齒輪齒條式往復沖擊裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及作業(yè)、運輸領域，尤其涉及一種用往復元件破碎或粉碎的機械設備，具體說是一種齒輪齒條式往復沖擊裝置。
【背景技術】
[0002]往復沖擊裝置在巖石鑿鉆、墻體鑿孔、爆破炮孔、礦石擊碎、混凝土振搗密實、料倉和溜槽震擊防堵、鋼材表面震擊除銹等領域應用廣泛，具體如鑿巖機、沖擊鉆機、振動沖擊錘、振搗器及各種手持沖擊器具等等。目前往復沖擊裝置主要由有氣動、液壓、內燃和電動四種類型，其中電動往復沖擊裝置因其不需要動力的二次轉換、使用方便以及能源利用率高等優(yōu)點在近年來應用廣泛。
[0003]目前電動往復沖擊裝置大多是通過曲柄滑塊機構將電動機的旋轉運動轉換成沖擊部件的往復直線沖擊，然而，曲柄滑塊機構由于其結構制約，也給往復沖擊裝置造成了不利的影響:(I)滑塊的往復直線運動狀態(tài)由上級的曲軸、連桿運動決定，其速度接近正弦曲線規(guī)律，其運動后半程減速直至停止，不利于沖擊，需增加中間轉換部件將滑塊的受控往復運動轉換成自由的往復運動，再由具備自由往復運動的部件撞擊具體的沖擊部件，從而完成沖擊，如現有的壓氣活塞式電動鑿巖機就是這種工作原理，因此通常造成曲柄滑塊式往復沖擊裝置結構復雜，體積增大，易損件增多，能量損失增多；(2)曲柄滑塊機構由曲柄、連桿、滑塊組成，其機構本身結構不緊湊，占空間較大；(3)曲柄滑塊機構在垂直于滑塊往復運動的方向運動不平衡，滑塊與裝置殼體間存在側向壓力，常造成滑塊(活塞)與殼體間磨損，嚴重影響了使用壽命。
[0004]為解決上述問題，曾設計出如授權公告號為CN204208600U的實用新型專利公開的一種錘式破碎機，其包括殼體，殼體合圍形成中間的破碎箱和在破碎箱兩側對稱設置的動力箱；破碎箱的頂部開口，破碎箱的底部設有篩板；動力箱內設有不完全齒輪機構，不完全齒輪機構包括轉軸、不完全齒輪、U形板和彈簧等部件。該結構主要采用了不完全齒輪施加擠壓力，再由彈簧機構使撞錘復位，由此導致在撞錘向內擠壓時，彈簧會施加反作用力，一定程度上影響了破碎效果，同時由于增加了彈簧機構，增加了所需維護組件的數量，提高了使用成本。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種齒輪齒條式往復沖擊裝置，從根本上解決了現有沖擊裝置占地面積大、維護成本高、使用壽命短等問題。
[0006]為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案:該齒輪齒條式往復沖擊裝置包括殼體、設置在殼體內的齒條組件以及位于齒條組件內的不完全齒輪，其特征在于:所述齒條組件包括腰圓環(huán)形結構以及設置在環(huán)形結構長度方向一端的沖擊滑塊，沖擊滑塊的外緣與殼體內壁相配合，環(huán)形結構內壁的長度方向上分別設有齒條，環(huán)形結構外壁上設有凸緣；殼體內壁上設有與齒條組件凸緣相配合的滑槽，殼體上設有油孔，殼體內的沖擊滑塊端限位有沖擊機構；不完全齒輪的轉軸限位在殼體上，不完全齒輪的輪齒與齒條組件的其中一條齒條嚙合，不完全齒輪的輪齒數小于全齒數一半。
[0007]所述沖擊機構與殼體內壁之間設有橡膠墊。
[0008]所述齒條組件的沖擊滑塊遠端半圓形內壁半徑大于不完全齒輪齒根圓半徑，沖擊滑塊的近端半圓形內壁半徑等于不完全齒輪齒根圓半徑。
