凿岩机钎头防卡钎原理及防治原理
全液压凿岩钻车防卡钎系统概况
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溢 流 阀控 制 系统 压 力 推 进 油 路 与 转 钎 油 路 不 存 在 信 号 反馈 装 置 在 凿 岩 过 程 中 出 现 卡 钎 时 操 作 者 改 变 推 进方 向 钎 杆 后 退 钎 头 离 开 空 穴 然后重新凿岩 如果操作者不慎造成钎头卡死 退钎 相 当 困 难 影 响 凿 岩 速度 易 造 成 系 统 故 障 推 进 油 路 设 置 节流 阀 和 调 压 阀
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时换 向 使 凿 岩 推 进 油缸 回 转马 达 防卡钎 阀 液控阀 机退 回 图 液 控 防 卡钎 系 统 直 至转 钎 油 压 降低 到 正 常值 时 防卡 钎 阀 自 动 恢 复 到 正 常 推 进 这 种 防卡 钎 方 式 反应 灵 敏 动 作 迅 速 性 能 可 靠 在 防 卡钎 退 回 过 程 中 与 凿 岩 冲 击 系 统 相 连 图 中 未 画 凿 岩 机 自 动处 于 轻 冲 击 状 态 但 液 控 阀 随着 转 钎 压力 的 变 化 会 产 生 压 力 冲 击 阀 芯磨 损 快 容 易 发 生 元件 故 障 转钎 油 路 设 置 压 力 继 电 器
一种液压凿岩钻车智能防卡钎控制系统研究
一种液压凿岩钻车智能防卡钎控制系统研究杜超;夏静【摘要】When hydraulic rock dril rig operates at a high speed, its rod is jammed frequently. This paper takes the product Flexi-RocT35/T40 of Atlas Copco as research object to analyze the automatic control system of anti-jamming protection for the hydraulic rock dril rig. When the rotation pressure rises slowly, this system can be used to control the continuous change of the dril feed, so as to prevent the slow rod form being jammed. According to the signal of the rotation pressure( sudden up and down) , it can be used to control the backward running of the feed cylinder to prevent the rod from being jammed. Air flushing is used to discharge the dril ing cuttings, if the signal of the air flushing pressure is suddenly changed, it can be used to control the backward running of the feed cylinder to prevent the rod from being jammed. It also researches on the automatic control system of anti-jamming protection and its working principle to improve its design. It is of the actual reference meaning to the domestic hydraulic rock dril rig.%液压凿岩钻车在高速凿岩时，经常会出现卡钎现象。
露天液压凿岩钻车防卡方法的研究
正 常时 ， 进与 冲击恢 复正 常 工况 。 推 如图 ３所示 推进 油缸 为大 流量缸 ，采 用
１ 进油缸 ． 推
２． ． 液控 减 压 阀 ３ ． 导 电磁 阀 ５ ．先 ４
控 阀的 弱点 ， 且 工 作 可靠 、 并 安全 ， 据 推进 根 油缸 的流量 大小 可 以采用 电磁换 向阀和 电液
控制 换 向阀两 种类 型的 推进 阀 ，能更 好 的满
