液壓沖擊裝置的閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓沖擊裝置的閥及其部件，以及制動該閥的方法，其中，液壓沖擊裝置可以用于例如在鉆巖或類似應(yīng)用中液壓地在材料上進行沖擊。
【背景技術(shù)】
[0002]市場上存在有用于液壓沖擊裝置的各種類型的閥。許多這些液壓沖擊裝置的類似之處在于，存在有液壓地在第一位置與第二位置之間往復(fù)運動的活塞，并且運動通過與該裝置相關(guān)聯(lián)的控制器件液壓地控制，該控制器件可以是例如裝置內(nèi)部的閥。該閥包括在閥的外殼內(nèi)部往復(fù)運動的運動構(gòu)件或類似類型的裝置。運動構(gòu)件控制使活塞運動所需的流體流動。閥借助液壓壓力運行。
[0003]液壓沖擊裝置在例如在鉆巖或類似應(yīng)用中工作的液壓機械中使用。鉆巖通常在礦山和施工工地中執(zhí)行。在一些采礦廠中，一年內(nèi)從巖石中生產(chǎn)幾十萬噸礦石并不罕見。液壓沖擊裝置還用于鉆井和采樣、普通挖掘、隧道工程和桿柱支護。在工地上，液壓沖擊裝置可以用于鉆巖。在鉆井位置上工作的一個鉆巖設(shè)備的測試結(jié)果的一個示例顯示出了配備有一個模型尺寸的液壓沖擊裝置的機器的標(biāo)準(zhǔn)操作值，比如當(dāng)使用從大約100巴到200-300巴的沖擊壓力時，以大約50mm的鉆孔直徑在花崗巖中的大約2米/分鐘的鉆入速率。對于鉆巖機而言，在井位上的大約或超過100mm的孔并不罕見。
[0004]通常，閥設(shè)置在液壓沖擊裝置內(nèi)部并且設(shè)計成在機器的艱苦工作環(huán)境下維持。由于液壓沖擊裝置一般可以每秒鐘沖擊30到100次，因此閥通常大于標(biāo)準(zhǔn)尺寸的擰入式插裝閥，堅實并且強有力地構(gòu)造。液壓沖擊裝置的重量可以高達幾百千克。但在未來，當(dāng)來自工業(yè)生產(chǎn)的需求上升時需要更大和更重的模型。而且，以更低的流量實現(xiàn)更高的沖擊力的要求產(chǎn)生了對設(shè)備的要求，使得液壓沖擊裝置的操作壓力可以處于比正常更高的等級。
[0005]但在許多的這些閥中，普遍的問題是當(dāng)液壓流體的壓力在閥內(nèi)部傳導(dǎo)時，在運動構(gòu)件中產(chǎn)生卡滯作用。朝向運動構(gòu)件的表面一般不平整，這導(dǎo)致了泄漏并且改變了該側(cè)的壓力。運動構(gòu)件的相對兩端之間的壓力差異產(chǎn)生了對處于較低壓力下的端部產(chǎn)生作用的有害力。
[0006]該有害力會產(chǎn)生上述卡滯作用。該力可以通過減少密封表面的面積減少。
[0007]在運動構(gòu)件的另一側(cè)，產(chǎn)生相反的情形。來自壓力管路的壓力在閥內(nèi)部泄漏并且產(chǎn)生打開運動構(gòu)件的力，這會產(chǎn)生更多的泄漏。起初，這種泄漏由于密封表面的不平整表面而產(chǎn)生。
[0008]消除該卡滯作用和泄漏的普遍方法是將運動構(gòu)件的端部制造成充分銳利。但是該銳利邊緣在液壓沖擊裝置中是有問題的，因為運動構(gòu)件使自身快速地沖向閥的外殼，并且該銳利邊緣在閥被使用時不會得到維持并且遲早會磨壞。這種類型的銳利邊緣在其被使用時將在液壓流體中產(chǎn)生金屬碎肩，并且金屬碎肩會例如通過干擾運動部件在裝置內(nèi)部的運動而產(chǎn)生液壓系統(tǒng)中的故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是消除或至少緩解上述問題并且提出其解決方案。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明為液壓沖擊裝置的閥，所述閥包括外殼，所述外殼包括運動構(gòu)件，所述運動構(gòu)件被容納在所述外殼內(nèi)部以便借助液壓流體以往復(fù)方式運動。所述運動構(gòu)件包括內(nèi)部空間，所述外殼包括抵接(abutting)所述運動構(gòu)件的至少第一抵接表面(first abutment surface)，所述外殼的第一抵接表面包括:位于所述第一抵接表面的徑向內(nèi)部部分中的第一表面，其中，所述第一表面布置成與所述內(nèi)部空間流體連通；以及位于所述第一抵接表面的徑向外部部分中的第二表面，其中，所述第二表面布置成形成密封表面。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明為液壓沖擊裝置的閥，所述閥包括外殼，所述外殼包括運動構(gòu)件，所述運動構(gòu)件被容納在所述外殼內(nèi)部以便借助液壓流體以往復(fù)方式運動。所述運動構(gòu)件包括內(nèi)部空間，所述外殼包括抵接所述運動構(gòu)件的至少第一抵接表面，所述外殼的第一抵接表面包括:位于所述第一抵接表面的徑向內(nèi)部部分中的第一表面和位于所述第一抵接表面的徑向外部部分中的第二表面，其中，所述第二表面布置成形成密封表面；以及所述第一表面與所述第二表面之間的通過一個或多個徑向槽與所述內(nèi)部空間流體連通的槽，所述一個或多個徑向槽通過所述第一表面從所述內(nèi)部空間傳導(dǎo)液壓流體并且將液壓流體傳導(dǎo)至所述槽。