一种压差式配油机构 本发明属于液压凿岩机的局部结构改进。
已经有多种液压凿岩机冲击机构的配油机构，如瑞典的COP1038HD液压凿岩机等。它们一般是在油缸上设置有多个不同位置的推阀孔，通过调换调节塞来分别沟通各个不同位置的推阀孔与换向阀之间的油路，从而改变活塞行程、冲击能量和冲击频率。用调节塞来改变机器的性能，这种方式调节固然比较方便，但对于用户来讲。一般是不需要经常改变机器的冲击能量和冲击频率的，故也不必经常调换调节塞。这种调节机构在工艺上比较复杂，不便加工，在使用上密封困难，容易造成外部漏油，油缸的加工成本也是比较高的，如若油液杂质较多或使用不当引起油缸内孔的严重磨损，则整个油缸就会报废，给使用者带来很大的经济损失。与推阀孔共同组成控制油路的换向阀，已有技术中有一种压差式换向阀，从美国加德纳－－丹佛公司获得的资料了解到该公司的HPR－BW型液压凿岩机便是这种类型。该阀的特点是在阀芯的轴向通孔中始终连通压力油，通过改变通孔内的断面面积，使得阀芯的一端受压而靠向另一端，阀的换向则是由活塞在运动过程中交替地将推阀孔连接压力油或回油而执行。这种阀主要有以下两个问题：1、压力油与阀芯的内孔连通，这样由于阀芯换向时的快速移动，压力油与阀芯内孔壁相互摩擦产生很高的油温，引起发热，增大能量损失。2、在阀芯的内孔通压力油，将会使得阀的结构尺寸较大，增加了阀的重量。
本发明针对以上所述的液压凿岩机配油机构的不足，做了改进。其要点是制做一个配油套并在其上可根据需要加工有多个不同位置的用于调整控制油路的推阀孔。将配油套装配在油缸的内孔中，使得配油套上的推阀孔与换向阀的推阀腔连通，构成控制油路。在换向阀的阀芯上加工有轴向孔及径向孔，两孔相交并且通过换向阀内回油容腔与回油相通，这样阀芯在换向时引起的两端容腔容积的变化可用回油来补尝。由阀芯和阀套的组合，构成了四个环形容腔。有一容腔始终接通压力油；有一容腔始终接通回油；有一容腔既推阀腔则与配油套上的推阀孔连通，通过活塞在配油套内孔的运动时而将其通压力油，时而又通回油；还有一个容腔是受阀芯换向的控制，交替连通压力油与回油。推阀腔内阀芯的端面面积大于始终接通压力油容腔内阀芯的端面面积，当推阀腔接通回油时，由于始终接通压力油容腔内阀芯端面始终受压而使阀芯靠向一端，阀芯的换向则是当推阀腔进入压力油后，形成压差式换向。
本发明所说的换向阀与已有技术相比，尺寸较小，结构简单。用电测的方法可以看出，采用本发明所说的换向阀的结构降低了活塞与阀芯之间的滞后时间。阀在换向时，定位性较好，响应速度快，工作稳定，推阀耗油量极低。阀芯两端在换向时引起的容腔容积的变化，用回油来补尝，克服了阀芯高频换向时引起的油温急剧升高的缺点。本发明所说的在液压凿岩机油缸内采用配油套配油，这一方法使得油缸的使用寿命大大提高，油缸工艺性好，机器的性能调整在配油套上进行，属于内调，避免了因外部调整而产生的漏油及密封等问题。由于本发明所说的压差式配油机构具有较好的制造工艺性，将会使得液压凿岩机的成本有所降低。
附图是本发明的示意图。油缸（2）内装有配油套（3），前后导向套（17）（22）将配油套在油缸内定位，活塞（1）在配油套的孔（8）中滑动配合。配油套外圆表面上铣两个方槽（4）（5），两个方槽通过配油套外圆表面上的油沟连通。在方槽内加工有四个用于调整控制油路的推阀孔（12）（13）（14）（15），推阀孔与配油套的孔（8）相通，还可根据需要加工四个以上的推阀孔。在配油套环形槽（6）内钻有通孔（7），环形槽（6）与油缸上的油路（20）阀腔（28）相通。油路（19）将方槽（4）（5）与推阀腔（27）沟通。
换向阀是由阀套（35）、阀芯（43）、端盖（31）（36）构成。如图所示，阀套（35）有一个直径变化的通孔（42），阀芯（43）在其中可作往复运动。在孔（42）内有四个密封面（23）（24）（25）（26），每两个相邻密封面中间有一环形容腔（28）（29）（30）。阀芯（43）有三个凸台（32）（33）（34），它们是沿着阀芯轴向间隔一段距离分开的，以使阀芯在其两个终端位置间作往复运动时，容腔（28）和（29）或（29）和（30）是连通的。凸台（32）与阀套密封面（23）相配合，阀芯轴面（38）与端盖（31）的孔（37）相配合，构成了推阀容腔（27）。在阀芯上钻有轴向孔（41），径向孔（40），两孔相交并通过环形容腔（28）、回油管（45）与油箱（47）相通。环形容腔（30）与进油管（46）相接，并且经油路（18）又和油缸前腔（11）相通。环形容腔（29）通过油路（21）与油缸后腔（16）相通。
下面简述一下本发明的工作原理：首先可根据需要将配油套上推阀孔用油堵或类似功能的其它东西组成各种配油方式，如果在配油套上加工有四种位置的推阀孔，则可以匹配10种配油方式。例如将推阀孔（12）（13）打开，封闭（14）（15）孔，或（12）（14）孔打开，封闭（13）（15）孔等等。当打开的相邻两孔的距离越大，则活塞的冲击频率越高。活塞的行程缩短，冲击能量也有所降低。反之，则冲击频率降低，活塞行程增大，冲击能量增大。
活塞冲程：压力油经阀内环形容腔（30）（29）、油路（18）（21）进入油缸的前后腔（11）（16），活塞端面（10）的受压面积大于端面（19）的受压面积，此时活塞作压差式推进。当活塞的运动使得配油套上的推阀孔与孔（7）相通时，则阀的推阀容腔（27）通过油路（19）等与油箱连通，由于阀芯端面（44）为常受压面，所以阀芯迅速换向。
活塞回程：阀换向后，将环形容腔（30）与（29）封闭，把（29）（28）沟通，压力油经阀的环形容腔（30）、油路（18）进入油缸前腔（11），而油缸的后腔（16）在阀换向后，通过油路（21）、阀的环形容腔（29）（28）与油箱接通，活塞开始换向做回程运动。当活塞端面（9）越过配油套上的推阀孔时，压力油经方槽（4）（5）、油路（19）进入阀的推阀腔（27），因为阀芯端面（39）的环形面积大于端面（44）的环形面积，使得阀芯压差式换向，这样油缸后腔重新进入压力油，活塞又开始冲程运动，如此循环往复。