足现 场实 际使用 要求 。如 图 ２ 示推 进油 缸 所
凿 岩 机 械 气 动 工 具 ．０ ０ ３ ２１（）
了较 大 作用 ， 由于 防卡 钎 溢 流 阀 的压力 是 但
调定的 。 只有 转钎 压 力达 到 调定 压 力 时 溢流
单 ， 应 速度 快 ， 用 液 压油 马 达 推进 回路 。 反 适 其 动作 原 理 ： 常 凿 岩 时推 进 油马 达 ３的压 正
力 油 经转 钎 液压 马 达 ４后 回到 油箱 ， 推进 油 路 与转钎 油路 串联 。当转 钎液 压马 达油 压超 过 平衡 阀切换 工 作 位 置 。 时转 钎 液 压 马达 此
阀 自动恢 复到 正常推 进 。这种 防卡钎 方式 反 应灵 敏 、 作 迅速 、 能可 靠 ， 防 卡钎 退 回 动 性 在
压 力 突然 下 降 。 后 才表 现 为 回转 压力 和推 然
进 压力 突然 升高 至其最 大值 。
１ 缓变 卡钻 ． ２
过程 中 。与凿 岩冲击 系统 相连 的油路 使凿 岩 机 自动处 于轻 冲击状 态 。但液控 阀随转钎 压
统 到有 防卡 钎 系统 的历 程，为 适应 爆 破工 艺 水 平 对 凿 岩 技 术 在 孔 直 度 与作 业 效 率 方 面 的 要 求 ， 现 了 新 的液 压 防卡 钎 方 法 ， 文 出 本
卡钻的类型原因及预防措施
卡钻的类型原因及预防措施卡钻是指在岩石钻进过程中，岩屑或岩石颗粒堆积在钻头与钻杆之间，导致钻孔无法正常进行下去的现象。
卡钻不仅会造成施工进度延误，还可能导致设备损坏和人员伤亡，因此需要引起我们的高度重视。
下面将介绍卡钻的类型、原因及预防措施。
卡钻可以分为以下几类：1.摩擦卡钻：摩擦卡钻是指由于岩石芯样物与钻杆之间的摩擦力过大，导致钻杆无法继续下压的现象。
通常发生在岩石芯样物较硬的地层中，例如石英岩、辉绿岩等。
2.压实卡钻：压实卡钻是指由于岩屑的压实作用，导致钻头被卡住，无法进一步钻进的现象。
通常发生在岩屑较软、粘性较大的地层中，例如黏土、软岩等。
3.堆积卡钻：堆积卡钻是指岩屑或岩石颗粒在钻孔底部堆积且不断增加，导致钻头被堆积物阻塞，无法正常钻进的现象。
通常发生在岩屑含量较高的地层中，例如砂砾层、碎石层等。
导致卡钻的原因有多种：1.钻进参数不合理：钻进过程中，如果钻进参数（如旋转速度、钻压、进给速度等）设置不合理，可能导致钻孔内岩屑无法被有效排除，从而诱发卡钻。
2.钻具磨损：钻头或钻杆的磨损严重，导致工作效率降低，岩屑无法被及时清除。
3.岩性复杂：地质勘探不充分或岩性复杂的地层很难预测，在钻探过程中遇到未预料到的岩石或岩屑，容易导致卡钻。
为了预防卡钻的发生，可以采取以下措施：1.合理设置钻进参数：根据钻探地层的特点，合理设置钻进参数，确保岩屑能够顺利排出。
注意观察钻孔是否有岩屑排出，及时调整参数。
2.定期检查钻具状况：定期检查钻具的磨损情况，发现问题及时更换。
保持钻具的良好状态，提高钻探效率。
3.加强地质勘探：在进行钻探前，加强对地质条件的勘探，尽量减少对地质条件的不了解，降低发生卡钻的风险。
4.使用辅助工具：在特殊的地层条件下，采用辅助工具，如钻杆扩膨器、抽芯器等，能够有效地减少卡钻的发生。
5.定期进行钻杆清洗：对于发生卡钻的地层，定期进行钻杆清洗，以去除堆积的岩屑和岩石颗粒，确保钻孔的顺畅。
综上所述，卡钻是钻井施工中常见的问题，但通过合理设置钻进参数、定期检查钻具状况、加强地质勘探、使用辅助工具以及定期进行钻杆清洗等预防措施，可以有效地减少卡钻的发生。
凿岩机工作原理
凿岩机工作原理
凿岩机是一种用于在岩石表面进行凿击和切割的工具，它通常
用于采石、矿山和建筑工程中。
凿岩机的工作原理是通过高速旋转
的凿头或刀片对岩石施加力量，从而实现对岩石的切割和凿击。
本
文将详细介绍凿岩机的工作原理，包括其结构、工作过程和应用领域。
凿岩机通常由电动机、凿头或刀片、传动装置和控制系统组成。
电动机提供动力，驱动凿头或刀片进行旋转运动。
传动装置将电动
机的旋转运动传递给凿头或刀片，使其产生高速旋转。
控制系统用
于调节凿头或刀片的旋转速度和方向，以及对凿岩机的整体运行进
行监控和控制。
在工作过程中，凿岩机的凿头或刀片通过高速旋转对岩石表面
施加力量，从而实现对岩石的切割和凿击。
凿头或刀片的旋转速度
和方向可以根据岩石的硬度和结构进行调节，以达到最佳的切割效果。
同时，控制系统可以监控凿岩机的运行状态，确保其安全稳定
地工作。
凿岩机广泛应用于采石、矿山和建筑工程中。
在采石领域，凿
岩机常用于采石场的岩石开采和加工，可以提高开采效率和减少劳动强度。
