液压凿岩机的结构分析

2018
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液压凿岩机的结构分析
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• 液压凿岩机主要由冲击机构、回转机构、供水排粉装置及防尘系统等部分组 成，其凿岩作业是冲击、回转、推进与岩孔冲洗功能的综合。各有自己的特 点。如有带行程调节装置的，也有无此装置的，有采用中心供水的，也有采 用旁侧供水的，缸体内有带缸套的也有无缸套的，为了防止深孔凿岩时钎杆 卡在岩孔内拔不出来，有几种新型液压凿岩机在供水装置前面还设有反冲装 置。
活塞
活塞是传递冲击能量的主要零件，其形状对破岩效果有较大影响。由波动力学理论可 知，活塞直径与钎尾直径越接近越好，且在总长度上直径变化越小越好。通过对气动凿岩 机和液压凿岩机两种活塞的效果比较发现，液压凿岩机的活塞只比气动凿岩机的活塞重19 ，可是输出功率却提高了一倍，而钎杆内的应力峰值则减小了20。因此，双面回油型液压 凿岩机的活塞断面变化最小，且细长，是最理想的活塞形状。
• 下面介绍液压凿岩机的一些基本结构：
1、冲击机构。 液压冲击机构由缸体、活塞、配流阀、蓄能器及前后支撑套与密封装置等组成。
缸体
缸体是液压凿岩机的主要零件，体积和重量都较大，结构复杂，孔道和油槽多要求加 工精度高。为解决此问题，各型液压凿岩机采取了不同的办法。有的加前后缸套，以利于 油路和沉割槽的加工，且维修时便于更换；有的不加衬套，为便于加工，把缸体分为几段 ，而轻型液压凿岩机大多采用整体式缸体。
3、供ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ装置
• 液压凿岩机大都采用压力水作为冲洗介质，其供水装置的作用就是供给冲 洗水以排除岩孔内的岩碴，它有中心供水式和旁侧供水式两种。中心供水 式装置与一般气动凿岩机中心供水方式相同，压力水从凿岩机后部的注水 孔通过水针从活塞中间孔过，进入前部钎尾来冲洗钻孔。这种供水方式的 优点是结构紧凑，机头部分体积小，但密封比较困难。旁侧供水装置是液 压凿岩机广泛采用的结构。冲洗水通过凿岩机前部的供水套进入钎尾的进 水孔去冲洗钻孔。这种供水方式由于水路短，易于实现密封，且即使发生 漏水也不会影响凿岩机内部的正常润滑，其缺点是机头部分增加了长度。
活塞导向套
活塞的前后两端都有导向套支承，其结构有整体式和复合式两种。前者加工简单， 后者性能优良。目前国内多采用整体式，少数采用复合式。
2、回转机构
• 回转机构主要用于转动钎具和接卸钎杆。在液压凿岩机中，因输出扭矩较 大，所以主要采用独立外回转机构，该机构由液压马达驱动一套齿轮装置 并带动钎尾作独立的回转运动。因摆线液压马达体积小、扭矩大、效率高， 故液压凿岩机回转机构普遍采用这种马达。
配流阀
液压凿岩机的配流阀有多种形式，概括起来有套阀和芯阀两大类，芯阀按形状又可分 为柱状阀和筒状阀。套阀只有一个零件，结构简单，其结构受活塞的制约，只能制成三通 阀。而芯阀是一个部件，由多个零件组成，结构较为复杂，可制成三通或四通阀。三通阀 适用于单面回油的机型，而双面回油型液压凿岩机则必须采用四通阀。
蓄能器
液压冲击机构的活塞只在冲程时才对钎尾作功而回程时不对外作功，为了充分利用回程能量，需配 备高压蓄能器储存回程能量，并利用它提供冲程时所需的峰值流量，以减小液压泵的排量。此外，由于阀 芯高频换向引起压力冲击和流量脉动，也需配置蓄能器，以保证机器工作的可靠性，提高各部件的寿命。 目前国内外各种有阀型液压凿岩机都配有一个或二个高压蓄能器，有的液压凿岩机为了减少回油的脉动还 设有回油蓄能器。因液压凿岩机的冲击频率高，故都采用反应灵敏、动作快的隔膜式蓄能器。