齒輪齒條式往復(fù)沖擊裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及作業(yè)、運輸領(lǐng)域，尤其涉及一種用往復(fù)元件破碎或粉碎的機械設(shè)備，具體說是一種齒輪齒條式往復(fù)沖擊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]往復(fù)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(lǐng)域應(yīng)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(fù)沖擊裝置主要由有氣動、液壓、內(nèi)燃和電動四種類型，其中電動往復(fù)沖擊裝置因其不需要動力的二次轉(zhuǎn)換、使用方便以及能源利用率高等優(yōu)點在近年來應(yīng)用廣泛。
[0003]目前電動往復(fù)沖擊裝置大多是通過曲柄滑塊機構(gòu)將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成沖擊部件的往復(fù)直線沖擊，然而，曲柄滑塊機構(gòu)由于其結(jié)構(gòu)制約，也給往復(fù)沖擊裝置造成了不利的影響:(I)滑塊的往復(fù)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(zhuǎn)換部件將滑塊的受控往復(fù)運動轉(zhuǎn)換成自由的往復(fù)運動，再由具備自由往復(fù)運動的部件撞擊具體的沖擊部件，從而完成沖擊，如現(xiàn)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(fù)沖擊裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積增大，易損件增多，能量損失增多；(2)曲柄滑塊機構(gòu)由曲柄、連桿、滑塊組成，其機構(gòu)本身結(jié)構(gòu)不緊湊，占空間較大；(3)曲柄滑塊機構(gòu)在垂直于滑塊往復(fù)運動的方向運動不平衡，滑塊與裝置殼體間存在側(cè)向壓力，常造成滑塊(活塞)與殼體間磨損，嚴(yán)重影響了使用壽命。
[0004]為解決上述問題，曾設(shè)計出如授權(quán)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(cè)對稱設(shè)置的動力箱；破碎箱的頂部開口，破碎箱的底部設(shè)有篩板；動力箱內(nèi)設(shè)有不完全齒輪機構(gòu)，不完全齒輪機構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、不完全齒輪、U形板和彈簧等部件。該結(jié)構(gòu)主要采用了不完全齒輪施加擠壓力，再由彈簧機構(gòu)使撞錘復(fù)位，由此導(dǎo)致在撞錘向內(nèi)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(gòu)，增加了所需維護組件的數(shù)量，提高了使用成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種齒輪齒條式往復(fù)沖擊裝置，從根本上解決了現(xiàn)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(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下技術(shù)方案:該齒輪齒條式往復(fù)沖擊裝置包括殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)的齒條組件以及位于齒條組件內(nèi)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(jié)構(gòu)以及設(shè)置在環(huán)形結(jié)構(gòu)長度方向一端的沖擊滑塊，沖擊滑塊的外緣與殼體內(nèi)壁相配合，環(huán)形結(jié)構(gòu)內(nèi)壁的長度方向上分別設(shè)有齒條，環(huán)形結(jié)構(gòu)外壁上設(shè)有凸緣；殼體內(nèi)壁上設(shè)有與齒條組件凸緣相配合的滑槽，殼體上設(shè)有油孔，殼體內(nèi)的沖擊滑塊端限位有沖擊機構(gòu)；不完全齒輪的轉(zhuǎn)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(shù)小于全齒數(shù)一半。
[0007]所述沖擊機構(gòu)與殼體內(nèi)壁之間設(shè)有橡膠墊。
[0008]所述齒條組件的沖擊滑塊遠端半圓形內(nèi)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(nèi)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(qū)動齒條組件往復(fù)運動，不完全齒輪可由電動機、減速器等驅(qū)動齒輪軸運動。不完全齒輪的輪齒與齒條組件內(nèi)的其中一個齒條輪齒嚙合，以實現(xiàn)齒條組件不同向的往復(fù)運動，不完全齒輪設(shè)置略少于一半全齒數(shù)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(gòu)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(xiàn)上下卡齒現(xiàn)象，齒條組件環(huán)形結(jié)構(gòu)外側(cè)設(shè)有凸緣結(jié)構(gòu)，凸緣一方面可保證齒輪組件在殼體內(nèi)側(cè)的滑槽內(nèi)穩(wěn)定地往復(fù)滑動，另一方面增加了齒條組件強度。沖擊機構(gòu)上的螺母用于在沖擊反彈強烈時控制沖擊機構(gòu)回彈的距離，使齒條組件和沖擊機構(gòu)的碰撞仍發(fā)生在齒條組件的自由運動行程，沖擊機構(gòu)右端的沖擊頭連接端可根據(jù)不同的需求安裝不同的沖擊頭和轉(zhuǎn)動機構(gòu)。綜上所述，本實用新型具有結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(biāo)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(gòu)；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(jié)合圖1~3，通過具體實施例詳細說明本實用新型的內(nèi)容。該齒輪齒條式往復(fù)沖擊裝置包括殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)的齒條組件以及位于齒條組件內(nèi)的不完全齒輪等部分。