[0009]所述不完全齒輪的端部輪齒為圓角。
[0010]本實用新型的有益效果是:不完全齒輪可與齒條組件嚙合傳動，驅動齒條組件往復運動，不完全齒輪可由電動機、減速器等驅動齒輪軸運動。不完全齒輪的輪齒與齒條組件內的其中一個齒條輪齒嚙合，以實現齒條組件不同向的往復運動，不完全齒輪設置略少于一半全齒數的輪齒，以保證齒條組件與扇形輪齒每次脫離嚙合后有一段自由慣性運動，在該運動行程中與沖擊機構發(fā)生碰撞沖擊。不完全齒輪的端部輪齒做修形和倒圓角處理，防止齒條組件換向時，齒輪、齒條出現上下卡齒現象，齒條組件環(huán)形結構外側設有凸緣結構，凸緣一方面可保證齒輪組件在殼體內側的滑槽內穩(wěn)定地往復滑動，另一方面增加了齒條組件強度。沖擊機構上的螺母用于在沖擊反彈強烈時控制沖擊機構回彈的距離，使齒條組件和沖擊機構的碰撞仍發(fā)生在齒條組件的自由運動行程，沖擊機構右端的沖擊頭連接端可根據不同的需求安裝不同的沖擊頭和轉動機構。綜上所述，本實用新型具有結構更簡單緊湊，占用空間更小，有效避免了垂直滑塊運動方向上運動的不平衡性。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0012]圖2為本實用新型的工作過程示意圖；
[0013]圖3為齒條組件與不完全齒輪脫離嚙合瞬間狀態(tài)；
[0014]附圖標記說明:1殼體；1-1油孔；1-2滑槽；2齒條組件；2-1凸緣'2-2沖擊滑塊；2-3左端半圓形；2-4右端半圓形；3不完全齒輪；3-1嚙出齒；3-2嚙入齒；4沖擊機構；4_1螺母；4-2沖擊頭連接端；5橡膠墊、6螺母、7沖擊頭。
【具體實施方式】
[0015]以下結合圖1~3，通過具體實施例詳細說明本實用新型的內容。該齒輪齒條式往復沖擊裝置包括殼體、設置在殼體內的齒條組件以及位于齒條組件內的不完全齒輪等部分。其中，齒條組件2包括腰圓環(huán)形結構以及設置在環(huán)形結構長度方向一端的沖擊滑塊2-2，沖擊滑塊2-2的外緣與殼體I內壁相配合，環(huán)形結構內壁的長度方向上分別設有齒條，環(huán)形結構外壁上設有凸緣2-1。凸緣2-1增加了齒條組件2的強度，同時保證齒條組件2沿殼體I內開設的滑槽1-2做往復滑動，起導向作用。齒條組件2的沖擊滑塊2-2遠端半圓形(左端半圓形2-3)內壁半徑略大于不完全齒輪3齒根圓半徑，沖擊滑塊的近端半圓形(右端半圓形2-4)內壁半徑等于不完全齒輪3的齒根圓半徑，不完全齒輪3的端部輪齒(嚙出齒3-1、嚙入齒3-2)為圓角，防止齒條組件2換向時齒輪、齒條出現上下卡齒現象。不完全齒輪3可由電動機、減速器等驅動。殼體I內壁上設有與齒條組件2凸緣相配合的滑槽1-2，殼體上設有油孔1-1，殼體內的沖擊滑塊端限位有沖擊機構，殼體2內壁上固定粘貼有橡膠墊5，橡膠墊5，為沖擊機構4提供一定的回彈力。不完全齒輪3的轉軸限位在殼體I上，不完全齒輪3的輪齒與齒條組件2的其中一條齒條嚙合，驅動齒條組件2往復運動，不完全齒輪3的輪齒數小于全齒數一半，以保證齒條組件2與扇形輪齒每次脫離嚙合后有一段自由慣性運動，在該運動行程中碰撞沖擊沖擊機構4。沖擊機構4上螺紋安裝螺母4-1，螺母4-1在沖擊反彈強烈時控制沖擊機構4回彈的距離，使齒條組件2和沖擊機構4的碰撞仍發(fā)生在齒條組件2的自由運動行程，沖擊機構4的沖擊頭連接端4-2可根據不同的需求安裝不同的沖擊頭和轉動機構。
[0016]工作過程:
