄積器組件包括在上部和下部之間延伸的柔性膜。該膜可將容器分成氣體腔室和流體腔室。蓄積器組件包括初始流體系統(tǒng)，初始流體系統(tǒng)配置成一旦啟動(dòng)錘組件則將初始流體提供到流體腔室。液壓錘組件進(jìn)一步包括位于錘組件的與蓄積器組件相對(duì)的端部處的作業(yè)工具。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可以使用錘組件的示例性機(jī)器的透視圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的錘組件的示意性剖視圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖2的錘組件的部分放大剖視圖，其示出了在錘組件操作之前的蓄積器組件。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖2的錘組件的部分放大剖視圖，其示出了在錘組件操作期間的蓄積器組件。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及具有蓄積器組件的液壓錘。錘組件可附接至任何合適的機(jī)器，比如挖掘機(jī)、反鏟裝載機(jī)、滑動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)或類似機(jī)器。蓄積器組件包括蓋和基部，其中蓋和基部形成容器。蓄積器組件可進(jìn)一步包括至少一個(gè)柱塞和與容器連通的至少一個(gè)接納器。柱塞和接納器可形成降低錘組件的啟動(dòng)時(shí)間的初始流體系統(tǒng)。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可以使用錘組件100的示例性機(jī)器80的透視圖。錘組件100可附接到機(jī)器80。機(jī)器80可以具體化為執(zhí)行與行業(yè)比如采礦、建筑、耕作、運(yùn)輸或本領(lǐng)域已知的任何其它行業(yè)相關(guān)的某種類型操作的固定或移動(dòng)機(jī)器。例如，機(jī)器80可以是運(yùn)土機(jī)器，比如反鏟機(jī)、挖掘機(jī)、推土機(jī)、裝載機(jī)、機(jī)動(dòng)平地機(jī)或任何其它的運(yùn)土機(jī)器。機(jī)器80可包括配置成移動(dòng)錘組件100的機(jī)具系統(tǒng)82、用于推進(jìn)機(jī)器80的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)86、將動(dòng)力提供給機(jī)具系統(tǒng)82和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)86的動(dòng)力源90、以及用于操作者控制機(jī)具系統(tǒng)82和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)86的操作站88。

動(dòng)力源90可以具體化為發(fā)動(dòng)機(jī)，比如例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、氣態(tài)燃料驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)或本領(lǐng)域已知的任何其它類型的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)?？梢栽O(shè)想動(dòng)力源90可以可選地具體化為非燃燒動(dòng)力源，比如燃料電池、動(dòng)力存儲(chǔ)裝置或本領(lǐng)域已知的其它源。動(dòng)力源90可以產(chǎn)生可接著轉(zhuǎn)換成用于移動(dòng)機(jī)具系統(tǒng)82的液壓氣動(dòng)動(dòng)力的機(jī)械或電力輸出。

機(jī)具系統(tǒng)82可包括連桿結(jié)構(gòu)，連桿結(jié)構(gòu)通過(guò)流體致動(dòng)器作用以移動(dòng)錘組件100。機(jī)具系統(tǒng)82的連桿結(jié)構(gòu)可以是復(fù)雜的，比如包括三個(gè)或多個(gè)自由度。機(jī)具系統(tǒng)82可攜載錘組件100用于破壞物體或地面84。下面更詳細(xì)地描述錘組件100的結(jié)構(gòu)和操作。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的錘組件100(有時(shí)稱為動(dòng)力電池)的示意性側(cè)向剖視圖。在一些實(shí)施例中，錘組件100可以對(duì)稱形成封閉組件，其中一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口提供進(jìn)入組件的內(nèi)部的通道。錘組件100可包括具有圓柱形形狀的殼體101?；钊?03可以滑動(dòng)地支撐在錘組件100的殼體101內(nèi)。此外，作業(yè)工具102可以由殼體101的下端中的襯套組件104支撐，其中作業(yè)組件102的一部分從其向外延伸。作業(yè)工具102可具有任何配置，比如諸如在錘擊應(yīng)用中有用的鑿子。作業(yè)工具102還可配置成以便可移動(dòng)以便允許具有不同配置的各種工具附接在錘組件100。

