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一
无阀型液压冲击器的改进及设计方法初探
武汉化工学院摩义德拗·
捕疆
本文通过八气压蓄能量, 对无阀型液压冲击器进行改进, 并推导出
前腔常压、后腔回油的无阀型液压冲击器的设计计算,\式。计算和测试结
果表明, 改进后的无阀液压冲击器不仅可得到较大的冲击能, 而且也有较
高的效半, 是一种有发展就途的液压冲击嚣。
相·墅蛳,墼,
于双面回油结构的无阀型液压冲击器,引入
一气压蓄能器前后可以认为是工作腔容积发生
、引言
了变化, 以前有关的设计方法仍然有效。为
无阀型液压冲击器是以高压油为动力, 此我们研制了冲击能大且活塞及缸体油路更
利用容积较大的工作腔即活塞的前,后腔为简单的前腔常压,后腔回油的无阀型液压
中油液微量压缩或膨胀而输出冲击能的液压冲击器。下面将该机型的设计方法及测试结
凿岩设备与有阀型液压冲击器比较,无阀果作一介绍。
型液压冲击器的应用和发展是相当缓慢的。
到目前为止,国外只有美国: 、结构与工作原理
公司的—和公司的等型号
的设备面世, 国内昆明工学院和北京科技大前腔常压、后腔回油的无阀型液压冲击
学各自研制的样机尚处于实验室测试阶段。器是由活塞、钲体与后腔蓄能器等组成。蓄
无阀型液压冲击器发展缓慢的主要原因能器为隔膜式气体蓄能器。
是油液的可压缩性小,
容积设计得很大,但冲击器输出的冲击能仍无阀型液压冲击器是依靠活塞运动来给
有限。如果在无阀型液压冲击器中引入气压工作腔配油的。根据后腔油液状态的变化,
蓄能器,变相地提高工作腔中油液的可压缩可以将活塞运动行程分为排油、压缩或膨
性,就可以减小工作腔的容积,提高单位机胀和进油三个阶段。
重输出的冲击能。无阀型液压冲击器是通过如图所示,活塞处于回程的起始位置,
活塞自身的运动实现工作腔油液分配的,因前腔与高压油路相通,后腔与回油路相通。
此油路简单,结构紧凑,制造成本低,维护这时在前腔油力柏作用下,活塞向右运动,
方便,是一种有推广价值的液压冲击器。同时后腔油液由回油孔排出。当活塞运动到
有阀型液压冲击器采用单面回油或双面图所示的位置时,活塞的台肩将油日封闭,
圊油型式。无阀型液压冲击器在引入气压蓄切断后腔与高压油路和回油路的通路, 活塞
髓器后也有单面回油或双面回油的结构。对向右运动的结果是后腔蓄能器充油,蓄能器
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题方便,本文作如下三点假设
系统供油压力为恒值。
活塞运动过程中,进、排气口的关闭
或开启为瞬间完成。
忽略油液的微量可压缩性。
根据前面的分析及假设条件,可绘出前
腔常压、后腔回油的无阔型液压冲击器的理
想示功图,如图所示。图中虚线、实线下方
面积分别表示前后腔油液对活塞所做的功。
对于液压冲击器,要求回程前,后腔所傲功
之差为零,冲程时后,前腔傲功之差尽可能
大,于是可得

■无一塑液压冲击矗工作耳疆圈
气腔减小,压力升高。为了使液压冲击器能
够输出较大的冲击能,在压缩行程完成时。
蓄能器气腔压力必须低于系统供油压力。当
活塞运动到图所示的位置时,后腔与系统田理想示琦圈
高压油路相通,蓄能器继续充油,