石方工程机械
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4. 导轨式凿岩机：重量大，需安装在凿岩台车或导轨上， 总称钻车。这类凿岩机用于深孔凿岩，是石方工程最重 要的凿岩机械。
第一节 凿岩机械与配套设备
第一节 凿岩机械与配套设备
? (二)凿岩机的工作原理 ? 1、风动凿岩机的工作原理
? 风动凿岩机实际上是一种双作用的活塞式风动工具，它的 工作原理如图所示。
? 风动凿岩机按推进方式和用途可分为：
1. 手持式凿岩机：重量较轻，依靠人力推进，能钻水平、 垂直向下及倾斜向下的炮孔，是浅孔凿岩的主要机械。
2. 气腿式凿岩机：安装在起支撑和推进作用的气腿上，适 用于钻凿水平、倾斜向下和稍倾斜向上的炮孔。
3. 向上式凿岩机：带有能轴向伸缩并与凿岩机连成一体的 汽缸，专门用于钻凿向上的炮孔。
? 压缩空气从储气筒经管路进入凿岩机的机体，再通过配气 机构的作用，使压缩空气交替地进入汽缸的两端。
? 与此同时，汽缸两端由于配气机构的作用而交替排气。在 汽缸两端压力差的作用下，活塞在汽缸中往复运动，冲击 钢钎进行凿岩作业。
第一节 凿岩机械与配套设备
? 冲程；回程； ? 活塞在气缸内往复一次，就完成了凿岩和
? 冲程：压力油通过油路1进入油缸后腔，前腔通过油路5 回油，活塞在油压作用下开始冲程；
– 当活塞将通往柱阀的油路 2打开时，压力油经 由油路 2推动阀柱左移；同时，活塞冲击钎子 。
– 柱阀低压侧的回油通过油路 6、7流入回油路 4 。
? 回程：压力油通过油路5进入前腔，后腔通过油路1回油 ，活塞开始冲程；
? 在钻孔爆破法施工中使用的凿岩机械有凿
第一节 凿岩机械与配套设备
? 一、凿岩机
? (一)凿岩机的分类与技术特性 ? 根据凿岩机采用动力的不同，凿岩机可分为：
– 风动凿岩机； – 液压凿岩机； – 内燃凿岩机； – 电动凿岩机。
? 在石方工程中，以风动凿岩机应用最为广泛。
第一节 凿岩机械与配套设备
孔→孔底→吹净石粉； ? 湿式：高压水； ? 根据上述工作原理，风动凿岩机必须包括以下几个部分：
气Biblioteka Baidu－活塞组件，配气机构，钢钎回转机构、操纵阀、以 及冲洗设备。
第一节 凿岩机械与配套设备
? 转钎机构工作原理：
第一节 凿岩机械与配套设备
? 钻杆和钻头：
? (1)钻杆：又称钢钎，一般为六角形或圆形空心碳钢结构。 中空的目的是为了清除孔底石粉，另外还可减轻钻杆的重 量，节省钢材；
– 钻杆由杆柄、杆身和杆头 (钻头)三部分组成； – 杆柄装在凿岩机的回旋套内，直接承受活塞的
冲击作用。
– 杆身的下端是钎头，也就是钻头，直接参加凿 岩工作。
– 凿岩机一般有 4～7根不同规格的钻杆配会使用 ，可根据钻孔深度不同而选用。
第一节 凿岩机械与配套设备
? (2)钻头：由于直接参加凿岩工作，磨损很快，为了节省优 质钢材，通常和杆身分开制造(即活动钻头)，用螺纹(常用 左螺纹)或锥度配合和杆身连成一体。
返回一个工作循环。
? 在回程中，通过钢钎回转机构将钢钎回转一个小角度，以 便下一个冲程可以换一个角度凿岩。
? 当钢钎回转一周时，就可在岩层上按钎头的横断面尺寸凿 进一个深度为h的圆孔。
? 活塞不断进行往复运动，钢钎就如此不断的凿击岩层，直 到所需要的深度为止。
第一节 凿岩机械与配套设备
? 粉垫的形成：影响凿击效能； ? 冲洗设备：干式；湿式。 ? 干式：压缩空气→气缸壁内的气道→活塞杆和钢钎的中心
? 由于液压凿岩机的突出特点，液压凿岩机的使用日益广泛 。
? 按冲击机构的配油方式：有阀类和无阀类。 ? 瑞典的阿特拉斯COPl038和COPl238型液压凿岩机就属于有
阀类，而美国的HARD－3型属于无阀类。
第一节 凿岩机械与配套设备
? 瑞典阿特拉斯公司的COPl038HD型液压凿岩机结构： ? 机体、冲击机构、转钎机构、液压系统和排粉装置； ? 冲击机构由冲击活塞6、缓冲弹簧4和密封装置5组成； ? 转钎机构由液压马达9、花键连接套10、传动轴11、驱动