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明為液壓沖擊裝置的閥，所述閥包括外殼，所述外殼包括運動構(gòu)件，所述運動構(gòu)件被容納在所述外殼內(nèi)部以便借助液壓流體以往復(fù)方式運動。所述運動構(gòu)件包括內(nèi)部空間，所述外殼包括交替抵接所述運動構(gòu)件的第一抵接表面和第二抵接表面，所述外殼的第一抵接表面和第二抵接表面包括:位于所述第一抵接表面和所述第二抵接表面的徑向內(nèi)部部分中的第一表面；以及位于所述第一抵接表面和所述第二抵接表面的徑向外部部分中的第二表面，其中，所述第二表面布置成形成密封表面；以及所述第一表面與所述第二表面之間的通過一個或多個徑向槽與所述內(nèi)部空間流體連通的槽，所述一個或多個徑向槽通過所述第一表面從所述內(nèi)部空間傳導(dǎo)液壓流體并且將液壓流體傳導(dǎo)至所述槽。
[0013]在本發(fā)明的一個實施例中，閥的外殼由至少兩部分形成以提供外殼內(nèi)部的運動構(gòu)件的組裝。在本發(fā)明的一個實施例中，所述外殼進一步包括抵接所述運動構(gòu)件的第二抵接表面，所述外殼的第一抵接表面和第二抵接表面包括:位于所述第一抵接表面和所述第二抵接表面的徑向內(nèi)部部分中的第一表面，其中，所述第一表面布置成與所述內(nèi)部空間流體連通；以及位于所述第一抵接表面和所述第二抵接表面的徑向外部部分中的第二表面，其中，所述第二表面布置成形成密封表面。在本發(fā)明的一個實施例中，所述運動構(gòu)件在所述第一抵接表面和所述第二抵接表面之間運動。在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一抵接表面和/或所述第二抵接表面包括槽，壓力從所述內(nèi)部空間傳導(dǎo)到所述槽中。在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一抵接表面和/或所述第二抵接表面包括一個或多個連接到所述內(nèi)部空間并且連接到所述槽的徑向槽。在本發(fā)明的一個實施例中，所述槽位于所述第一表面與所述第二表面之間。在本發(fā)明的一個實施例中，所述槽布置成從所述內(nèi)部空間經(jīng)由所述第一表面通過所述一個或多個徑向槽與所述內(nèi)部空間流體連通。在本發(fā)明的一個實施例中，第一抵接表面和第二抵接表面是平面。
[0014]在本發(fā)明的一個實施例中，第一抵接表面和第二抵接表面為相同元件，但不同之處在于第二抵接表面為第一抵接表面的鏡像。在本發(fā)明的一個實施例中，第一抵接表面和第二抵接表面在運動構(gòu)件處于其極限位置時交替抵靠運動構(gòu)件的端部。在本發(fā)明的一個實施例中，運動構(gòu)件定位在第一抵接表面和第二抵接表面之間。在本發(fā)明的一個實施例中，運動構(gòu)件沿每個方向運動大約4_。在本發(fā)明的一個實施例中，抵接表面相對于運動構(gòu)件的端部平行地形成。在本發(fā)明的一個實施例中，抵接表面以及運動構(gòu)件的端部相對于外殼的內(nèi)表面垂直地形成。
[0015]在本發(fā)明的一個實施例中，所述外殼包括第一端部部分和/或第二端部部分，所述槽設(shè)置在所述第一端部部分和/或所述第二端部部分中。在本發(fā)明的一個實施例中，所述槽呈環(huán)狀。在本發(fā)明的一個實施例中，所述槽呈螺旋狀。在本發(fā)明的一個實施例中，所述徑向外部部分比所述徑向內(nèi)部部分更靠近所述槽。在本發(fā)明的一個實施例中，第一抵接表面和第二抵接表面是相同的。在本發(fā)明的一個實施例中，一個或多個槽與內(nèi)部空間流體連通，其中，槽和內(nèi)部空間受相同壓力的影響，或至少槽和內(nèi)部空間中的壓力處于大致相同的等級。
[0016]在本發(fā)明的一個實施例中，所述外殼和/或所述運動構(gòu)件呈環(huán)狀。在本發(fā)明的一個實施例中，所述外殼用作閥的殼體。在本發(fā)明的一個實施例中，所述外殼和/或所述運動構(gòu)件為套筒狀部件。
[0017]在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一表面設(shè)置成大致粗糙并且所述第二表面設(shè)置成大致平整。在本發(fā)明的一個實施例中，第一表面設(shè)置成大致粗糙以提供液壓流體從內(nèi)部空間到表面的引導(dǎo)。
[0018]在本發(fā)明的一個實施例中，所述運動構(gòu)件為所述閥的柱塞(spool)或所述閥的動頭(poppet)或所述閥的柱塞和動頭的組合件。
[0019]在本發(fā)明的一個實施例中，所述閥為鉆巖機的閥。在本發(fā)明的