其中，齒條組件2包括腰圓環(huán)形結(jié)構(gòu)以及設(shè)置在環(huán)形結(jié)構(gòu)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(nèi)壁相配合，環(huán)形結(jié)構(gòu)內(nèi)壁的長度方向上分別設(shè)有齒條，環(huán)形結(jié)構(gòu)外壁上設(shè)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(nèi)開設(shè)的滑槽1-2做往復(fù)滑動，起導(dǎo)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(nèi)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(nèi)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(xiàn)上下卡齒現(xiàn)象。不完全齒輪3可由電動機、減速器等驅(qū)動。殼體I內(nèi)壁上設(shè)有與齒條組件2凸緣相配合的滑槽1-2，殼體上設(shè)有油孔1-1，殼體內(nèi)的沖擊滑塊端限位有沖擊機構(gòu)，殼體2內(nèi)壁上固定粘貼有橡膠墊5，橡膠墊5，為沖擊機構(gòu)4提供一定的回彈力。不完全齒輪3的轉(zhuǎn)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(qū)動齒條組件2往復(fù)運動，不完全齒輪3的輪齒數(shù)小于全齒數(shù)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(gòu)4。沖擊機構(gòu)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(gòu)4回彈的距離，使齒條組件2和沖擊機構(gòu)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(gòu)4的沖擊頭連接端4-2可根據(jù)不同的需求安裝不同的沖擊頭和轉(zhuǎn)動機構(gòu)。
[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(cè)輪齒嚙合，不完全齒輪3順時針轉(zhuǎn)動帶動齒條組件2右行，此時沖擊機構(gòu)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(shù)少于一半全齒數(shù)，以及齒條組件左端半圓形內(nèi)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(gòu)4發(fā)生碰撞，沖擊機構(gòu)4獲得向右的巨大沖擊力，同時齒條組件2受到?jīng)_擊機構(gòu)4的反向反彈力；
[0019]圖2 (C)中，沖擊機構(gòu)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(cè)輪齒與順時針轉(zhuǎn)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(nèi)壁2-4半徑等于不完全齒輪3齒根圓半徑，此時半圓形內(nèi)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(cè)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(quán)項】
1.一種齒輪齒條式往復(fù)沖擊裝置，包括殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)的齒條組件以及位于齒條組件內(nèi)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(jié)構(gòu)以及設(shè)置在環(huán)形結(jié)構(gòu)長度方向一端的沖擊滑塊，沖擊滑塊的外緣與殼體內(nèi)壁相配合，環(huán)形結(jié)構(gòu)內(nèi)壁的長度方向上分別設(shè)有齒條，環(huán)形結(jié)構(gòu)外壁上設(shè)有凸緣；殼體內(nèi)壁上設(shè)有與齒條組件凸緣相配合的滑槽，殼體上設(shè)有油孔，殼體內(nèi)的沖擊滑塊端限位有沖擊機構(gòu)；不完全齒輪的轉(zhuǎn)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(shù)小于全齒數(shù)一半。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪齒條式往復(fù)沖擊裝置，其特征在于:所述沖擊機構(gòu)與殼體內(nèi)壁之間設(shè)有橡膠墊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪齒條式往復(fù)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(nèi)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(nèi)壁半徑等于不完全齒輪齒根圓半徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪齒條式往復(fù)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(fù)沖擊裝置，其包括殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)的齒條組件以及位于齒條組件內(nèi)的不完全齒輪，其技術(shù)要點是：所述齒條組件包括腰圓環(huán)形結(jié)構(gòu)以及沖擊滑塊，環(huán)形結(jié)構(gòu)內(nèi)壁的長度方向上分別設(shè)有齒條，環(huán)形結(jié)構(gòu)外壁上設(shè)有凸緣；殼體內(nèi)壁上設(shè)有與齒條組件凸緣相配合的滑槽，殼體內(nèi)的沖擊滑塊端限位有沖擊機構(gòu)；不完全齒輪的輪齒與齒條組件嚙合，不完全齒輪的輪齒數(shù)小于全齒數(shù)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(xiàn)沖擊作用，同時實現(xiàn)齒條組件的運動換向，相比傳統(tǒng)的曲柄滑塊式往復(fù)沖擊裝置，齒輪齒條式往復(fù)沖擊裝置結(jié)構(gòu)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