活塞103可以被支撐以便大致沿箭頭105和106的方向以往復(fù)的方式相對(duì)于殼體101可移動(dòng)。更具體地，在沖擊或作業(yè)沖程期間，活塞103沿箭頭106的大致方向移動(dòng)并在臨近作業(yè)沖程結(jié)束時(shí)與作業(yè)工具102接觸，如圖2所示。相反地，在返回沖程期間，活塞103沿箭頭106的大致方向縮回與作業(yè)工具102脫離接觸?；钊?03在作業(yè)工具102上的往復(fù)沖擊反過(guò)來(lái)驅(qū)動(dòng)作業(yè)工具102的相應(yīng)往復(fù)移動(dòng)。當(dāng)活塞103撞擊作業(yè)工具102時(shí)，活塞103的力沿箭頭105的大體方向傳遞到作業(yè)工具102。力可以被施加到硬質(zhì)物體比如巖石、混凝土或?yàn)r青以打碎物體。

活塞103的往復(fù)移動(dòng)至少部分上可由加壓流體(比如經(jīng)由機(jī)具系統(tǒng)82連接到機(jī)器80的動(dòng)力源90的高壓源提供的加壓液壓流體)驅(qū)動(dòng)。為此，錘組件100可包括聯(lián)接到高壓源(比如液壓泵112)并與高壓源連通的高壓入口111，以及聯(lián)接到低壓區(qū)域(比如存儲(chǔ)器或箱114)并與低壓區(qū)域連通的低壓出口113(高壓入口111和低壓出口113示意性地示于圖2中)。液壓泵112和箱114可以通過(guò)經(jīng)由機(jī)具系統(tǒng)82將錘組件100連接到機(jī)器80的液壓系統(tǒng)來(lái)提供。盡管已經(jīng)描述了特定加壓流體系統(tǒng)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明不限于任何特定加壓流體系統(tǒng)且可以使用能夠驅(qū)動(dòng)活塞103向上和向下往復(fù)移動(dòng)的任何合適的裝置。

蓄積器組件150位于錘組件100的外端。在一些實(shí)施例中，蓄積器組件150位于錘組件100的與作業(yè)工具102相對(duì)的端部。下面將在圖3中討論有關(guān)蓄積器組件150的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在錘組件100操作之前蓄積器組件150的示意性側(cè)向剖視圖。如所示，蓄積器組件150可設(shè)置在錘殼體107內(nèi)。蓄積器組件150還可鄰近緩沖器110。緩沖器110可以為降低錘組件100內(nèi)的機(jī)械振動(dòng)的環(huán)形脈動(dòng)緩沖器。緩沖器110可具有內(nèi)表面116和外表面117。此外，緩沖器110可以沿著外表面117鄰近支架115。支架115可以為將初始負(fù)載從外部源提供給緩沖器110的殼體部件。在一些實(shí)施例中，外部源為圖1的機(jī)器80。在一些實(shí)施例中，一旦啟動(dòng)錘組件100，則外部負(fù)載施加到支架115，正如圖4中將要討論的。在一些實(shí)施例中，外部負(fù)載通過(guò)機(jī)器80直接施加到緩沖器110。

蓄積器組件150可包括基部152(有時(shí)稱為下部)和蓋151(有時(shí)稱為上部)，基部152和蓋151組合以形成容器159?；?52可以為具有外表面168和內(nèi)表面169的環(huán)形部件。蓋151可以為具有外表面166和內(nèi)表面167的環(huán)形部件。在一些實(shí)施例中，蓋151和緩沖器110可形成開(kāi)口170。容器159可以通過(guò)可變形分隔構(gòu)件比如膜153分割。膜153可將容器159分成與氣體源連通的第一內(nèi)部腔室157(有時(shí)稱為氣體腔室)和與流體源連通的第二內(nèi)部腔室158(有時(shí)稱為流體腔室)。本文所使用的術(shù)語(yǔ)膜可以涵蓋可將容器159分成兩個(gè)隔離腔室的任何柔性阻擋件、隔板、壁或構(gòu)件。在一些實(shí)施例中，膜153可以由彈性可變形材料比如橡膠等制成。

