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0、引言
    液壓破碎機(jī)也稱液壓破碎器、液壓沖擊器，它以液壓泵為動(dòng)力、液壓油為工作介質(zhì)，用液體壓力驅(qū)動(dòng)活塞對(duì)做功來進(jìn)行工作，將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械沖擊能的一種新型破碎工具。液壓破碎機(jī)經(jīng)過不斷的改進(jìn)、完善，以其高效率、低噪聲、沖擊力大、無公害、施工性能好和維修費(fèi)用低的優(yōu)越性能力壓傳統(tǒng)破碎錘而成為新一代破碎工具，被世界各地廣泛應(yīng)用于冶金、礦山開采、國防施工、公路和鐵路建設(shè)、市政工程及建筑等行業(yè)，越來越受到礦山和施工部門的重視，同時(shí)以其廣闊的市場(chǎng)前景和帶來的巨大社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)而成為了當(dāng)前急需改進(jìn)和完善的對(duì)象。
1、國內(nèi)外現(xiàn)狀
    液壓破碎機(jī)經(jīng)過技術(shù)水平的不斷提高，產(chǎn)品的不斷更新，已經(jīng)出現(xiàn)了很多的種類，按工作原理不同可以分為純液壓式、液氣聯(lián)合式和氮爆式三大類。
    液壓破碎機(jī)共經(jīng)過了五個(gè)階段的發(fā)展，鑿巖機(jī)型、短沖擊型、恒定沖擊能型、自動(dòng)調(diào)節(jié)型和可自由調(diào)節(jié)型。目前，液壓破碎機(jī)主要區(qū)域市場(chǎng)是美國歐洲和包括中國在內(nèi)的亞太地區(qū)，從目前美國建筑和拆除行業(yè)的繁榮景象來看，世界上最大的液壓破碎機(jī)市場(chǎng)仍在北美。亞太地區(qū)日本居主導(dǎo)地位，中國也處在一個(gè)上升的地位。全球液壓破碎機(jī)的主要生產(chǎn)廠家有60多家．也主要集中在歐美、日韓等地區(qū)，比如德國的克努伯公司、芬蘭的rammer公司、瑞典的阿特拉斯．科普克公司、日本的古河公司、韓國的水山公司、法國的Mon-tabert公司等；國內(nèi)液壓破碎機(jī)總的發(fā)展趨勢(shì)是起步不晚，發(fā)展緩慢，從20世紀(jì)70年代開始研制，80年代初規(guī)模才開始慢慢得到改善，直到90年代，中國液壓破碎機(jī)市場(chǎng)才迎來了新的發(fā)展時(shí)期，但是目前，除了湖南山河、長治液壓件廠以及馬鞍山驚天公司一直堅(jiān)持生產(chǎn)自己商標(biāo)的液壓破碎機(jī)外，大多數(shù)廠家已經(jīng)不生產(chǎn)這些產(chǎn)品。隨著我國國內(nèi)社會(huì)的工業(yè)化，大量鐵路、公路、礦業(yè)等建設(shè)需要，給液壓破碎機(jī)等提供了大量的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，但國內(nèi)與國外的破碎機(jī)相比，在質(zhì)量和性能方面還存在很大的差距，因此，對(duì)液壓破碎機(jī)的設(shè)計(jì)與研究，提高產(chǎn)品的技術(shù)含量，提升產(chǎn)品的品質(zhì)，縮短與國外的差距成了目前急需解決的問題。
2、多功能液壓破碎機(jī)結(jié)構(gòu)組成及其工作原理
    多功能液壓破碎機(jī)按其工作原理屬于液氣聯(lián)合作用的破碎機(jī)，首先由壓力油進(jìn)入前腔來推動(dòng)活塞回程，同時(shí)將氮?dú)馐业牡獨(dú)鈮嚎s，在沖程時(shí)液壓油和氮?dú)馔瑫r(shí)對(duì)活塞做功，將它們儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)換為活塞的動(dòng)能。多功能液壓破碎機(jī)的組成結(jié)構(gòu)如圖l所示，這種結(jié)構(gòu)型式的液壓破碎機(jī)與通常的液壓破碎機(jī)相比，主要的創(chuàng)新點(diǎn)是在活塞尾部設(shè)置一個(gè)密閉的氮?dú)馐遥�它的主要作用是將壓力油通過推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的儲(chǔ)存，并在沖程階段時(shí)，通過里邊的氮?dú)獾呐蛎泴?shí)現(xiàn)將儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)換成活塞的動(dòng)能，從而使活塞獲得雙重的沖擊能。
