液壓鑿巖機的基本性能

1、液壓鑿巖機的基本性能液壓鑿巖機的基本性能可分為沖擊性能、回轉性能、鑿巖性能與噪聲特性四 個方面，所以，分析液壓鑿巖機時，忽略某一方面都是不恰當?shù)摹．斎?，巖石條 件不同，對液壓鑿巖機的要求有所不同，例如煤礦用液壓鑿巖機的轉矩應當高些， 而沖擊能數(shù)值可比某些鐵礦山低，但基本性能的指標值必須保證。1液壓鑿巖機沖擊性能參數(shù)液壓鑿巖機沖擊性能參數(shù)包括沖擊能、沖擊頻率、沖擊功率以及工作條件參 數(shù)：工作壓力、工作流量。液壓鑿巖機的沖擊功率表示它的沖擊機構具有的沖擊 能力高低，由下式?jīng)Q定：p=10-3e.f(1)式中p沖擊功率，kwe沖擊能，jf沖擊頻率，hz液壓鑿巖機沖擊機構的工作壓力是影響沖擊能與沖擊頻率

2、的決定性因素。試 驗確認，液壓鑿巖機沖擊工作壓力的建立，應當以一定的工作流量為保證，流量 不足以建立起某一工作壓力時，增加流量可以提高工作壓力，從而提高沖擊能與 沖擊頻率；當流量能滿足沖擊機構建立起某一工作壓力時，增加流量不會提高沖 擊性能。產(chǎn)品結構確定后，沖擊活塞行程一定，沖擊活塞的運動速度越高，沖擊 頻率越高，因而沖擊頻率高低可直接反映液壓鑿巖機沖擊能的高低，用液壓鑿巖 機沖擊機構的工作壓力一沖擊頻率一工作流量的對應關系可以判斷產(chǎn)品沖擊性能 是否符合要求。2液壓鑿巖機回轉性能參數(shù)液壓鑿巖機的回轉性能是重要性能，液壓鑿巖機與傳統(tǒng)的氣動鑿巖機相比， 回轉機構轉矩提高的幅度大大超過了沖擊能提高的

3、幅度。適于鉆鑿孔徑9 3060mm的液壓鑿巖機中，沖擊能多在100250j，比氣動的獨立回轉式鑿巖機提高 不多，但轉矩達200300n.m，提高1倍以上。經(jīng)試驗研究，液壓鑿巖機鑿巖效率高于氣動鑿巖機，除因沖擊功率增加外， 回轉機構轉矩的提高起了明顯的作用。北京科技大學的研究人員提出了液壓鑿巖 “沖擊一扭切綜合破巖作用”的觀點；我們在大量鑿巖試驗研究中也發(fā)現(xiàn)，在沖 擊性能參數(shù)不變的情況下，調整液壓鑿巖機回轉性能參數(shù)，鑿孔速度往往可以提 高20%30%。根據(jù)試驗，鉆鑿(p 55mm以下巖孔時，平均轉矩為100150n.m， 但峰值常達150250n.m，成為鑿巖過程中的回轉“超載”阻力，這是由巖石

4、性 質的規(guī)律性變化、巖層裂隙以及鉆進推進系統(tǒng)的不平穩(wěn)等因素造成的。如采用性 能良好的伺服推進系統(tǒng)，及時調整推進力大小，使液壓鑿巖機回轉阻力及時下調， 則回轉機構的轉矩可稍低一些。在液壓鑿巖機回轉性能中，轉速是另一重要參數(shù)，它影響沖擊破碎每次破巖 量的大小，又影響“回轉扭切”破巖量的大小，從而使鑿速發(fā)生變化。液壓鑿巖機的回轉機構幾乎都獨立于沖擊機構，它的性能參數(shù)對鑿孔速度的 影響，主要是因為可以使推進力變化。我們總結的試驗規(guī)律是：沖擊性能參數(shù)、回轉轉速一定時，推進力增大，回轉轉矩加大，在一定范 圍內，鑿孔速度提高，但最佳推進力上升至某一最高點以后，推進力再增加會使 鑿孔速度下降。液壓鑿巖機具有的

5、回轉轉矩值，即可以達到的最大轉矩值的高低， 對鑿巖過程保證具有最佳推進力是有作用的。液壓鑿巖機沖擊性能參數(shù)與鑿巖推進力不變時，液壓鑿巖機在最佳轉速下 有最佳鑿孔速度，并且轉矩隨轉速的提高而提高。液壓鑿巖機轉釬速度與鑿巖推進力不變時，實際輸出轉矩受沖擊能影響不 大。提高對液壓鑿巖機回轉性能重要性的認識，在液壓鑿巖機產(chǎn)品開發(fā)、制造與 使用中應把回轉性能作為重要指標來考核與評價。3液壓鑿巖機的噪聲特性同氣動鑿巖機相比，液壓鑿巖機沒有排氣噪聲。盡管液壓鑿巖機產(chǎn)生的噪聲 聲壓級大大低于氣動鑿巖機(氣動鑿巖機1m距離的聲壓級110db(a)以上)，但仍 高于90db(a),達100db(a)左右，且聲能主

6、要集中于15khz頻率段，沒有超出 人耳敏感頻率范圍，若不采取噪聲防護措施，對工人身體仍然有害。經(jīng)試驗研究，液壓鑿巖機的噪聲源主要有沖擊機構產(chǎn)生的噪聲、回轉機構產(chǎn) 生的噪聲和釬頭破碎巖石產(chǎn)生的噪聲。沖擊機構產(chǎn)生的噪聲有沖擊活塞與釬尾封 閉空間產(chǎn)生的噴注噪聲、沖擊活塞撞擊釬具以后產(chǎn)生的結構噪聲以及因撞擊表面 變形在周圍產(chǎn)生的壓力脈沖噪聲，其中結構噪聲是主要成分，其噪聲頻率特性與 結構振動頻率相一致。回轉機構噪聲由回轉機構液壓與機械噪聲構成，但因噪聲 強度低于沖擊機構產(chǎn)生的噪聲，聲壓級差在10db(a)以上，所以對液壓鑿巖機總 的噪聲評價影響不大。釬頭破碎巖石產(chǎn)生的噪聲對液壓鑿巖機噪聲的測試影響較 大，當釬頭鑿入巖石0.5m深以后，這一影響可以忽略不計。因此，研究、測試與 分析液壓鑿巖機的噪聲，主要著眼于沖擊結構產(chǎn)生的噪聲。經(jīng)對液壓鑿巖機沖擊噪聲進行的試驗研究及對其沖擊機構振動頻率特性進行 的測試與分析表明，液壓鑿巖機噪聲主要與沖擊能大小有關，而受沖擊頻率影響 不大。由于在一定條件下，液壓鑿巖機沖擊能大小取決于工作壓力，選擇適當?shù)?工作壓力是降低液壓鑿巖機噪聲的關鍵。液壓鑿巖機的噪聲主要由結