[0017]圖2 (a)中，不完全齒輪3與齒條組件2的上側輪齒嚙合，不完全齒輪3順時針轉動帶動齒條組件2右行，此時沖擊機構4正處于回彈階段，隨著運動的進行，圖3中，齒條組件2與不完全齒輪3脫離嚙合，此時由于不完全齒輪3齒數少于一半全齒數，以及齒條組件左端半圓形內壁2-3半徑略大于不完全齒輪3齒根圓半徑，使得齒條組件2有一小段向右的自由慣性運動行程；
[0018]圖2 (b )中，齒條組件2的沖擊滑塊2-2與回彈的沖擊機構4發(fā)生碰撞，沖擊機構4獲得向右的巨大沖擊力，同時齒條組件2受到沖擊機構4的反向反彈力；
[0019]圖2 (C)中，沖擊機構4向右推動沖擊頭7，齒條組件2在反彈力作用下向左運動，齒條組件2下側輪齒與順時針轉動的不完全齒輪3的輪齒嚙合，齒條組件2左行回程；
[0020]圖2 (d)中，隨著運動的進行，齒條組件2與不完全齒輪3脫離嚙合的瞬間，由于齒條組件2右端半圓形內壁2-4半徑等于不完全齒輪3齒根圓半徑，此時半圓形內壁2-4與不完全齒輪3接觸碰撞，迫使齒條組件2停止左行，隨后不完全齒輪3的輪齒與齒條組件2上側輪齒嚙合，進而帶動齒條組件2右行，進行下一循環(huán)的運動。
【主權項】
1.一種齒輪齒條式往復沖擊裝置，包括殼體、設置在殼體內的齒條組件以及位于齒條組件內的不完全齒輪，其特征在于:所述齒條組件包括腰圓環(huán)形結構以及設置在環(huán)形結構長度方向一端的沖擊滑塊，沖擊滑塊的外緣與殼體內壁相配合，環(huán)形結構內壁的長度方向上分別設有齒條，環(huán)形結構外壁上設有凸緣；殼體內壁上設有與齒條組件凸緣相配合的滑槽，殼體上設有油孔，殼體內的沖擊滑塊端限位有沖擊機構；不完全齒輪的轉軸限位在殼體上，不完全齒輪的輪齒與齒條組件的其中一條齒條嚙合，不完全齒輪的輪齒數小于全齒數一半。2.根據權利要求1所述的齒輪齒條式往復沖擊裝置，其特征在于:所述沖擊機構與殼體內壁之間設有橡膠墊。3.根據權利要求1所述的齒輪齒條式往復沖擊裝置，其特征在于:所述齒條組件的沖擊滑塊遠端半圓形內壁半徑大于不完全齒輪齒根圓半徑，沖擊滑塊的近端半圓形內壁半徑等于不完全齒輪齒根圓半徑。4.根據權利要求1所述的齒輪齒條式往復沖擊裝置，其特征在于:所述不完全齒輪的端部輪齒為圓角。
【專利摘要】本實用新型涉及一種齒輪齒條式往復沖擊裝置，其包括殼體、設置在殼體內的齒條組件以及位于齒條組件內的不完全齒輪，其技術要點是：所述齒條組件包括腰圓環(huán)形結構以及沖擊滑塊，環(huán)形結構內壁的長度方向上分別設有齒條，環(huán)形結構外壁上設有凸緣；殼體內壁上設有與齒條組件凸緣相配合的滑槽，殼體內的沖擊滑塊端限位有沖擊機構；不完全齒輪的輪齒與齒條組件嚙合，不完全齒輪的輪齒數小于全齒數一半。利用齒條組件與不完全齒輪脫離嚙合后的自由慣性運動實現沖擊作用，同時實現齒條組件的運動換向，相比傳統(tǒng)的曲柄滑塊式往復沖擊裝置，齒輪齒條式往復沖擊裝置結構更為簡單，緊湊，所占空間小，同時也可有效避免垂直滑塊運動方向上運動的不平衡性。
【IPC分類】E21B1/14, B02C1/00, E21B4/06, B25D11/06, F16H19/04
【公開號】CN205182805
【申請?zhí)枴緾N201520744598
【發(fā)明人】潘濟安
【申請人】潘濟安
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年9月24日