在矿山领域，凿岩机常用于矿石的开采和加工，可以实现对矿石的精确切割和凿击。
在建筑工程领域，凿岩机常用于岩石的切割和凿击，可以实现对建筑材料的加工和加工。
总之，凿岩机是一种通过高速旋转的凿头或刀片对岩石施加力量，从而实现对岩石的切割和凿击的工具。
它具有结构简单、使用方便、效率高等优点，广泛应用于采石、矿山和建筑工程等领域。
希望本文能够帮助读者更好地了解凿岩机的工作原理，进而更好地应用和维护凿岩机。
凿岩机工作原理与结构实验
凿岩机工作原理与结构实验一、实验目的掌握7655型凿岩机的配气、转钎、排粉和气腿工作原理。
了解FY一200A型注油器的自动注油原理。
熟悉各部构造。
二、实验原理l、配气与活塞往复运动凿岩机是以压缩空气为动力的，在配气装置的调节下，时而使压缩空气进入气缸后腔推动活塞向前运动(称冲程)，完成对钎子的冲击动作；时而使压缩空气进入气缸前腔推动活塞向后运动(称回程)，完成钎子的回转运动。
活塞的往复运动是靠配气装置来自动调节，使其运动持续进行，以达到凿眼之目的。
下面将按图1——l来分别讲解冲程与回程的配气工作原理。
1) 冲程当活塞7位于后缸，配气阀8处于左侧，从柄体操纵阀孔1进来的压气，经气路2、3、4、5和6，进入气缸9的后腔，而前腔经排气孔与大气相通，故活塞在压气压力作用下，迅速向右运动，最终撞击钎尾。
在活塞向右运动的过程中，活塞先封闭排气口，此时前缸仍由活塞上的花键槽向钎尾套泄气，以减少背压，较小影响活塞的加速运动而增大其行程和防止冲洗水倒流入缸内，直到冲击点前7～8毫米，花键槽才被导向套10所堵死。
活塞继续高速前移，气缸气体被压缩而压力上升，经气路11、12，作用在配气阀的后面。
与此同时，活塞已把排气口打开，大量压缩空气则由气路4、5经阀前侧1毫米缝隙、气道6、后腔和排气口而排出。
高速气体从阀前侧流过，降低了气体对阀前面的压力，于是阀开始前移，经2～3毫秒的时间，它便移到右侧封闭了气孔6，使气路4、5和12、1l联通，于是活塞冲程结束，回程开始。
2) 回程此时活塞位于气缸前腔，配气阀处于右侧；压气经气路1、2、3、4、5、12和11，进入气缸前腔，作用于活塞右端，因气缸后腔通大气，故活塞向左运动。
在运动过程中，后移7～8毫米，花键开始泄气，再后移4～5毫米，活塞左端面封闭排气口，再后移后腔气体被压缩，压力升高；当后移到前腔与排气口相通时，·大量压气由气道4、5经阀后侧流过，降低了对阀后侧的压力，则驱使阀后移，经2～3毫秒时间，阀便移至左侧，封阀了前腔气道12、11，打开了阀套孔6，由操纵阀孔l送来的压气再次进入气缸后腔，于是又开始了第二个冲程。
凿岩机工作原理与结构实验
凿岩机工作原理与结构实验凿岩机是一种用于在坚硬岩石或混凝土板上进行切割、挖掘或破碎的重型工程机械。
其工作原理通常涉及机械振动力和冲击力的结合。
下面将详细介绍凿岩机的工作原理和结构实验。
一、凿岩机的工作原理：凿岩机的工作原理主要是通过电机带动液压泵，液压泵将液压油送入主油缸或液压缸，产生压力。
随着压力的增大，液压油将推动一组滑块、凿头、锤头或凿杆等机构进行往复运动。
通过凿头或锤头对岩石或混凝土板进行冲击或振动，从而实现切割、挖掘或破碎的目的。
具体来说，凿岩机的工作原理包括以下几个关键步骤：1.电机启动：通过电机启动，驱动凿岩机的液压泵开始工作。
2.液压系统：液压泵将液压油送入主油缸中，产生压力。
液压系统还包括压力传感器和液压阀等控制元件。
3.运动机构：液压油在主油缸中产生的压力将推动滑块、凿头、锤头或凿杆等运动机构进行往复运动。
4.冲击力或振动力产生：滑块、凿头、锤头或凿杆等运动机构对岩石或混凝土板产生冲击或振动力。
5.切割、挖掘或破碎：冲击或振动力作用下，凿头或锤头对岩石或混凝土板进行切割、挖掘或破碎。
6.控制系统：液压系统中的控制元件可以调节凿岩机的工作频率、冲击力大小等参数。
二、凿岩机的结构实验：为了验证凿岩机的工作原理和结构设计的合理性，通常可以进行以下实验：1.原理分析：对凿岩机的工作原理进行理论分析和验证，通过数学计算和力学模型的建立，对工作过程进行描述，并得出相应的力学公式。
2.结构测试：对凿岩机的各个零部件进行结构测试，包括滑块、凿头、锤头、凿杆等运动机构的强度和刚度测试，以及液压系统的工作性能测试。
3.模拟实验：通过对凿岩机的结构进行数值模拟实验，通过计算机软件进行模拟和仿真，验证设计的合理性和工作过程所产生的力学参数。
4.实机试验：在实际凿岩机设备上进行试验，测试整个凿岩机的工作性能、切割、挖掘或破碎效果、冲击力大小等参数。
