內(nèi)蒙古科技大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院鄭建軍,第二章鑿巖機,鑿巖機主要用于在堅硬的巖石中鉆孔。動作原理：沖擊轉(zhuǎn)動式的。如圖2-1，,第一節(jié)概述,在軸向力P的作用下，鉆頭鑿入巖石一個深度，其破碎面I-I，為了形成一個圓形的炮孔，釬子每沖擊一次，還要回轉(zhuǎn)一個角度，然后進行新的沖擊，相應(yīng)的破碎面-II，如此往復(fù)，形成一定深度的鉆機孔。在兩次沖擊之間留下來的扇形巖瘤，將借釬頭切削刃上所產(chǎn)生的水平分力T剪碎。,鑿巖機的動力按照沖擊釬尾和轉(zhuǎn)動釬頭所用的驅(qū)動動力，劃分為：氣動、電動、內(nèi)燃和液壓等型鑿巖機。1、電動鑿巖機-電動機驅(qū)動動力，效率較高（如圖1）；2、內(nèi)燃鑿巖機-小功率內(nèi)燃機驅(qū)動動力；本身帶有動力機構(gòu)，使用靈活。（圖2，野外作業(yè)）,內(nèi)蒙古科技的學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院鄭建軍,電動鑿巖機（圖1）,內(nèi)蒙古科技的學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院鄭建軍,YN27C型內(nèi)燃鑿巖機（圖2）,內(nèi)蒙古科技的學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院鄭建軍,3、液壓鑿巖機-高壓液體驅(qū)動動力，動力消耗少，能量利用率高，可提高鑿巖效率和速度。（圖3）4、氣動鑿巖機-壓縮空氣，形成高壓氣體，作為驅(qū)動動力。應(yīng)用最為廣泛。(圖4)氣動鑿巖機的類型很多，一般有以下幾種;1)手持式鑿巖機：重量輕、功率較小，便于手持操作。主要用于鉆淺孔和二次爆破作業(yè)。（圖5）2)氣腿式鑿巖機：帶有起支撐和推進作用的氣腿。2230kg,孔深35m,d=3442mm.（圖6）,高速液壓鑿巖機（圖3）,內(nèi)蒙古科技的學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院鄭建軍,氣動鑿巖機HY20（圖4）,內(nèi)蒙古科技的學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院鄭建軍,手持式鑿巖機Y26型（圖5）,內(nèi)蒙古科技的學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院鄭建軍,氣腿式鑿巖機(圖6),氣腿式鑿巖機工作場景,3)伸縮式（上向式）鑿巖機：帶有軸向氣腿，專用于鉆60-90的上向孔。40kg，25m,d=3648mm。（圖7）4)導(dǎo)軌式（柱架式）鑿巖機：機重較大，一般裝在鑿巖鉆車或柱架的導(dǎo)軌上工作。35100kg,d=4090mm。（圖8）,內(nèi)蒙古科技的學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院鄭建軍,上向式鑿巖機（圖7）,內(nèi)蒙古科技的學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院鄭建軍,導(dǎo)軌式鑿巖機(圖8),內(nèi)蒙古科技的學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院鄭建軍,一、氣動鑿巖機的主要組成機構(gòu)沖擊配氣機構(gòu)，轉(zhuǎn)釬機構(gòu)，推進機構(gòu)，排粉系統(tǒng)，潤滑系統(tǒng)和操縱機構(gòu)。各種氣動鑿巖機是這些機構(gòu)的不同組合，而區(qū)別在于沖擊配氣機構(gòu)和轉(zhuǎn)釬機構(gòu)。1、沖擊配氣機構(gòu)由配氣機構(gòu)，氣缸和活塞及氣路組成。配氣機構(gòu)制造質(zhì)量和結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)劣，直接影響活塞的沖擊功、沖擊頻率、轉(zhuǎn)矩和氣耗量等。