液压破碎锤产品、结构、分类及特征研究

1、8、液压破碎锤产品、结构、分类及特征研究8.1 液压破碎锤行业定义及特征8.1.1 液压破碎锤的定义及结构液压破碎锤，又叫做液压破碎器或液压碎石器(hydraulic breaker),日本、 韩国多用此术语。也有称之为液压锤(hydraulic hammei),芬兰、彳惠国的公司多 用此术语。我国的厂商与用户，有称之为液压破碎机的，也有称之为液压镐、液压 炮、破碎头等等，我国国家标准的术语称之为液压冲击破碎器( hydraulic impact breaker。液压破碎锤是一种新型冲击振动机具，自上个世纪六十年代发明第一台液压破 碎锤以来，经过近50年的研究发展，已经形成为一个庞大的产业。液

2、压破碎锤分 手持式与机载式两大类，手持式可以广泛代替风镐作业；机载式与各类液压主机配 套，主要与液压挖掘机配套使用，它广泛应用于冶金、矿山、铁路、公路、建筑、 市政工程、房屋开发等领域，对岩石、混凝土、钢包、炉渣、冻土、冰块、水泥路 面、桥墩、楼房等坚硬物进行开采、破碎、拆除等作业，还可以通过变换钎杆，用 于怫接、除锈、振捣、夯实、打桩等作业中，应用领域十分广泛。液压破碎锤一种将液压能转变为机械冲击能的破碎机具，它主要以挖掘机、装 载机等液压机械为承载设备，被广泛应用于城建、采矿、冶炼、交通、水电等工程 施工。液压破碎锤的动力来源是挖掘机、装载机或泵站提供的压力油，它能在挖掘建 筑物基础的作用

3、中更有效地清理浮动的石块和岩石缝隙中的泥土。选用液压破碎锤 的原则是根据挖掘机型号、作业的环境来选择最适合的液压破碎锤。破碎锤的结构，主要包括阀门、氮气室、油缸、活塞下部主体、钎杆等部分。 其工作时通过阀门系统接受挖掘机液压动力，推动活塞向破碎器尾部运动，同时压 缩氮气室中的氮气，积蓄能量。当活塞运动到尾部规定位置时，阀门调整液压方向，推动活塞反向运动，同时氮气膨胀一同推动活塞向下运动，撞击钎杆，实现破 碎功能。8.1.2 液压破碎锤的冲击能量来源世界破碎锤行业发展到今天已有近 50年的历史，但是直到今天，所有破碎锤 的冲击能量的来源的还是由以下 3种方式提供：第1种由液压油提供，例如 Ram

4、mer和Montabert ；第二种由气压提供，例如日本的破碎锤；第 3种效果最 好，由液压、气压混合提供，一般液压占 25%,气压占75%,如阿特拉斯 科普柯 公司设计、生产的破碎锤。但所有的破碎锤活塞复位的完全由液压提供。8.1.3 液压破碎锤的产品分类根据不同的分类方法，液压破碎锤可以有不同的分类，根据操作方式分类：液压破碎锤分为手持式和机载式两大类；根据工作原理分 类：液压破碎器分为全液压式，液气联合式与氮爆式三大类。液气联合式依靠液压 油和后部压缩氮气膨胀同时推动活塞工作，目前绝大多数破碎器属于此类产品；根 据配流阀结构分类：液压破碎器分为内置阀式和外置阀式两种。此外还有其他各种分类

5、方式，如根据反馈方式可分为行程反馈式和压力反馈式破碎器；根据噪音大 小分为低噪音型和标准型破碎器；根据外壳形式可分为三角形和塔形破碎器；根据 外壳结构可分为夹板式和箱框式破碎器；等等。8.1.4 液压破碎锤的产品归属分析液压产品是属于挖掘机配件行业？还是属于液压机具行业？抑或是属于凿岩机 械行业？液压锤是属于主机类产品，还是配件类产品？日本、韩国都把它列为主机类产品，将液压锤与挖掘机、装载机并列。无论是 产品的产值，还是复杂程度，液压锤都大大高于一般挖掘机配件。况且，液压锤不 止是与挖掘机配套，它还用于与装载机配套，与钢厂拆炉机、拆包机配套，与矿山固定式或移动式碎石机配套等。我们认为：应将液压

6、锤列为主机产品，而不是归属 配件。液压锤产品属于工程机械大类是没有问题的，液压锤的工作对象是岩石、混凝 土、耐火砖等硬固体，归于石方机械类较为合适。而凿岩机械的工做对象也是石 方，笔者认为，在目前我国液压锤的产量、产值都比较小的情况下，宜将液压锤 （剪）归于凿岩机械行业。当液压锤生产发展到日、韩那样的规模时，将液压锤 （剪）单独列为一个产品类别。8.1.5 液压破碎锤的应用领域分析液压破碎器是一种冲击式液压振动机具，其工作原理经历了纯液压式液气联合式氮爆式三个发展阶段，在冲程时不需要油压提供能量，而完全靠氮气蓄 积的能量，瞬间膨胀做功推动活塞加速运动，直至撞击钎杆将气体的压缩能转为活 塞运动的