通过调节液压系统中的控制元件，观察凿岩机的工作频率、冲击力大小等参数的变化。
液压凿岩机工作原理及常见故障处理
液压凿岩机工作原理及常见故障处理【摘要】本文论述了通用型液压凿岩机的主要结构和工作原理，结合理论分析了凿岩机在工作中经常出现的故障、故障原因，并提出了解决这些问题所采取的具体方法。
【关键词】液压凿岩机；原理；故障；解决目前，煤矿掘进广泛选用液压钻车，而液压钻车的主要工作机构就是液压凿岩机，凿岩机技术含量高，结构复杂，对使用维护的要求较高。
而国内钻车主要选用的是以赛珂玛技术为基础的HYD200凿岩机，其工作类型是前腔常压后腔回油式结构。
鉴于凿岩机是液压钻车的主要工作部件，一旦凿岩机出现了故障，就会造成整台钻车停产，从而影响整个掘进断面的正常工作。
因此，了解凿岩机的工作原理和常见问题的处理对使用者是至关重要的。
一、凿岩机的工作原理HYD200液压凿岩机从结构上来划分，是冲击回转式的，分为冲击部分和回转部分，工作时，冲击部分和回转部分由两个独立的液压系统来驱动，两部分共同工作而完成实际的凿岩过程。
其冲击部分的工作原理（图1）是：冲击部分采用活塞前腔恒高压式，活塞后腔回油并有配油阀的结构，由于活塞前腔是恒定高压，所以推动活塞往后部移动。
当活后移运动信号液压油到配油阀的推阀腔，推动配油阀交变切换位置，把高压油又切换到活塞的后腔，吸收活塞回程的运动能量。
当活塞继续后退到速度等于零的位置，由于活塞后腔高压油形成的轴向推力大于活塞前腔恒高压条件下的面积差的轴向力，活塞开始向前运动进入冲程，当活塞快要打击钎尾之前，活塞上的泄压槽把低压回油路与配油阀孔道接通，使得配油阀的推阀腔很快失压，于是配油阀交变复位，切断了向活塞后腔供油，同时把低压回油路与活塞后腔沟通，使活塞后腔失压，由于这时的活塞冲程能量最大，虽然活塞前腔恒高压开始吸收冲击能量，但活塞仍然靠惯性向前高速运动，很快打击钎尾，此后又开始进入回程进行下一个工作循环，不断的对钎尾进行冲击。
冲击动作大致可分为四个阶段，即后退—后退换向—冲击—冲击换向。
这四个阶段是由配油阀的供油状态决定的。
试论潜孔钻机凿岩过程自动防卡钻控制
0引言潜孔钻机作为目前较为常见的钻机类型，较好地满足了溶洞、裂隙等复杂地质环境下钻进工作的要求，确保相关施工活动的有序开展。
但是由于上述地质条件较为复杂，在施工过程中，不可避免的出现卡钻事故，导致潜孔钻机钻孔速度以及钻进效果降低，增加了钻机检修成本，缩短潜孔钻机的使用寿命。
基于这种实际，潜孔钻机在功能模块设置环节，会增设自动防卡控制功能，以有效对应卡钻情况的发生。
文章着眼于实际，在分析潜孔钻机凿岩卡钻机原因的基础上，明确防卡钻控制原则，吸收过往有益经验，以现有的技术手段为支撑，强化控制方法，形成高效的潜孔钻机自动防卡钻控制机制。
1潜孔钻机凿岩卡钻机的原因分析对潜孔钻机凿岩卡钻机原因的全面分析，引导技术人员明确后续技术处理以及应对的基本场景，提升防卡钻控制的实用性，满足不同场景下的潜孔钻机钻进需求。
潜孔钻机作为现代化的钻孔装置，较好地满足现阶段复杂地质环境下，凿空工作的技术要求，其技术原理如图1所示。
图1潜孔钻机主要由回转机构、升降机构、推压机构、支承机构和冲击机构等部分组成，在使用的过程中，施工人员需要结合凿岩钻孔的实际要求，做好准备以及安装工作，以确保潜孔凿岩的有效性，同时也为防卡钻事故的预防提供了技术支持。
在这一思路的指导下，工作人员应当做好钻孔作业检查工作，确保潜孔钻机始终处于良性运行状态。
从实际情况来看，潜孔钻机凿岩过程中，卡钻机的诱发原因主要划分为3种类别。
对3种卡钻机理的梳理，为后续潜孔钻自动防卡钻控制工作的开展提供了必要的参考，提升防卡钻的水平。
具体来看，潜孔钻机凿岩卡钻的主要原因在于潜孔钻头进入到溶洞之后，溶洞内碎石将钻头卡死，造成卡钻，造成溶洞卡钻的情况；在排渣不流畅或者钻进区域岩石性质分布不均匀的情况下爱，极易容易出现卡钻的情况，造成缓边卡钻；潜孔钻突然进入到裂隙后，造成卡钻情况的出现。
三种卡钻情况如图2所示。
曲线图中P Zm 表示潜孔钻正常状态下回转压力的最大值，P Z0表示潜孔钻机正常回转压力，P T0表示潜孔钻机正常状态下的推进压力，P T 表示潜孔钻机推进压力，P Z 表示钻机回转压力，t 1表示卡钻的前兆点，t 2表示卡钻的出现点，t 3表示潜孔钻机最大回转以及推进压力点，通过曲线图能够较为直观地展现出溶洞卡钻、缓变卡钻以及裂隙卡钻情况下，潜孔钻液压系统的变化情况，对于情况的梳理以及分析，有助于技术人员更加明确在卡钻过程中，潜孔钻机相关参数的变化情况，为后续自动防卡钻控制机制的完善提供了参考。