齿轮13以及转钎齿轮套3组成；液压马达可正反转，还能 随着油压流量调节实现无级调速； ? 液压系统有油压流量调节器7和蓄能器12，可根据岩质调 节冲击频率和转钎的回转速度； ? 排粉装置采用旁侧供水口2，可保证岩粉排除和钻头冷却 的需要。
第一节 凿岩机械与配套设备
? COPl038HD型液压凿岩机工作原理：
? 为了增加其耐磨性，一般用于凿击坚硬岩石的钻头，在刃 口处镶有硬质合金工具钢。
? 这种钻头的优点是钻头磨钝后，可以随时拆下更换，而杆 身仍可继续使用。
第一节 凿岩机械与配套设备
? 钻头的形状根据所凿岩石硬度的不同而不 同，常用的钻头有单凿、双凿、和十字形 三种。
第一节 凿岩机械与配套设备
? 2、液压凿岩机的构造及工作原理
– 当活塞打开柱阀油路 6时，压力油通过油路 7、 6推动阀柱右移；
– 柱阀低压侧 10的油通过油路 2、3排入回油路 4
第一节 凿岩机械与配套设备
? 二、凿岩台车的构造和原理 ? 推进器，钻臂及其变幅机构，底盘，供风
、供水、及液压系统； ? 瑞典阿特拉斯H177两臂液压凿岩台车：
– COP1238 系列凿岩机； – BUT35H型伸缩式钻臂； – 铰接轮式底盘； – BUT38P －02控制系统； – HL75型液压工作平台：在两钻臂之间。
第一节 凿岩机械与配套设备
? （一）底盘 ? DC－16HD型铰接轮式底盘； ? 包括：发动机，传动与走行系统，转向系统，制动系统，
驾驶室。
? 1．发动机
– 采用Volvo TDl6A 型四冲程、六缸、水冷、直列、直喷式柴 油机，额定输出功率为 113kw；
– 主要用来 驱动台车走行 以及在无电源或电动机驱动液压泵 损坏时带动液压泵驱动钻臂、支腿、顶棚、电缆卷盘推进 器等动作；
石方工程机械
? 第一节 凿岩机械与配套设 备
? 第二节 石料破碎和筛分机 械
第一节 凿岩机械与配套设备
? 凿岩机械是用来对石方进行钻孔作业的机 械化设备。
? 钻孔爆破法是最常用的凿岩方法。它首先 用凿岩机械在岩石的工作面上开凿一定深 度和孔径的炮孔，然后装入炸药进行爆破 ，再将爆破后的碎石由装岩设备运走，从 而实现凿岩和掘进。
第一节 凿岩机械与配套设备
第一节 凿岩机械与配套设备
? (二)凿岩机的工作原理 ? 1、风动凿岩机的工作原理
? 风动凿岩机实际上是一种双作用的活塞式风动工具，它的 工作原理如图所示。
? 风动凿岩机按推进方式和用途可分为：
1. 手持式凿岩机：重量较轻，依靠人力推进，能钻水平、 垂直向下及倾斜向下的炮孔，是浅孔凿岩的主要机械。
2. 气腿式凿岩机：安装在起支撑和推进作用的气腿上，适 用于钻凿水平、倾斜向下和稍倾斜向上的炮孔。
3. 向上式凿岩机：带有能轴向伸缩并与凿岩机连成一体的 汽缸，专门用于钻凿向上的炮孔。
? 压缩空气从储气筒经管路进入凿岩机的机体，再通过配气 机构的作用，使压缩空气交替地进入汽缸的两端。
? 与此同时，汽缸两端由于配气机构的作用而交替排气。在 汽缸两端压力差的作用下，活塞在汽缸中往复运动，冲击 钢钎进行凿岩作业。
第一节 凿岩机械与配套设备
? 冲程；回程； ? 活塞在气缸内往复一次，就完成了凿岩和
? 冲程：压力油通过油路1进入油缸后腔，前腔通过油路5 回油，活塞在油压作用下开始冲程；
– 当活塞将通往柱阀的油路 2打开时，压力油经 由油路 2推动阀柱左移；同时，活塞冲击钎子 。
– 柱阀低压侧的回油通过油路 6、7流入回油路 4 。
? 回程：压力油通过油路5进入前腔，后腔通过油路1回油 ，活塞开始冲程；
? 在钻孔爆破法施工中使用的凿岩机械有凿
第一节 凿岩机械与配套设备
? 一、凿岩机
? (一)凿岩机的分类与技术特性 ? 根据凿岩机采用动力的不同，凿岩机可分为：
– 风动凿岩机； – 液压凿岩机； – 内燃凿岩机； – 电动凿岩机。
? 在石方工程中，以风动凿岩机应用最为广泛。
第一节 凿岩机械与配套设备
孔→孔底→吹净石粉； ? 湿式：高压水； ? 根据上述工作原理，风动凿岩机必须包括以下几个部分：