7、冲击能，具有冲击能量大、效率高、能耗低、重量轻、结构简单等优点。液压破碎器广泛应用于冶金、矿山、铁路、建筑、市政工程、房屋开发等领域 中，对岩石、混凝土、隧道掘进、钢包、炉渣、冻土、冰块、沥清、水泥路面、桥 墩、楼房等坚硬物进行开采、破碎、清除、挖掘、打孔、拆除等作业，还可以通过 变换钎杆后，用于怫接、除锈、振捣、夯实、打桩等作业中。1）矿山开采：开山、开矿、格筛破碎、二次破碎2）冶金：钢包、炉渣清理、拆炉缺体、设备基础拆除3）铁路：开山、隧道掘进、道桥拆毁、路基夯实4）公路：高速公路修补、水泥路面破碎、基础开挖5）市政园林：混凝土破碎、水、电、气工程施工、旧城改造6）建筑：旧建筑拆除、钢筋混

8、凝土破碎7)船舶：船体除蚌、除锈8)其它：破冰、破冻土、砂型振捣8.2 液压破碎锤与挖掘机的匹配研究分析8.2.1液压破碎锤与挖掘机匹配的影响因素分析(1)挖掘机的油量因素破碎器是依靠挖掘机的液压来工作的设备，从挖掘机获得合适的液压才能发挥最佳性能。一般情况下破碎器的流量为适配挖掘机总流量的60-80%。(2)挖掘机的提升能力因素破碎器是安装在挖掘机上使用的设备，因此挖掘机的提升能力应能承受破碎器重量。否则挖掘机有颠覆的可能性，无法胜任工作，且有安全隐患。(3)挖掘机的吐出压力因素挖掘机的最大吐出压力高于破碎器的工作压力，破碎器才能发挥最佳力量。一般情况下挖掘机的常用压力应高于破碎器的工作压力

9、30-40 bar8.2.2液压破碎锤与挖掘机的匹配方式分析了解了液压锤型号中数字的含义，对挖掘机用户选型配套液压锤有很大的帮 助。(1)按挖掘机机重选配液压锤如果液压锤型号中的数字表示了适用挖掘机的机重(整机质量)，可以根据挖 掘机机重与液压锤型号直接选配。(2)按挖掘机斗容选配液压锤如果液压锤型号中的数字表示了适用挖掘机的斗容，可以根据挖掘机斗容与液 压锤型号直接选配。斗容与液压锤重量有如下关系式：Wh= (0.60.8) ( W4+ V )式中：Wh= Wl+ W2+ W3W1 液压锤锤体(裸锤)重量W2钎杆重量W3 液压锤机架重量W4挖掘机铲斗自身重量 -砂土密度，一般 p =1600

10、N/m3V 挖掘机铲斗斗容m3(3)根据型号间接选配液压锤如果液压锤型号中的数字表示液压锤的质量，或是表示液压锤钎杆直径，或是 液压锤型号中的数字表示液压锤的冲击能，一般是根据制造商提供的选型指南表或 是同行的经验进行挖掘机的选配。锤重与钎杆直径这两个参数，可以简便地、直接地检验与测量，检测得到的数 据是可靠的、稳定的，不随条件与工况的变化而变化，是直接参数，或曰精确参 数，硬参数。如果液压锤型号中的数字表示液压锤的冲击能，直接表明了液压锤的 破碎能力，间接表明了所需承载机械的大小。值得注意的是，冲击能的检测是一件 非常困难的事，需要各种仪器设备，冲击能不能直接测量，往往要通过电量的测量 进行

11、转换，需要专业人员进行采样、标定、计算。冲击能是一个不可靠的参数，检 测方法、设备和环境条件不同，检测的结果也不同，甚至相差甚大；冲击能也是一 个不稳定的参数，液压锤加工质量不同，工作状况不同，测得的结果也不同，甚至 相差甚大；冲击能还是一个间接参数，或曰模糊参数，软参数。因此，用户对于液 压锤样本或说明书中所标明的冲击能数字，不可轻信，只能作为参考，它们往往是 夸大的，没有可靠的试验依据的。美国的建筑工业制造商协会（CIMA ）所属的机载式破碎锤制造商分会 （MBMB ）已经制定了液压锤冲击能（IE ）测试方法的统一标准，CIMA测试方 法对所测液压锤发给冲击能认证书。锐马（Rammer）液