COP1838型凿岩机工作原理及常见故障分析
技术•维修TECHNOLOGY & MAINTENANCEC O P1838型凿岩机工作原理及常见故障分析■韩锋中铁隧道集团一处有限公司，重庆401120摘要：臂液压凿岩台车配备了高性能进口凿岩机，如果在隧道开挖过程中凿岩机频繁出现故障，将严重影响施工进度，并增加施工 成本。
对阿特拉斯Boomer三臂液压凿岩台车COP1838型凿岩机工作原理与常见故障原因进行分析，提出处理措施和注意事项。
关键词：凿岩机；故障；原因分析；处理措施；注意事项1结构组成及工作原理11结构组成C O P1838型凿岩机主要由机头、齿轮箱、中间体、缸体、后端体、冲击活塞、钎尾、蓄能器等部分组成，如 图1所示。
图1凿岩机结构及工作原理图1冲击活塞2.驱动套3.止动环4.钎尾5.冲洗头6.驱动齿轮7.纤尾止推环8.缓冲活塞9.传动轴10.低压蓄能器11.冲击活塞前导套12.缸体13.旋转马达14.冲击活塞后导套15.后端体16.回油蓄能器17.换向阀芯18.高压蓄能器19.钎尾油油道1.2凿岩机工作原理图1为凿岩机工作原理示意图。
高压油通过高压蓄能器 18后进入活塞缸体，在换向阀芯17的作用下，冲击活塞1做高频率往返运动，打击钎尾，提供破碎岩石的冲击能。
由低压蓄能器10、缓冲活塞8和钎尾止推环7共同组成缓冲系统，当冲击活塞1打击钎尾4后，钎尾反弹回来的力推动钎 尾止推环7。
止推环推动缓冲活塞8向后移动，经过两级缓 冲，后部液压油吸收其压力后经过低压蓄能器10进行释放，达到缓冲作用。
由液压旋转马达B提供旋转动力，通过传动轴9将扭 力传递到齿轮箱，再经过内部的驱动套2将扭力传递给钎 尾4,达到驱动钻杆旋转的作用。
钎尾润滑油在0.3 ~ 0.4MPa 的空气压力作用下，经过钎尾油油道19到各润滑面。
2常见故障原因分析及处理2.1蓄能器故障分析与处理蓄能器膜片破裂主要原因是蓄能器充氮压力过高。
充氮 压力过高，膜片将靠近蓄能器底部，造成膜片活动空间减 小，液压油被困在膜片和蓄能器底板间，形成多个小油腔，压力逐渐升高，致使膜片破裂，同时还伴有管路振动。
凿岩机工作原理
凿岩机工作原理
凿岩机是一种用来切割和开采石料的工程机械设备，通常用于开采岩石、石灰石、石膏等硬质材料。
其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 凿岩机通过高速旋转的凿岩刀头将岩石表面切割，并产生冲击力。
凿岩刀头通常由高硬度材料制成，如钎头或金刚石刀片。
2. 冲击力会产生震动，将岩石表面的颗粒破碎开来。
3. 震动会使岩石表面的颗粒脱离岩石体，并产生颗粒间的空隙。
4. 凿岩机通过自身的移动或其他机械设备的协助，不断移动凿岩刀头，将颗粒间的空隙扩大，并扩散至整个岩石体。
5. 随着凿岩刀头的移动，岩石体中的空隙不断扩大，并最终分离岩石块。
通过以上工作原理，凿岩机能够高效地切割和开采石料，提高开采效率和降低人工成本。
同时，凿岩机还具有灵活性和准确性，能够针对不同硬度的岩石进行调整和操作。
凿岩机工作原理
凿岩机工作原理凿岩机是一种用于在岩石或混凝土等硬质材料上进行凿击和破碎的机械设备。
它通常被广泛应用于建筑、采石、矿山和隧道等工程领域。
凿岩机的工作原理主要是通过高速旋转的凿头在岩石表面施加压力，从而实现破碎和凿击的效果。
凿岩机主要由动力系统、传动系统、凿击系统和辅助系统等部分组成。
其中，动力系统通常由柴油机或电动机提供动力，传动系统通过传动轴将动力传递给凿击系统，凿击系统则包括凿头、凿击杆和凿击活塞等部件。
辅助系统则包括冷却系统、润滑系统和控制系统等。
在凿岩机工作时，动力系统会提供动力，驱动传动系统中的传动轴旋转，传动轴再将动力传递给凿击系统。
凿头在高速旋转的同时，凿击活塞也会受到动力的驱动，向岩石表面施加凿击力。
凿击力的大小可以通过控制系统来调节，以适应不同硬度和厚度的岩石材料。
凿岩机的工作原理可以简单概括为动力驱动传动系统，传动系统驱动凿击系统，凿击系统施加凿击力，从而实现岩石破碎和凿击的效果。
在实际工程中，操作人员需要根据岩石的硬度和厚度等特性，合理调节凿岩机的工作参数，以达到最佳的工作效果。
除了工作原理外，凿岩机的选择和使用也需要考虑到安全性和效率性。
在选择凿岩机时，需要根据工程实际需求来确定机型和参数，同时在使用过程中，操作人员需要严格遵守操作规程，做好安全防护工作，确保工作安全。
总的来说，凿岩机是一种重要的工程机械设备，它通过高速旋转和凿击的方式，实现对硬质材料的破碎和凿击，从而在建筑、采石、矿山和隧道等工程领域发挥着重要作用。