第一內(nèi)部腔室157可以采用加壓的氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w填充。第二內(nèi)部腔室158可以采用流體比如油填充。此外，由于膜153的移動(dòng)，第一內(nèi)部腔室157和第二內(nèi)部腔室158的體積可改變。膜153可以響應(yīng)于第二內(nèi)部腔室158中的加壓流體的量的變化而移動(dòng)。由于更多的加壓流體被添加到第二內(nèi)部腔室158，故膜153會(huì)向上移動(dòng)以容納附加的流體，從而縮小第一內(nèi)部腔室157的體積。同樣地，將加壓流體從第二內(nèi)部腔室158排出會(huì)導(dǎo)致膜153向下移動(dòng)，從而擴(kuò)大第一內(nèi)部腔室157的體積。

在一些實(shí)施例中，氮?dú)饬鲃?dòng)通過(guò)采用氮?dú)馓畛涞谝粌?nèi)部腔室157的落料管156。落料管156可以與外部加壓源比如圖2中示出的液壓泵112流體連通。液壓泵112可以驅(qū)動(dòng)氮?dú)饬鲃?dòng)通過(guò)落料管156并進(jìn)入第一內(nèi)部腔室157。在一些實(shí)施例中，油流動(dòng)通過(guò)蓄積器通道163，蓄積器通道163采用油填充第二內(nèi)部腔室158。蓄積器通道163可以與外部加壓源比如圖2中示出的存儲(chǔ)器114流體連通。存儲(chǔ)器114可以連接至可驅(qū)動(dòng)油流動(dòng)通過(guò)蓄積器通道163并進(jìn)入第二內(nèi)部腔室158的泵。此外，油可以沿箭頭191的方向流動(dòng)通過(guò)多個(gè)入口孔155然后進(jìn)入第二內(nèi)部腔室158。

蓄積器150的蓋151可以包括多個(gè)接納器161(有時(shí)稱為多個(gè)柱塞空腔)和圍繞蓋151周邊的多個(gè)柱塞(有時(shí)稱為細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件或銷)160。在一些實(shí)施例中，每個(gè)柱塞具有長(zhǎng)的矩形形狀。在一些實(shí)施例中，每個(gè)柱塞為T(mén)的形式。每個(gè)柱塞160可以部分或全部位于接納器161之一中。每個(gè)柱塞160可以鄰近緩沖器110的內(nèi)表面116。

在一些實(shí)施例中，每個(gè)接納器161從緩沖器110橫穿過(guò)。進(jìn)一步地，每個(gè)接納器161可以面向緩沖器110的內(nèi)表面116。在一些實(shí)施例中，蓋151包括至少兩個(gè)接納器161。在一些實(shí)施例中，蓋151包括至少三個(gè)接納器161。在一些實(shí)施例中，蓋151包括至少六個(gè)接納器161。每個(gè)接納器161可以圍繞蓋151的周邊彼此等距周向間隔開(kāi)。每個(gè)接納器161可具有大約10mm至50mm的直徑。每個(gè)接納器161可以從蓋151的外表面166延伸進(jìn)入蓋151大約5mm至25mm的深度。此外，每個(gè)接納器161可采用流體164比如油填充到一定深度。在一些實(shí)施例中，流體164源自流動(dòng)通過(guò)蓄積器通道163的流體(其可以源自外部加壓源比如存儲(chǔ)器114)。在一些實(shí)施例中，每個(gè)接納器161采用流體164填充至大約250cc。

在一些實(shí)施例中，每個(gè)接納器161連接到排放通道162。每個(gè)排放通道162可以為與蓄積器通道163流體連通的導(dǎo)管。在一些實(shí)施例中，每個(gè)排放通道162延伸通過(guò)蓋151以及通過(guò)基部152。在一些實(shí)施例中，每個(gè)排放通道162具有大約6mm的直徑。