,第二節(jié)氣動鑿巖機,配氣機構(gòu)有三種形式，（1）活閥配氣機構(gòu)（2）控制閥配氣機構(gòu)（3）無閥配氣機構(gòu)了解它們的優(yōu)缺點。,2、轉(zhuǎn)釬機構(gòu)有內(nèi)回轉(zhuǎn)和外回轉(zhuǎn)兩大類,（1）內(nèi)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)釬機構(gòu)用于7655、YT-25、YT-24、YT-28、YT-27、YG-40、YSP-45等型鑿巖機；（2）外回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)釬機構(gòu)用于YG-80、YG-65和BBC-120F等型鑿巖機。,二、氣腿式鑿巖機的構(gòu)造及其動作原理（圖9為實體模型）鑿巖機類型很多，但其構(gòu)造大同小異。有些雖主要參數(shù)不同、重量不等、尺寸不一，但結(jié)構(gòu)基本相似。有的采用不同的配氣及轉(zhuǎn)釬機構(gòu)，而其它機構(gòu)則無大區(qū)別。各類鑿巖機中，以氣腿鑿巖機應(yīng)用最廣，其結(jié)構(gòu)和氣路有代表性。代表：7655型氣腿式鑿巖機。,內(nèi)蒙古科技的學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院鄭建軍,氣腿式鑿巖機(圖9),內(nèi)蒙古科技的學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院鄭建軍,1、7655型氣腿鑿巖機的構(gòu)造（如圖10）書中圖2-2為7655氣腿鑿巖機及其結(jié)構(gòu)鑿巖機配有：FT-160A型氣腿FT-200A型自動注油器特點：（1）控制系統(tǒng)集中，操作方便，重量較輕，扭矩大；（2）結(jié)構(gòu)簡單，鑿巖效率高。構(gòu)造：缸蓋、氣缸和機頭組成。（1）操作手柄裝在缸蓋后部，內(nèi)側(cè)安有操縱氣腿快速縮回的扳機；（伸縮手柄）（2）缸蓋、氣缸、機頭與手柄用兩根長螺栓裝成一整體（3）釬子插到機頭的釬層套中，并借助卡釬器支持。,7655氣腿式鑿巖機(圖10),內(nèi)蒙古科技的學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院鄭建軍,2、沖擊配氣機構(gòu)動作原理（書圖2-3）活塞沖程：壓氣進入氣缸（活塞左側(cè)）活塞右移氣缸內(nèi)的壓氣與外界大氣作用活塞沖擊。釬尾：結(jié)束沖程，開始回程.活塞回程：活塞處于極右位置。壓氣進入缸體（活塞右側(cè)）活塞向左移動完成回程作業(yè)。由于活塞的作業(yè)切斷和打通某些氣路，壓氣又進入氣缸，開始了第二個工作循環(huán)。,內(nèi)蒙古科技的學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院鄭建軍,內(nèi)蒙古科技的學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院鄭建軍,3、轉(zhuǎn)釬機構(gòu)動作原理（書圖2-4）由棘輪、棘爪、螺旋棒、螺母、活塞轉(zhuǎn)動套、釬尾套和釬子等組成。螺母與活塞借左旋螺紋固裝成一體。棘輪機構(gòu)只能單向旋轉(zhuǎn)。沖程時：活塞只做直線運動，由螺母帶動螺旋棒轉(zhuǎn)動一個角度（此時棘爪是順齒故可轉(zhuǎn)動）?；爻虝r：迫使活塞轉(zhuǎn)動一個角度，從而通過轉(zhuǎn)動套、帶動釬尾套、釬桿轉(zhuǎn)動?；钊客鶑?fù)運動一次，釬子便轉(zhuǎn)動一次，故釬子的轉(zhuǎn)動是非連續(xù)性的。,4、排粉機構(gòu)在鑿巖過程中，產(chǎn)生大量的巖粉，必須及時地排出孔外。在7655型鑿巖機中，采用了鑿巖時注水沖洗加吹風(fēng)和停止沖擊強力吹掃兩種方式排除巖粉。（1）注水沖洗機構(gòu)少量壓氣經(jīng)過螺旋棒和螺母間隙，沿活塞中心孔進入釬桿（沖程時），或沿活塞桿的鍵槽進入釬桿（回程）。