了解凿岩机的工作原理对于工程施工和设备维护都具有重要意义，只有深入理解其工作原理，才能更好地发挥其作用，确保工程的顺利进行。
采矿凿岩工安全操作规程
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
采矿凿岩工安全操作规程
一、了解凿岩作业所采用设备的技术性能和可能发生的故障及预防方法，特别应了解工程部门有关凿岩的安全技术规程。
二、进入工作面后，对工作面附近进行敲帮问顶，即检查工作面附近顶板及二帮有无活石、松石，并作必要的处理。
洒水清洗粉尘，确保工作人员的作业安全及工业卫生。
作业中如果发现片邦、坍塌预兆，应立即停止作业，撤出工作面，待处理后方可再进行作业。
三、气动凿岩机以压缩空气为动力，应掌握有利的压气机工作压力范围，通常工作面离开压气机房较远，应保持凿岩机工作压力在0.45～0.65MPa 范围内，压力低则凿岩效率低，浪费动力；压力高则零件寿命短，易引起安全事故。
四、凿岩过程中，要注意凿岩设备连接件、紧固件的紧固情况。
如发现松动，应及时停机进行处理。
通常凿岩机械运转时，严禁修理其运转部分的零部件。
五、凿岩过程中应观察钎子的工作情况，避免卡钎及断钎，应注意施加适当轴向推力，防止发生断钎事故伤人。
六、各种凿岩机设备的使用说明书，一般均介绍了机器的结构原理、故障及处理方法，以及技术保安等项，操作及管理人员均应熟悉其中内容。
七、工作面不平整的炮眼位置，要事先捣平才许凿岩，防止打滑或炮眼移位。
向下打眼时，两脚应分开，两手均衡地紧握把手，不能将全身压在凿岩机上或用力过大，以钻杆突然折断伤人。
八、打眼开孔时，先稍开风门，不得以手扶着钻杆，应用扳子或钎杆逼住，以免碰手。
凿岩机原理
凿岩机原理凿岩机是一种用于在岩石或混凝土表面进行切割、凿击或打孔的机械设备。
它在建筑、采矿和隧道工程等领域中起着至关重要的作用。
了解凿岩机的工作原理对于使用和维护这种设备至关重要。
本文将深入探讨凿岩机的原理及其工作过程。
凿岩机的工作原理基于压缩空气或液压力的转换。
在凿岩机内部，压缩空气或液压力被转换成机械能，从而产生高速冲击力。
这种冲击力通过凿头传递到岩石或混凝土表面，从而实现切割或凿击的效果。
凿岩机通常由几个主要部件组成，压缩空气或液压力源、凿头、凿杆和控制系统。
在工作时，压缩空气或液压力源会产生高压气体或液体，然后将其传送到凿头。
凿头由金属制成，其表面通常具有齿状结构，以增加对岩石或混凝土的冲击力。
凿头通过凿杆连接到凿岩机的主体上。
控制系统用于调节压缩空气或液压力的输出，以及控制凿头的运动方向和速度。
在实际工作中，凿岩机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤，首先，压缩空气或液压力源将高压气体或液体传送到凿头，形成高速冲击力；其次，凿头传递冲击力到岩石或混凝土表面，使其发生破裂或切割；最后，控制系统调节凿头的运动，以实现精确的切割或凿击效果。
凿岩机的工作原理决定了其在工程领域中的重要作用。
通过运用压缩空气或液压力的转换原理，凿岩机可以高效地进行岩石或混凝土的切割和凿击，从而满足工程施工中对于岩石处理的需求。
此外，凿岩机还可以根据具体工作要求进行调整，以实现不同形式的切割和凿击效果。
总之，凿岩机的工作原理是基于压缩空气或液压力的转换，通过凿头传递高速冲击力到岩石或混凝土表面，实现切割和凿击的效果。
了解凿岩机的工作原理对于正确、高效地使用和维护这种设备至关重要。
希望本文能够帮助读者更好地理解凿岩机的原理及其工作过程。
凿岩机工作原理
凿岩机工作原理
凿岩机是一种用于打孔、切割岩石的机械设备，其工作原理主要包括下述几个步骤：
1. 岩石定位：首先需要确定需要进行凿岩作业的具体位置。
这可能需要使用传感器、激光仪等设备来提供岩石的位置信息。
2. 液压系统：凿岩机通常采用液压系统来提供动力。
液压系统包括液压泵、液压马达和液压缸等组件，通过压力传递和控制液体来产生驱动力。
3. 钻头位置设定：使用液压系统将凿岩机上的钻头移动到岩石表面，并确保正确的位置和角度。
这通常通过液压缸和传动机构实现。
4. 钻孔过程：液压系统施加压力，通过钻头旋转和钻进运动来切割岩石。
液压马达带动钻杆进行旋转，同时液压缸提供沿轴向的钻进力。
5. 冷却系统：由于凿岩过程会产生大量的热量，需要使用冷却系统来降低钻头和岩石的温度。
这通常通过喷水或液压油进行冷却。
6. 岩石破碎：通过钻孔过程中施加的旋转力和冲击力，岩石逐渐破碎。