在錘組件100操作之前，每個(gè)柱塞160可以部分地位于容納器161內(nèi)的流體164中。每個(gè)柱塞160還可鄰近緩沖器110。在一些實(shí)施例中，每個(gè)柱塞160的暴露部分165可以遠(yuǎn)離蓋151的外表面166。暴露部分165可以鄰近緩沖器110的內(nèi)表面116。暴露部分165的長(zhǎng)度可以與位于接納器161之一中的流體的體積相關(guān)聯(lián)。暴露部分165的長(zhǎng)度可在大約5mm至25mm的范圍。在一些實(shí)施例中，柱塞160的長(zhǎng)度為大約10mm至50mm。

工業(yè)實(shí)用性

本發(fā)明通常應(yīng)用于包括蓄積器組件150的錘組件100。蓄積器組件150被設(shè)計(jì)成有效地吸收或容納加壓導(dǎo)管中的流體的脈動(dòng)流，并因此降低或減小由脈動(dòng)流引起的震動(dòng)和噪音。蓄積器組件150(包括多個(gè)接納器和多個(gè)柱塞)可降低錘組件100的啟動(dòng)時(shí)間。此外，這種蓄積器組件150可在關(guān)閉錘組件100之后降低流體浪費(fèi)。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在錘組件100操作期間蓄積器組件150的示意性側(cè)向剖視圖。一旦啟動(dòng)錘組件100，則負(fù)載沿箭頭190的方向施加到鄰近緩沖器110的支架115。在一些實(shí)施例中，錘組件100的作業(yè)工具102(示于圖1)可以壓靠物體，比如巖石。施加到支架115的負(fù)載可以驅(qū)動(dòng)作業(yè)工具102進(jìn)入巖石。巖石可沿箭頭193的方向?qū)ψ鳂I(yè)工具102施加阻力，其可沿箭頭193的方向移位錘組件100。蓋151可移位和壓入開(kāi)口170。由于錘組件100沿箭頭193的方向移位，故每個(gè)柱塞160可壓靠緩沖器110的內(nèi)表面116。這可導(dǎo)致每個(gè)柱塞160沿箭頭194的方向插入他們相應(yīng)的接納器161。每個(gè)柱塞160可配置成將流體164轉(zhuǎn)移到每個(gè)相應(yīng)接納器161之外。插入運(yùn)動(dòng)可將流體164轉(zhuǎn)移到每個(gè)接納器161之外并沿箭頭192的方向通過(guò)相應(yīng)排放通道162。流體164可排出每個(gè)排放通道162并進(jìn)入蓄積器通道163，其中流體164可沿箭頭191的方向重定向入第二內(nèi)部腔室158。流入第二內(nèi)部腔室158的流體164可沿箭頭191的方向推進(jìn)膜153。如圖中所示，膜153的推進(jìn)可擴(kuò)大第二內(nèi)部腔室158的體積并降低第一內(nèi)部腔室157的體積。

流入第二內(nèi)部腔室158的流體164可將來(lái)自外部源(比如存儲(chǔ)器114)的第二流體流沿箭頭191的相同方向補(bǔ)充到第二內(nèi)部腔室158。第二流體流在下文稱為具有一定體積的外部流體。如上所討論，每個(gè)接納器161中的流體164還具有一定體積。在一些實(shí)施例中，所有接納器161中的流體164的總累積體積為外部流體體積的至少50％。在一些實(shí)施例中，所有接納器161中的流體164的總累積體積為外部流體體積的至少60％。在一些實(shí)施例中，所有接納器161中的流體164的總累積體積為外部流體體積的至少70％。在一些實(shí)施例中，所有接納器161中的流體164的總累積體積為外部流體體積的100％。

