第4章 鉆眼機械4

第四章鉆眼機械主要內容第一節(jié)鉆眼機械第二節(jié)釬桿

第一節(jié)鉆眼機械1、根據(jù)鉆孔深度：淺眼鉆機、中深孔鉆機鉆眼機械分類

2、根據(jù)鉆孔孔徑大?。盒】讖姐@機、大孔徑鉆機5、根據(jù)鑿巖機工作原理：鑿巖機、煤電鉆、潛孔鉆機、牙輪鉆機3、根據(jù)鑿巖機動力：風動、電動、液壓4、根據(jù)工作環(huán)境：露天鉆機、井下鉆機一、鑿巖機一）分類1.以使用的動力不同，分為三種：風動鑿巖機：風動鑿巖機發(fā)展較成熟，但噪音大，震動大等缺點液壓鑿巖機：液壓鑿巖機成本高，現(xiàn)在研究水壓鑿巖機（深部開采）電動鑿巖機：輕便，但動力小2.根據(jù)鉆機的使用場所，分井下鉆機露天鉆機3.根據(jù)機械破碎巖石的方法，可以有如下幾種:

(1)旋轉式鉆機：多刃切削鉆頭鉆機、金剛石鉆頭鉆機等。這種鉆機多用于中等硬度以下的巖石或煤中鉆孔。

(2)沖擊轉動式鉆機：各種類型鑿巖機、潛孔鉆機和鋼繩沖擊式鉆機等?？捎迷谥杏惨陨系膸r石中鉆孔。

(3)旋轉沖擊式鉆機：牙輪鉆機。用在中硬以上的巖石中鉆孔。4.根據(jù)可以鉆鑿炮孔的深度可分：深孔鉆機淺孔鉆機二）風動鑿巖機（一）類型手持式——下向孔氣腿式——水平孔上向式——上部孔導軌式——水平孔