岩石碎片会随着凿岩机的运动将其排出。
7. 钻孔深度控制：凿岩机通常配备深度控制装置，以确保钻孔
的深度符合要求。
深度控制装置可以根据需要调整钻头的下降速度和停止位置。
总体而言，凿岩机的工作原理是通过液压系统提供动力，驱动钻头进行旋转和钻进运动，从而切割和破碎岩石。
同时，冷却系统和深度控制装置等辅助设备的使用，使得凿岩作业更加高效和可控。
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洛阳理工学院
液压凿岩钻车钎头以及卡钎的
原
理
与
防
治
措
施
班级：B090604
学号：B09060425
姓名：张鹏
液压凿岩钻车是用于钻凿炮孔的一种设备，它的核心部件是具有冲击和转钎两大功能的液压凿岩机。
钻车液压系统提供的压力油驱动凿岩机转钎机构的液压马达旋转，带动钎杆和钎头旋转；同时在压力油作用下，活塞做高频往复运动，这种高频往复冲击运动作用于转钎机构的钎尾末端，通过钎杆把冲击能传递到钎头。
推进油缸也在液压系统作用下，把整个液压凿岩机沿着导轨向前推进，冲击能被传递到岩石上，岩石破碎。
钎头
岩石钎头是直接接触破碎矿岩部分，要求形状结构合理，凿速高，耐磨，强度高，寿命长，排粉性好，修磨方便，成本低，钎头一般由钎头体和合金片组成。
一般可分为整体钎子和活动钎子。
整体钎子：传递冲击能量损失小，凿岩效率高；但修磨时搬运工作量大。
活动钎子：可以更换钎头，提高钎杆的利用率，钎头修磨时可减少钎杆的搬运量。
钎头形状( 根据合金片排列和形状分)：
（1）片状：一字形（制造修理简单，易卡钎）；十字形（不易卡钎，多用于中深孔）；X形（炮孔呈圆形，用于中深孔），及其它形状：二字形，Y形，T形等。
（2）柱齿状：炮孔圆，岩屑颗粒粗，凿速高，减少合金片消耗，广泛推广使用。
钎头构造
（1）刃角α，刃角大小与钻速、耐磨有关，刃角小，转速高，但不耐磨，用于软岩；对于硬岩，α取大值，但α必须小于岩石的自然破碎角（110°），一般α=100°～110°。
（2）隙角β（图1)，钎头体两侧面的倾角，β过大，易于磨损，过小，易于卡钎，对合金片钎头β=3~5°。
（3）钎刃的曲率半径R，R保证合金片两端不产生应力集中和弯曲，R=120~180mm（图1）
（4）排粉槽和吹洗孔：一般布置于钎头的顶部（图2）和侧部（图1）钎头材料
（1）钎头体要求耐冲击，抗疲劳破坏，改用40Cr钢或27~30Si，Mn，Mo，V钢制造，可减少断裂，涨裤现象。
（2）质合金片
材质采用钨-钴合金制作，此合金性能具有高硬度，高耐磨性、高抗压强度，又有一定的韧性（钴），抗弯，抗拉强度高。
多用YG系列（还有YJ系列）,钴含量高，韧性高，抗冲击和抗弯强度高，硬度和耐磨性低，故必须根据岩性选用牌号，见表2-2(P26)。
此外，碳化钨的晶粒对合金片性能也有影响。
合金片形状有长片状（用于一字形钎头，用于硬岩）；短片状（用于多刃钎头，适用于裂隙发育岩石）；柱状（用于柱齿钎头，中硬以下的岩石）。
凿岩机的卡钎原理级防卡措施
在凿岩作业时，当转钎阻力矩M2大于凿岩机液压系统所能提供的最大扭转力矩时，出现卡钎。
尽管目前各种凿岩控制系统中都设
置有自动防卡钎功能，但由于岩石结构的复杂性，易卡钎地矿段的存在(如裂缝、空洞或者岩石性质差异太大的过渡区)，卡钎现象仍无法杜绝。
卡钎事故一旦发生，就需要费时处理被卡的钎头和钎杆，大大影响了凿岩效率，而在许多情况下，卡钎后是无法排除的，即钻头和钎杆卡在孔壁中，向下无法继续钻进，向上无法提钻，因此只能放弃已经钻进孔内的钎杆和钻头，重新另外开孔，增加了凿岩的直接成本。
设计一种合理有效的防卡钎系统，对提高液压凿岩设备工作可靠性具有非常重要的意义。
1 卡钎机理和防卡思路
液压凿岩机钻进过程中，钻具所承受的阻力矩M 主要有：
1)两次冲击岩瘤的剪切阻力矩M1；
2)球柱齿端部与孔底岩石摩擦所形成的摩擦阻力矩M2；
3)钻具外缘与钻孔壁间岩粉摩擦力所形成的分布阻力矩M3。
总阻力矩为
由上式可知，增大钻机推进油压P ，会直接导致M1和M2的增大，使总扭转阻力矩Mz急剧增大。
因此，调节推进力的大小，可直接调控钻机所需输出的扭转力矩，有效地预防卡钎。
监控扭转阻力矩的大小，实时地由扭转阻力矩控制推进力矩的大小是自动防卡钎的基本思路。
从式(1)还可看出，当采用重冲击时，会使钻头弧形齿破碎的岩坑增大，直接使M1和M3增大，总阻力矩M：增大。
因此，采用轻冲击也是减少卡钎发生的一种有效方法。
凿岩钻机提供的转钎力矩为T，T由回转阻力矩决定，即
另一方面，转钎力矩可表述为