在錘組件100操作完成之后，可以停止沿箭頭190的方向施加到緩沖器110的負(fù)載。這可能是由于去除施加到支架115的支架的負(fù)載。由于負(fù)載的去除，錘組件100可返回到如圖3所示的其正常位置。此外，外部流體的流動(dòng)可以停止并可以通過(guò)蓄積器通道163回流并排放入機(jī)器80的其他部件。由于第一內(nèi)部腔室157中的惰性氣體，這可在第二內(nèi)部腔室158中產(chǎn)生壓力差。壓力差可導(dǎo)致流體164流出第二內(nèi)部腔室158，流動(dòng)通過(guò)多個(gè)入口孔155、排放通道162并回流到接納器161。流體164回流到每個(gè)接納器161，可迫使每個(gè)柱塞160返回到如圖3所示的其原始位置。

在一些實(shí)施例中，多個(gè)柱塞160和接納器161的組合形成初始流體系統(tǒng)。初始流體系統(tǒng)可以配置成將初始流體比如流體164提供到第二內(nèi)部腔室158中。初始流體系統(tǒng)可通過(guò)每個(gè)接納器161將流體164壓入第二內(nèi)部腔室158。初始流體系統(tǒng)可通過(guò)由機(jī)器80施加到蓋151的負(fù)載來(lái)啟動(dòng)，其中負(fù)載生成來(lái)自作業(yè)工具102的阻力。這可將每個(gè)柱塞160驅(qū)動(dòng)到將流體164壓入第二內(nèi)部腔室158的接納器161之一中。

在一些實(shí)施例中，多個(gè)柱塞160和接納器161的組合形成流體回路。流體回路可配置成使流體164在第二內(nèi)部腔室158中循環(huán)和在其外循環(huán)。在完成錘組件100操作之后，流體164返回到每個(gè)接納器161可以是自動(dòng)過(guò)程。此外，返回到每個(gè)接納器161的流體164可提供流體164的循環(huán)用于錘組件100的重復(fù)操作。在一些實(shí)施例中，外部流體排放到機(jī)器80的其他部件可導(dǎo)致外部流體浪費(fèi)到周?chē)h(huán)境。流體164的循環(huán)可降低到周?chē)h(huán)境的浪費(fèi)的外部流體的量。

將認(rèn)識(shí)到的是前述描述提供了所公開(kāi)系統(tǒng)和技術(shù)的實(shí)例。然而，可以設(shè)想本發(fā)明的其他實(shí)施方式可與前述實(shí)例在細(xì)節(jié)上不同。本發(fā)明的所有引用或其實(shí)例旨在在該處引用所討論的特定實(shí)例，并且更一般地不旨在暗示對(duì)本發(fā)明的范圍的任何限制。所有對(duì)某些特征的區(qū)別和貶低的語(yǔ)言只是用來(lái)表示這些特征并不是優(yōu)選的，除非另外說(shuō)明，并不打算將這些特征完全排除在本發(fā)明的范圍之外。

進(jìn)一步地，本申請(qǐng)的實(shí)施例在本文參照液壓或液力機(jī)械錘組件描述，但本申請(qǐng)的實(shí)施例不限于液壓或液力機(jī)械錘組件，且可以包括具有本文所述蓄積器組件的其他液力機(jī)械設(shè)備。

本文所述的所有方法可以任何合適的順序進(jìn)行，除非本文另有說(shuō)明或者上下文清楚地相反指示。

術(shù)語(yǔ)“一”和“一個(gè)”和“所述”和“至少一個(gè)”以及描述本發(fā)明的上下文中(尤其在以下權(quán)利要求書(shū)的上下文中)的類似引用的使用將解釋成涵蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)，除非本文另有說(shuō)明或上下文清楚地相反指示。隨后是一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目的列表的術(shù)語(yǔ)“至少一個(gè)”(例如，A和B中的至少一個(gè))的使用將解釋成意思是選自所列項(xiàng)目(A或B)或者所列項(xiàng)目(A和B)中的兩個(gè)或多個(gè)的任意組合中的一個(gè)項(xiàng)目，除非本文另有說(shuō)明或上下文清楚地相反指示。

因此，只要適用的法律允許，本發(fā)明包括附加的權(quán)利要求書(shū)中所述的主題的所有修改和等價(jià)物。此外，在其所有可能變型中的上述要素的任意組合包括在本發(fā)明中，除非本文另有說(shuō)明或上下文清楚地反駁。