（二）構造（以氣腿式鑿巖機為主）主機分為三部分：柄體、缸體、機頭柄體：進氣和進水管、操縱閥、氣腿的調壓閥、換向閥、水針、風水聯(lián)動裝置缸體：活塞、配氣閥、棘輪、螺旋棒機頭：（三）工作原理1、沖擊機構沖擊機構主要有氣缸、活塞及配氣裝置組成。借助配氣裝置可自動變換壓氣交替進入氣缸的后、前腔，使活塞在氣缸中前后移動，與之聯(lián)為一體的錘G也隨之前后移動。向前移動叫沖程，錘在沖程末端打擊釬子，向后移動叫回程，為下一次沖擊作準備。常用的配氣裝置有環(huán)閥、控制閥和無閥配氣三種。（1）環(huán)閥配氣環(huán)閥具有結構簡單、加工容易、動作可靠等優(yōu)點。（2）控制閥配氣控制閥是一種適應性更強、工作更穩(wěn)定可靠的配氣裝置。它的特點是配氣閥的換位是由壓氣推動的，這樣可保證活塞走完全部沖程，但是在缸體上要多兩條控制氣道，閥的加工也比較復雜。國產(chǎn)鑿巖機采用這種閥的最多，它的工作原理下圖。（3）無閥配氣沒有專用的配氣閥，它利用與活塞連在一起的一段圓桿，隨著活塞的移動來完成配氣工作。它的結構簡單，能充分利用壓氣膨脹作功。這利鑿巖機的活塞沖程較短、沖擊頻率比較高，故鉆速快、耗氣少、效率高，但噪音及震動也比較大。2、旋轉機構（1）內棘輪和螺旋棒轉釬機構常用的轉釬機構是內棘輪和螺旋棒轉釬機構，在閥柜后面，裝有一個內齒棘輪，與螺旋棒咬合，構成逆止機構使螺旋棒只能順時針轉動。螺旋棒上的斜齒用螺旋母與活塞咬合。沖程時，活塞前進推動螺旋棒旋轉，活塞能直向前進；回程時，由于螺旋棒不能逆轉，棘輪與閥柜又都是用銷釘固定在缸體上，故迫使活塞沿螺旋棒斜齒轉動一小角度。活塞前端的錘用花鍵與轉動套咬合，六角形釬尾也插在轉動套中，因此活塞回程時就帶動轉動套和釬子一齊轉動。如圖。內棘輪和螺旋棒轉釬機構1—螺旋棒；2—棘爪；3—內棘輪；4—活塞；5—轉動套；6—釬子（2）外棘輪與活塞螺旋槽轉釬機構對于無閥鑿巖機，由于活塞后面帶有配氣圓桿，無法安設螺旋棒需要采用這種轉釬機構，見圖。在活塞錘上有四條直槽6和四條斜槽3，直槽與轉動套7咬合，斜槽與外齒棘輪4咬合。外齒棘輪與安設在機殼上的棘爪5組成逆止機構，使棘輪只能按圖中實線箭頭方向旋轉，不能逆轉。沖程時，活塞迫使棘輪轉動，活塞不轉。回程時，由于棘輪不能逆轉，斜槽迫使活塞一面后退一面旋轉，同時直槽推動轉動套和釬子一齊轉動。外棘輪與活塞螺旋槽轉釬機構1—配氣圓桿；2—活塞；3—活塞螺旋槽；4—外棘輪；5—棘爪；6—活塞直槽；7—轉動套；8—釬子（3）獨立回轉機構有一種獨立回轉機構，常為重型鑿巖機和液壓鑿巖機采用。它由一個專用馬達(風動或液壓)經(jīng)減速后帶動釬子連續(xù)旋轉。特點是扭矩大，不易夾釬，轉速可調能適用于各種不同的巖石，可以反轉便于安裝拆卸接桿釬子。3、排粉機構（1）分類干式和濕式干式排粉：將壓氣導入釬子中心孔送到炮眼底部，吹出巖粉；濕式排粉：將壓力水經(jīng)由水針和釬子中心孔送到炮眼底部，使巖粉充分潤濕后排出。（2）濕式排粉原理鑿巖機設有風水聯(lián)動裝置，以保證開鉆時立刻供水，停鉆時立刻停水。鑿巖機工作時，柄體氣室的壓氣經(jīng)孔道3推注水閥2向后移動，打開水道5，使水流入水針。停鉆時，由于柄體氣室沒有壓氣，彈簧1推動注水閥堵住進水孔道5，使水不能進入水針。風水聯(lián)動裝置工作狀態(tài)停機狀態(tài)（1）分類：分為懸掛式和落地式兩種。懸掛式的懸在風管彎頭處，容油量小；落地式注油器放在離鑿巖機不遠的進風管中部，容油量大，其結構基本相同。4、潤滑部分（注油器）（2）工作原理注油器內管與進風軟管相連。當壓氣在內管中通過時，經(jīng)橫管上的小孔1進入由內管和外管夾層構成的油室2，使油面壓力增大，潤滑油就沿著導管4經(jīng)針形閥從橫管上的小孔3噴出，并被壓氣吹散成霧狀，與壓氣混合一起進入鑿巖機。鑿巖機內凡是壓氣能到達的地方，油霧也能到達，使鑿巖機零件能夠得到良好的潤滑。懸掛式注油器5、支撐機構鑿巖機的重量在20kg以上，使用時必須將它支持起來以減輕勞動、方便操作。因此就需要靈活適用的架支設備。在打眼時還要給鑿巖機以合適的軸向推力，以克服釬子反跳，才能更有效地鉆鑿孔底巖石，故推進設備也是非常必要的。氣腿是鑿巖機的一個附件。氣腿的控制部件(調壓閥、換向閥)都已集中設置于鑿巖機的柄體上，使它成為氣腿式鑿巖機的一個組成部分。氣腿的構造：它是一組由內管1、伸縮管2、外管3所組成的三層套管。在伸縮管上安設活塞5，將外管分隔成上腔6和下腔4。氣孔A通上腔，氣孔B經(jīng)內管和伸縮管上的小孔7通至下腔。操縱部分主要指手柄及調壓閥。手柄控制沖擊進氣，調壓閥可控制氣腿進氣。利用調壓閥可控制氣腿力。調壓閥套在換向閥上，用小手柄來轉動，見圖9，當小手柄朝順時針方向扳到盡頭時，調壓閥進氣孔1與氣腿上腔進氣孔A恰好對正，進氣量最大，推進力也最大。逆時針方向旋轉時，孔1與孔A錯開，這時與孔A相對的是兩條月牙槽，槽2與孔1相連，是一條進氣槽，轉角增大時斷面逐漸減小，另一條槽3與2的方向相反并經(jīng)橫槽4與排氣孔相連。故轉角增大不但進氣少而且泄漏增多，所以能有效地調節(jié)氣腿推進力。逆時針轉到盡頭時，進氣路完全封閉，氣腿上、下腔均與大氣相通。6、操縱部分（四）鑿巖機的性能參數(shù)沖擊功：活塞沖擊釬桿所作的功。影響沖擊功大小的因素：風壓、活塞直徑和行程。扭矩：推動釬子旋轉的力矩。沖擊頻率：活塞每分鐘沖擊釬子的次數(shù)。耗風量：鑿巖機正常工作所消耗的壓氣量。YT24A-76鑿巖機技術參數(shù)機重24kg輸水膠管內徑φ13mm機身長630mm鉆頭直徑34～42mm使用氣壓0.63MPa最大鉆孔深度5m氣缸直徑76mm釬尾配套尺寸22×108mm活塞結構行程55mmYT24A-76-2氣腿重17kg鑿巖沖擊頻率≥35Hz氣腿長度3000mm沖擊能≥65J推進深度1350mm鑿巖耗氣量≤80L/s最大軸推力2000N空轉轉速≥300r/minHT200ml/h型霧油器重1.2kg噪音≤120dB(A)貯油量200ml使用水壓0.2～0.3MPa