式中：轴为机械效率；P 为进油腔压力；Pb为马达回油腔压力；为马达排量。
由式(3)可知凿岩钻机输出扭矩T与系统压力差P 一p 呈正比关
系，随系统油压压力差的增大而增大。
由式(2)可知扭转系统油压的变化又实时地反映出扭转阻力矩的变化，因此可用扭转系统油压P的变化判断转钎力和扭转阻力矩的大小。
同理，可用钻机推进油压P 判断钻机推进力的大小。
P a和P b的压力大小是否超过某一临界值是进行卡钎判断的根本依据，本文研究的问题就是针对不同卡钎的种类来确定这一临界值。
凿岩钻孔时，扭转阻力矩可表述为
式中：M2为第一次冲击接触时间内钎杆受阻变形的扭矩，G为扭切弹性模量，w 为抗扭截面模量，R为钎杆半径，，z为马达转速，z为钎杆长度，t为第一次应力波的接触时间。
由式(4)可知，当冲击能一定时，接触时间t是定值，则扭转阻力矩随着转速n的增大而增大。
由于抗剪强度是随岩石性质变化的，要实现凿岩过程的顺利进行，应使扭转阻力矩Mz始终小于凿岩机液压系统所能提供的最大阻力矩Tmax ，才能保证凿岩工作的顺利进行，否则将会出现卡钎。
因此，根据凿岩工况，适时地调整转钎的转速n ，也是预防卡钎的一种有效方法。
综上所述，“轻推”、“轻打”、“减慢转速”都是出现卡钎迹象后有效的防卡钎措施。
而判断是否将会出现卡钎，则是依据Pz和Pt的变化率(单位时间内的变化量)和变化量的大小进行判定。
“变化率”需由计算机进行监控，“变化量”的控制则可由液压系统方便地实现。
卡钎种类判定和防卡方法
根据凿岩实践经验，可将凿岩卡钎按其产生的原因和特征分为3种基本类型，即工、Ⅱ、Ⅲ类卡钎。
(图1～4为回转油压P z和钻进油压P zm随时间的变化特征图，其中，P为系统油压，P zm为正常转钎的最大油压，t0为卡钎前兆点时间，t1为卡钎出现点时间，t2为最大转钎和推进压力点时间。
)
I类卡钎——溶洞卡钎
当钎头突然凿人溶洞，由溶洞内的碎石将钎头卡死而引起的卡
钎，称为“溶洞卡钎”。
钎头进入溶洞后，由于
突然失去岩石的推进阻
力和转钎阻力矩，推进
力和转钎力矩会突然减
小，推进速度突然增大，
出现卡钎之后，推进阻
力和转钎阻力矩突然增
大。
此类卡钎是由溶洞
内的碎石将钎头卡死所
致，且碎石常卡在钎头和钎杆的连接处，因钎头的外径大于钎杆的外径，故一旦出现卡钎，钎头就很难拔出。
实践表明，此类卡钎是一种最难处理的卡钎。
其表现特征见图1。
防I类卡钎时推进压力随回转压力变化的规则如图2所示。
由图2可知，正常
推进压力为P t0，出现
卡钎趋势时，回转压
力增大。
当回转压力
增大至防I类卡钎临界
回转压力P z1时，推进
压力随回转压力的增
大而相应减小；当回
转压力达到P z1'时，推
进压力降为最小推进压力，钻头的轴向压力达到最小值。
防I类卡钎的自动处理过程如下：减小推进和回转速度，当P t值在P t0正常波动范围内，P z<(1一K c)P z0(K c为回转压力调节量储备系数)时，恢复正常凿岩。
Ⅱ类卡钎——缓变卡钎
Ⅱ类卡钎也称排渣卡钎，是由于排渣不畅或岩石性质不均等原因而引起的卡钎。
排渣不畅使不能及时排出的岩渣逐渐增多，岩渣对转钎运动的阻力矩逐渐增大，凿岩穿孔速度也逐渐降低；另一种原因是当钎头进人性质不均的岩石时，钎头会因径向受力不均而偏移原来的方向，使炮孔弯曲，转钎阻
力矩随钎头的继续凿人而
逐渐增大。
其表现特征如图
3所示。
防Ⅱ类卡钎的处理方
法是：使推进和回转速度随
回转压力的增大而无级减
小，当回转压力回到正常波
动范围时，恢复正常钻进。
Ⅲ类卡钎——裂隙卡钎
当钎头进入裂隙后，由于裂隙给转钎运动突然的阻力矩，该阻力矩超过系统能提供的最大转钎力矩，使转钎力矩突然增大至最大值，称为裂隙卡钎。
这种卡钎出现时，炮孔与钎杆之间的岩石和碎石少，凿岩机回退，钎头较易拔
出。
钎头拔出后，转钎阻力
减小，转钎运动继续，凿岩
机再次推进时，由于钎头相
对裂隙的位置改变，钎头便
有可能不再进人裂隙，并将
裂隙两侧的岩石击碎，而使
钎头穿越该卡钎区，故此类
卡钎比前两类易于处理。
其
表现特征如图4所示。
防Ⅲ类卡钎的处理方法为：潜孔钻机立刻回退，当回转压力P z<(1一K c)P z0曲时再重新推进，同时使推进速度和回转速度减小后逐渐增大，以避免重推再卡。
当回转压力回到正常波动范围时，恢复正常钻进。
随着社会的日益进步，工程量的增大，在隧道施工中，凿岩台车的作用越来越大，而提高凿岩车的效率越来越重要。
这就需要设计出好的钎头和尽量防治钎头的卡钎，设计一种合理有效的防卡钎系统，对提高液压凿岩设备工作可靠性具有非常重要的意义。