進入釬桿的壓氣沿釬桿中心孔到孔底，與由水針引進的壓力水一起排除孔底巖粉。水針通過螺旋棒和活塞桿的中心孔插入釬尾的中心孔中。7655鑿巖機設(shè)有風(fēng)水聯(lián)動沖洗機構(gòu)，其特點：接通水管后，鑿巖機一開動，即可自動向鉆孔注水沖洗，停止工作，自動關(guān)閉水路。如圖2-5所示,內(nèi)蒙古科技的學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院鄭建軍,(2）強力吹掃裝置當(dāng)鉆孔較深或向下鉆孔時，聚集在孔底得巖粉較多，需及時排除，否則影響鉆機的正常工作。把操縱閥手柄推到強力吹掃位專用管道，壓氣進入孔底，實現(xiàn)強力吹掃工作。5、鑿巖機的支撐及推進機構(gòu)為了克服鑿巖機工作時產(chǎn)生的后坐力，并使活塞沖擊釬尾時釬刃能抵住孔底，必須對鑿巖機施以適當(dāng)?shù)妮S推力。7655型鑿巖機采用FT-160A型氣腿(圖11)，其支撐與推進機構(gòu)，作用原理見圖2-7,FT160A型氣腿（圖11）,Rh:平衡鑿巖機工作時產(chǎn)生的后座力，施加適當(dāng)?shù)妮S向推力，使鑿巖機獲得最優(yōu)轉(zhuǎn)速；Rv:平衡鑿巖機和釬桿的重量；：是變化的，越來越小，有調(diào)節(jié)裝置。氣腿最大推進長度是1362mm,最大軸推力160kg,可移動底部頂叉。,工作實錄圖,內(nèi)蒙古科技的學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院鄭建軍,6、鑿巖機的操縱機構(gòu)有三個操縱手柄，分別控制鑿巖機的操縱閥和氣腿的調(diào)壓閥和換向閥。（1）操縱閥：5個位置：0位，14位；圖2-9（2）調(diào)壓閥：無極地調(diào)節(jié)氣腿的軸推力，以適應(yīng)各種作業(yè)條件，軸推力大小可控制；（3）換向閥：裝于調(diào)壓閥內(nèi)，改變進氣方向，實現(xiàn)氣腿的伸縮。7、鑿巖機的潤滑一般都在進氣管路上連接一個自動注油器，實現(xiàn)自動潤滑，要選擇不同氣候條件的潤滑油。注：潤滑油，標(biāo)號。,三、導(dǎo)軌式鑿巖機導(dǎo)軌式鑿巖機重量較大，一般安裝在鑿巖鉆車、臺架或鑿巖柱架上工作。配備專用推進機構(gòu)。1、YG-40型輕型鑿巖機與FJZ-25型鑿巖柱架配套使用。D=40-55mm,L=15m。書中圖2-13為工作布置圖。轉(zhuǎn)釬機構(gòu)為內(nèi)回轉(zhuǎn)棘輪式。YG-40型鑿巖機的技術(shù)特征，見表2-1，P232、YGZ-90型外回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌式鑿巖機此式是針對內(nèi)回轉(zhuǎn)鑿巖機存在的問題設(shè)計制造的，內(nèi)回轉(zhuǎn)式零件易于磨損，在節(jié)理發(fā)達的巖石中鉆孔時易卡釬。,立柱式鑿巖機機架,YGZ70導(dǎo)軌式獨立內(nèi)回轉(zhuǎn)鑿巖機,YGZ-90導(dǎo)軌式鑿巖機，沖擊機構(gòu)和轉(zhuǎn)釬機構(gòu)是各自獨立操縱的，轉(zhuǎn)釬速度可以調(diào)節(jié)。YGZ-90型鑿巖機屬重型導(dǎo)軌式，只能與鑿巖鉆車或特制的鑿巖柱架使用。主要用于井下采礦場或小型露天采礦場。其特點：1、采用無閥配氣機構(gòu)2、采用獨立轉(zhuǎn)釬機構(gòu)。工作原理見書P21四、氣動鑿巖機的技術(shù)特征國產(chǎn)氣動鑿巖機的類型有30多種，見表2-1,主要性能參數(shù)：沖擊力、沖擊功率、沖擊頻率、轉(zhuǎn)數(shù)和扭轉(zhuǎn)力矩、合理軸推力和氣耗量。根據(jù)鑿巖機的計算圖2-19，在假設(shè)條件下，有六種假設(shè)：（1）不計活塞和釬子重量的影響（2）壓氣壓力用平均指示壓力表示（3）壓氣量是常量（4）初速度為零，作等加速運動（5）不計孔深影響（6）忽略各種摩擦阻力,第三節(jié)氣動鑿巖機主要性能參數(shù)的計算與分析,第四節(jié)液壓鑿巖機,HT72液壓