輸氣膠管內徑φ25mm

三）鑿巖臺車（1）分類軌輪式、履帶式、輪胎式（2）構造車體、主鉆背、推進器（3）工作原理升降油缸可使鉆背上下擺動，借助平行四連桿機構可使推進器升降，以保持鉆眼的平行度；水平擺角油缸和俯仰角油缸可使推進器水平擺動和繞鉆背端點垂直擺動，以鉆進不同方向的炮眼；補償油缸使推進器緊頂在工作面上；回轉油缸可使推進器繞油缸軸線翻轉180，以鉆進巷道周邊眼和底眼。推進機構采用風動馬達絲桿推進方式。四）液壓鑿巖機以液壓為動力，通過配油機構，是高壓油交替作用于活塞兩端，形成壓差，迫使活塞在缸體內往返運動，完成沖擊釬子、破碎巖石的功能。轉釬機構采用獨立的外回轉機構，壓力水排粉。五）電動鑿巖機（電鉆）以電能作為動力按使用條件分為煤電鉆和巖石電鉆（一）煤電鉆（1）構造：電動機,減速器,散熱裝置,開關,手柄、外殼等組成。（2）工作原理：煤電鉆鉆眼屬于旋轉式鉆眼法。人為對鉆頭施加軸向壓力，將釬刃壓入巖石中，同時釬頭不斷旋轉，產(chǎn)生扭矩，推動釬刃產(chǎn)生切削力向前切削巖石，使孔底巖石連續(xù)的沿螺旋線破壞。（3）使用條件用于較軟巖層或煤層中（二）巖石電鉆（1）構造：與煤電鉆基本相同。（2）工作原理：巖石電鉆鉆眼屬于旋轉式鉆眼法。人為對鉆頭施加軸向壓力，將釬刃壓入巖石中，同時釬頭不斷旋轉，產(chǎn)生扭矩，推動釬刃產(chǎn)生切削力向前切削巖石，使孔底巖石連續(xù)的沿螺旋線破壞。（3）使用條件與煤電鉆相比，主要用于較硬巖層或煤層中二、潛孔鉆機潛孔鉆機工作原理1-鉆桿；2-旋轉機構；3-推進機構；4-沖擊器；5-沖擊活塞；6-釬頭；7-風管三、牙輪鉆機1-加壓回轉機構；2-鉆桿；3-鉆頭；4-牙輪牙輪鉆機工作原理一、鑿巖機釬子構成：釬頭、釬桿一）釬頭①形狀：一字形、十字形、球齒形第二節(jié)鉆眼工具②不同形狀釬頭特征：一字形：沖擊力集中，鑿入深度大，制造工藝簡單；易夾釬，磨損快十字形：容易開眼，夾釬少；鑿進速度低，制造工藝復雜球齒形：容易開眼，不易夾釬，炮眼較圓，重復破巖少，耐磨，鑿巖速度高；制造工藝復雜③主要參數(shù)：刃角：刃頭兩刃面的夾角，一般為90o~120o，多為110o。刃角小，易鑿入巖石中，鑿巖速度快，易磨鈍和破裂；刃角大，釬刃強度高，耐磨性好。隙角：兩側面的傾角。作用是減少釬頭與眼壁的摩擦,避免卡釬。隙角大，易崩角，加劇釬頭徑向磨損；隙角小，易卡釬。我國鑲合金片釬頭隙角為3o，球齒釬頭隙角在7o左右。初始直徑：一般為38~43mm。排粉溝吹洗孔④釬頭材料：錳鉻合金、鎢鈷類合金⑤釬頭型號：通常用硬質合金牌號和型號表示硬質合金牌號（成分、性能）：YG8C，Y表示硬質合金，G表示鈷，其后數(shù)值表示其合金百分數(shù)，C表示粗晶粒合金，X表示細晶粒合金。硬質合金型號（形狀、尺寸）：K0型（長片狀）、K1型（短片狀）、K318（楔片狀）、Q型（球齒狀）、Z型（錐球齒狀）、K0型主要用于一字形釬頭，K1型主要用于鑲焊十字形釬頭，Q型及Z型主要用于鑲嵌球齒釬頭。二）釬桿構成：釬梢、釬身、釬肩、釬尾

形狀：中空六角形——環(huán)形釬肩:手持式、氣腿式中空圓形——耳形釬肩：導軌式p37

無釬肩六角形：上向式二、電鉆鉆具一）煤電鉆鉆具①組成：鉆頭、麻花鉆桿鉆頭：兩翼、三翼麻花鉆桿：前端，方槽尾孔；中部，麻花螺紋；尾部，圓柱形。②主要參