12、压锤、卡特（CAT ）液压 锤、加拿大BTI液压锤和水山液压锤已获IE认证。（4）液压锤与挖掘机的动力匹配以上谈的都是液压锤与挖掘机重量的匹配，考虑的是液压锤作业时反作用力要 与挖掘机的下压力平衡。除此种考虑之外，液压锤所需的油液压力和流量也要与挖 掘机供油压力和流量相匹配。所幸的是，目前生产的挖掘机液压泵的流量与压力都 能满足液压锤的需要。但是如果超出过多，对液压锤与挖掘机都是有害的，需要调 压和选择适当的流量。如果液压泵的压力与流量不足，则液压锤的破碎能力也不 足，甚至根本不能工作。8.3中国液压破碎锤的机型及含义研究分析液压锤的型号一般由字母和数字组合而成。8.3.1 机型中数字表示的挖

13、掘机机重分析有一些公司的一些液压锤型号中的数字表示适用挖掘机的机重等级，如GB170型号中GB是韩国工兵公司的缩写（General Breake。，数字170表示此型 号液压锤适用于机重为170kN （即17 t）左右的挖掘机，即适用于1320 t的挖掘 机。以此类推，GB220、GB290表示的是工兵公司液压锤，适用挖掘机的机重分别 是 22 3 29 t 级。液压锤型号 KB1500、KB2000、KB3500、KB4000、KB5000 中的 KB 表示韩 国工马公司（Komac Rock Breaker）破碎锤，数字 1500、2000、3500、4000、5000分别表示适用挖掘机机

14、重为 15t、20t、35t、40t和50t左右。SG120R SG1800、SG280R SG3200表示是韩国广林产机(SANGI )公司的液压锤，适用 挖掘机重量分别是 12 3 18 t、28 t和 32 t左右。F1、F2、F3、F4、F5、F6、F9、 F12、F19、F22、F27、F35、F45、F70是日本古河公司F系列液压锤，适用挖掘 机重量分别是 1t、2t、3t、4t、5t、6t、9t、12t、19t、22t、27t、35t、45t、 70t左右。8.3.2 机型中数字表示和挖掘机斗容分析液压锤的型号SB50, SB表示韩国水山公司液压破碎锤(Soosun Hydrau

15、lic Breaker),数字50表示适用挖掘机斗容为0.450.6 m3 ,即0.5 m3左右。以此类 推，SB60、SB80、SB130表示水山公司液压锤适用挖掘机的斗容分别是0.6 m3、0.8 m3、1.3 m3左右。液压锤的型号 D60、D70、D90分别表示大农(Dainong ) 公司液压锤，适用挖掘机斗容为 0.6 m3、0.7 m3、0.9 m3左右。GT80是马鞍山惊 大公司液压锤的型号，表示适用挖掘机斗容为0.8 m3。8.3.3 机型中的数字表示的液压锤质量分析液压锤的型号IMI260中IMI表示意大利意得龙(IDROMECCANICA ITALIANA ) , 260

16、 表示液压锤质量为 260kg，类似地，IMI400、IMI1000、 IMI1200都是意大利意得龙液压锤，锤分别为 400kg、1000kg和1200kg。要注意 质量中是否包含了机架的质量，意得龙的液压锤锤重是包含了机架的质量的。而湖 南山河公司的液压锤的重量是不含机架质量的。SWH1000型号中的 SWH 表示山河公司(SUNWARD HYDRAULIC IMPACT HAMMER )液压锤，1000表示裸锤质量为1000 kg (不含机架质量)。长治液压件厂液压锤型号 YC70、YC110、YC750中的YC是液压破碎冲击器 的汉语拼音缩写，70、110、750是表示锤的使用质量分别

17、为 70 kg、110 kg、750 kgo 使用质量(operating weight)是一一个外来术语，也可译为操作质量，也有称之 为工作质量的(working weight)。并没有见到锤的操作质量或工作质量的确切定义，按照字面定义，可理解为工作时的总质量，理应包含锤体质量( body weight)、机架质量(bracket weight),接器质量(coupler weight)以及胶管质 量、液压锤内的油液质量等。8.3.4 机型中数字表示液压锤钎杆直径分析液压锤钎杆是液压锤直接破碎岩石或混凝土的工具，也没有统一的术语，有称 之为凿杆(chisel)的，也有称为钎杆(rod )或工

18、(tool )。液压锤型号KrB68, 字母KrB是韩国高力公司液压锤(Koory Breaker)的缩写，数字68表示液压锤的 钎杆直径为 68 mm,类似地，KrB85、KrB100、KrB125、KrB140、KrB155 都是高 力公司液压锤，这些液压锤的钎杆直径分别是85 mm、100 mm、125 mm、140mm、155 mm。一般型号中的数字表示液压锤钎杆直径的范围，如 H120、H130 是卡特彼勒(Caterpillar )公司液压锤，他们的实际钎杆直径分别115mm、130mm。8.3.5 机型中数字表示液压锤的冲击能分析液压锤型号CB370,型号中的CB表示凯斯公司(Case Bre