    另外，該液壓破碎機(jī)還設(shè)置了配油閥、沖擊活塞、蓄能器和釬桿等部件。配油閥的主要作用是通過控制液壓油的流動(dòng)方向來控制活塞的往復(fù)沖擊運(yùn)動(dòng)。沖擊活塞是液壓破碎機(jī)最為重要的零部件，無論從材料上、結(jié)構(gòu)上還是加工工藝上要求都很高；蓄能器主要起到起蓄能、流量補(bǔ)償及吸收脈沖壓力的作用。液壓碎石機(jī)得釬桿是最主要的部件，也是主要易損件，由于它的工作是完成對(duì)巖石、混凝土、凍土、瀝青等的破碎工作，所以它要求芯部韌性好，耐磨性好，表面硬度高。該結(jié)構(gòu)型式的破碎機(jī)結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜些，但是能量利用率較高。
    工作原理：該多功能液壓破碎機(jī)的工作原理如圖2所示，其工作過程可以分為4個(gè)過程。
    開始階段：在一個(gè)沖擊過程開始之前，首先配流閥8閥芯左移，將配流閥A和P口接通，液壓變量泵14壓入進(jìn)來的壓力油一路經(jīng)過配流閥進(jìn)入到活塞3前腔，另一路經(jīng)過順序閥7進(jìn)入液壓缸，同時(shí)活塞后腔在液壓油的壓力作用下通過插裝閥1回油箱，因此，活塞在液壓油的壓力的作用下開始作回程加速運(yùn)動(dòng)。
    活塞回程階段：當(dāng)液壓油充滿液壓缸之后，活塞就開始起動(dòng)準(zhǔn)備回程，在液壓油的壓力作用下，活塞開始做加速運(yùn)動(dòng)，隨著活塞對(duì)氮?dú)馐?的壓縮，逐漸的將壓力油對(duì)活塞做的功轉(zhuǎn)換成對(duì)氮?dú)獾膲嚎s而將能量儲(chǔ)存在氮?dú)馐抑校��?dāng)液壓油將活塞壓到一定的位置，氮?dú)獾膲毫��?chǔ)存到足夠大，另外，活塞的臺(tái)肩面打開沖程反饋孔B，壓力油通過此反饋孔使配流閥的閥芯右移，將配流閥的A和T口接通，此時(shí)壓力油將同時(shí)進(jìn)入到活塞是前腔和后腔，且活塞的后腔液壓油的作用面積要大于前腔的液壓油的作用面積，如此，在液壓油和氮?dú)獾碾p重壓力作用下，活塞開始逐漸以越來越大加速度的減速運(yùn)行，開始減速回程，直達(dá)最后活塞短暫停止在氮?dú)馐页霈F(xiàn)最小空間時(shí)完成回程運(yùn)動(dòng)。
    活塞沖程階段：在活塞停止的那一瞬間，受到的是液壓油的壓力和氮?dú)馐业牡獨(dú)獾碾p重的巨大壓力，在兩者的共同作用下，活塞將在很短的時(shí)間內(nèi)向下做一個(gè)加速度相當(dāng)大的加速運(yùn)動(dòng)，但是加速度隨著氮?dú)馐业呐蛎泴⒅饾u減小，從而完成活塞的沖擊運(yùn)動(dòng)。另外，此階段后期，活塞的另一個(gè)臺(tái)肩將回程反饋孔接通，完成配流閥的換向和油路切換，為循環(huán)往復(fù)周期運(yùn)動(dòng)做準(zhǔn)備。
    能量傳遞階段：在活塞沖程階段，活塞以很快的速度在很短的時(shí)間內(nèi)快速?zèng)_向釬桿，在與釬桿接觸的那一剎那將大部分能量傳遞給釬桿，使之在獲得巨大的沖擊能后完成對(duì)巖石、礦山等破碎對(duì)象的破碎工作。
3、多功能液壓破碎機(jī)能量傳遞研究
    活塞沖擊釬尾時(shí)，活塞和釬桿的應(yīng)變不是整體均勻的應(yīng)變，質(zhì)點(diǎn)速度也不是整體一致的速度，應(yīng)變和速度都是一個(gè)傳播的過程，所以通過同時(shí)考慮慣性和彈性，即同時(shí)運(yùn)用牛頓慣性定律和胡克定律分析活塞和釬尾的受力狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)速度和位移等，發(fā)現(xiàn)作用力在撞擊部位瞬間發(fā)生了很大的變化，如圖3所示，很好地反映了活塞和釬桿變速和變形的效果。
4、結(jié)論
    通過在液壓破碎錘中加入氮?dú)馐业母倪M(jìn)，不僅解決了普通的液壓破碎機(jī)破碎能力和可靠性低得缺點(diǎn)，更是解決了破碎機(jī)對(duì)大灰塵環(huán)境的適應(yīng)性、破碎噪聲大和破碎時(shí)不完全空打的問題。它單次沖擊能大、比能低、破碎效果好，滿足了國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)液氣聯(lián)合破碎機(jī)的需求。

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