气Biblioteka Baidu－活塞组件，配气机构，钢钎回转机构、操纵阀、以 及冲洗设备。
第一节 凿岩机械与配套设备
? 转钎机构工作原理：
第一节 凿岩机械与配套设备
? 钻杆和钻头：
? (1)钻杆：又称钢钎，一般为六角形或圆形空心碳钢结构。 中空的目的是为了清除孔底石粉，另外还可减轻钻杆的重 量，节省钢材；
– 钻杆由杆柄、杆身和杆头 (钻头)三部分组成； – 杆柄装在凿岩机的回旋套内，直接承受活塞的
冲击作用。
– 杆身的下端是钎头，也就是钻头，直接参加凿 岩工作。
– 凿岩机一般有 4～7根不同规格的钻杆配会使用 ，可根据钻孔深度不同而选用。
第一节 凿岩机械与配套设备
? (2)钻头：由于直接参加凿岩工作，磨损很快，为了节省优 质钢材，通常和杆身分开制造(即活动钻头)，用螺纹(常用 左螺纹)或锥度配合和杆身连成一体。
返回一个工作循环。
? 在回程中，通过钢钎回转机构将钢钎回转一个小角度，以 便下一个冲程可以换一个角度凿岩。
? 当钢钎回转一周时，就可在岩层上按钎头的横断面尺寸凿 进一个深度为h的圆孔。
? 活塞不断进行往复运动，钢钎就如此不断的凿击岩层，直 到所需要的深度为止。
第一节 凿岩机械与配套设备
? 粉垫的形成：影响凿击效能； ? 冲洗设备：干式；湿式。 ? 干式：压缩空气→气缸壁内的气道→活塞杆和钢钎的中心
? 由于液压凿岩机的突出特点，液压凿岩机的使用日益广泛 。
? 按冲击机构的配油方式：有阀类和无阀类。 ? 瑞典的阿特拉斯COPl038和COPl238型液压凿岩机就属于有
阀类，而美国的HARD－3型属于无阀类。
第一节 凿岩机械与配套设备
? 瑞典阿特拉斯公司的COPl038HD型液压凿岩机结构： ? 机体、冲击机构、转钎机构、液压系统和排粉装置； ? 冲击机构由冲击活塞6、缓冲弹簧4和密封装置5组成； ? 转钎机构由液压马达9、花键连接套10、传动轴11、驱动
齿轮13以及转钎齿轮套3组成；液压马达可正反转，还能 随着油压流量调节实现无级调速； ? 液压系统有油压流量调节器7和蓄能器12，可根据岩质调 节冲击频率和转钎的回转速度； ? 排粉装置采用旁侧供水口2，可保证岩粉排除和钻头冷却 的需要。
第一节 凿岩机械与配套设备
? COPl038HD型液压凿岩机工作原理：
? 为了增加其耐磨性，一般用于凿击坚硬岩石的钻头，在刃 口处镶有硬质合金工具钢。
? 这种钻头的优点是钻头磨钝后，可以随时拆下更换，而杆 身仍可继续使用。
第一节 凿岩机械与配套设备
? 钻头的形状根据所凿岩石硬度的不同而不 同，常用的钻头有单凿、双凿、和十字形 三种。
第一节 凿岩机械与配套设备
? 2、液压凿岩机的构造及工作原理
– 当活塞打开柱阀油路 6时，压力油通过油路 7、 6推动阀柱右移；
– 柱阀低压侧 10的油通过油路 2、3排入回油路 4
第一节 凿岩机械与配套设备
? 二、凿岩台车的构造和原理 ? 推进器，钻臂及其变幅机构，底盘，供风
、供水、及液压系统； ? 瑞典阿特拉斯H177两臂液压凿岩台车：
– COP1238 系列凿岩机； – BUT35H型伸缩式钻臂； – 铰接轮式底盘； – BUT38P －02控制系统； – HL75型液压工作平台：在两钻臂之间。
第一节 凿岩机械与配套设备
? （一）底盘 ? DC－16HD型铰接轮式底盘； ? 包括：发动机，传动与走行系统，转向系统，制动系统，
驾驶室。
? 1．发动机
– 采用Volvo TDl6A 型四冲程、六缸、水冷、直列、直喷式柴 油机，额定输出功率为 113kw；
– 主要用来 驱动台车走行 以及在无电源或电动机驱动液压泵 损坏时带动液压泵驱动钻臂、支腿、顶棚、电缆卷盘推进 器等动作；
石方工程机械
? 第一节 凿岩机械与配套设 备
? 第二节 石料破碎和筛分机 械
第一节 凿岩机械与配套设备
? 凿岩机械是用来对石方进行钻孔作业的机 械化设备。
? 钻孔爆破法是最常用的凿岩方法。它首先 用凿岩机械在岩石的工作面上开凿一定深 度和孔径的炮孔，然后装入炸药进行爆破 ，再将爆破后的碎石由装岩设备运走，从 而实现凿岩和掘进。