液压凿岩机的结构分析
液压凿岩机工作原理
液压凿岩机工作原理
液压凿岩机是一种常用于矿山、建筑和道路建设等行业的机械设备，其主要作用是将液压能转化为冲击力，用于破碎、凿岩和挖掘等工作。
液压凿岩机的工作原理主要包括以下几个方面：
1. 液压系统
液压凿岩机的液压系统包括液压泵、液压缸、油箱等组成部分。
液压泵将油从油箱中抽出并送至液压缸中，使其产生压力，从而将能量转化为冲击力。
液压系统的设计和选择直接影响了液压凿岩机的性能和工作效率。
2. 冲击机构
液压凿岩机的冲击机构主要包括活塞、撞击头和凿岩钎组成。
当液压泵向液压缸中输送油液时，活塞受到压力而迅速移动，驱动撞击头和凿岩钎进行冲击破碎和凿岩工作。
3. 控制系统
液压凿岩机的控制系统是控制其工作状态和冲击力大小的关键部件。
控制系统包括控制阀、油管、油路和电气控制装置。
控制阀通过控制液压泵向液压缸输送油液的流量和压力来控制液压凿岩机的工作状态和冲击力大小。
以上就是液压凿岩机的工作原理，它的强大的凿岩和破碎能力使其广泛应用于各个行业，为工作效率的提高和工程建设的顺利进行做出了突出的贡献。
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凿岩机设计资料
摘要液压凿岩机是一种应用于建筑、采矿和地质工程的凿岩设备，因为效率高、凿岩速度快、环境污染低和易于实现自动化而逐渐取代气动凿岩机。
随着计算机技术和机电一体化技术的发展，进一步提高液压凿岩机的凿岩效率，完善自动凿岩技术，成为目前国内外相关研究机构的研究热点。
这些研究，将会促进液压凿岩机的进一步发展和应用。
本文对液压凿岩机的结构进行改造设计。
主要包括对冲击机构、转钎机构的结构设计及液压系统的设计，并对液压凿岩机普遍出现的卡紧问题予以提出了解决方案，及通过对冲击锤开均压槽来实现它的防卡紧作用。
目前，我国液压凿岩机的推广处于“瓶颈”阶段，液压凿岩机在矿山开采的广泛使用将会推动矿山机械高效、安全、稳定的发展。
关键词液压凿岩机冲击机构转钎机构矿山机械AbstractThe hydraulic pressure rock drill is a kind of cutting rock equipment which apply to architecture, mining and geologic engineering. This equipment has replaced pneumatic rock drill gradually because it’s apt to be roboticized and it’s high efficiency, high chisel rock speed, low environment pollution. With the development of computer science and Mechatronics technique, To improve the cutting rock efficiency, consummate the cutting rock technique has become new and important research content and which will accelerate the speed of The hydraulic pressure rock drill’s development and applications.This paper designs The hydraulic pressure rock drill’s configuration and changes part of its structure. Including impact mechanism, rotary mechanism, and hydraulic pressure system. Furthermore, this paper solves the problem of ‘clip’and ‘defending clip’ and now, The hydraulic pressure rock drill has not used in Mining machinery, its application abroadly will promote the development of Mining machinery efficiently, safely and steadily.Keywords hydraulic rock drill impact mechanism rotary mechanism Mining machinery目录摘要 (I)ABSTRACT ................................................. I I 第1章绪论 (1)1.1国内外液压凿岩机发展概况 (1)1.1.1国外液压凿岩机发展概况 (1)1.1.2国内液压凿岩机发展概况 (2)1.2液压凿岩机的基本功能与组成 (3)1.3液压凿岩机类型 (4)1.3.1液压凿岩机分类 (4)1.4研究的意义与研究内容 (5)第2章液压凿岩机的常规设计 (6)2.1总体方案设计 (6)2.2活塞的设计 (6)2.3缸体的设计 (10)2.3.1液压缸性能参数的计算 (10)2.3.2 液压缸主要几何尺寸的计算 (11)2.4凿岩转钎轴的设计 (12)2.5液压凿岩机回油蓄能器的设计 (15)2.6转钎齿轮的设计及强度校核 (19)2.6.1 选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (19)2.6.2 按齿面接触强度设计 (20)2.6.3 按齿根弯曲强度计算 (22)2.7液压凿岩机卡紧的改进设计 (24)2.7.1改进的目的和意义 (24)2.7.2液压卡紧危害 (25)2.7.3改进措施 (25)第3章液压凿岩机液压系统设计 (26)3.1典型系统介绍、分析与比较 (26)3.2液压系统的合理性分析 (32)3.3液压系统设计要点 (32)3.4.1液压凿岩机用油 (34)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录1 (42)附录2 (45)第1章绪论液压凿岩机是七十年代生产并得到应用的一种新型凿岩机械。
液压钻机原理
液压钻机原理
液压钻机是一种利用液压传动原理进行钻孔作业的机械设备。
它主要由液压系统、机械传动系统和控制系统三大部分组成。
液压钻机的工作原理是利用液压系统产生的高压液体驱动液压马达，通过机械传动系统带动钻杆进行旋转和下压，从而实现对地下岩石或土壤的钻孔作业。
液压钻机的液压系统是整个机器的动力来源，它由液压泵、液压马达、液压缸、油箱、管路和控制阀等组成。
液压泵将机器所需的液压油从油箱中抽取，并通过管路输送至液压马达和液压缸，产生所需的动力。
控制阀则负责控制液压系统的工作，调节液压油的流量和压力，从而控制液压马达和液压缸的动作。
机械传动系统是液压钻机的核心部分，它由发动机、减速器、钻杆、钻头和转
盘等组成。
发动机提供动力，通过减速器将动力传递给钻杆，带动钻头进行旋转和下压，完成钻孔作业。
转盘则起到支撑和定位钻杆的作用，保证钻孔的准确性和稳定性。
控制系统是液压钻机的大脑，它由操作台、控制阀、传感器和电气设备等组成。
操作台上的控制阀可以实现对液压系统的手动控制，通过传感器实时监测液压系统和机械传动系统的工作状态，保证液压钻机的安全和稳定运行。
电气设备则负责发动机的启停和电气控制系统的工作。
总的来说，液压钻机是一种高效、稳定的钻孔设备，它利用液压传动原理实现
对地下岩石或土壤的钻孔作业。
液压系统提供动力，机械传动系统实现钻杆的旋转和下压，控制系统保证液压钻机的安全和稳定运行。
液压钻机在建筑、矿山、水利等领域有着广泛的应用，为工程施工提供了便利和效率。
液压凿岩机型号与技术特点
液压凿岩机型号与技术特点1.引言1.1 概述液压凿岩机是一种常用于岩石凿岩和拆除工程的机械设备，采用液压系统作为动力源，通过高压液压油推动凿岩锤进行凿岩作业。
液压凿岩机具有高效、精准和安全等特点，在建筑、矿山和隧道等领域得到广泛应用。
液压凿岩机的主要工作原理是利用高压液压油的杆塞运动，推动凿岩锤的连杆来实现凿岩作业。
其优势在于不需要外部动力源，可以根据需要进行灵活调节，适应不同的凿岩场合。
同时，液压凿岩机具有噪音低、震动小的特点，对周围环境和工作人员的影响较小。
液压凿岩机的型号众多，可以根据不同的工作需求选择适合的机型。
常见的型号包括手持式液压凿岩机、台式液压凿岩机和大型液压凿岩机等。
不同型号的液压凿岩机在结构和参数上有所差异，但其核心技术和原理基本相同。
本文将主要介绍液压凿岩机的型号与技术特点。
首先将对液压凿岩机的不同型号进行介绍，包括其结构和使用场合。
然后将详细讲解液压凿岩机的技术特点，包括其凿岩效率、控制系统和安全性能等方面。
最后，将对液压凿岩机的发展进行总结，并展望其在未来的应用前景。
通过对液压凿岩机型号与技术特点的全面了解，可以更好地选择适合的机型，提高工作效率，确保工程质量和工作安全。
同时，也可以为液压凿岩机的研发和应用提供参考和借鉴，推动液压凿岩技术的不断发展和创新。
1.2文章结构本文涉及液压凿岩机型号与技术特点。
文章结构分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的。
- 概述部分将简要介绍液压凿岩机的定义和用途，引发读者对该主题的兴趣。
- 文章结构部分是本节的重点。
本文将首先介绍液压凿岩机的型号，然后深入探讨其技术特点。
- 目的部分将明确本文的写作目的，即通过介绍液压凿岩机的型号与技术特点，使读者更加了解该设备的优势和应用场景。
下一部分是正文，包括液压凿岩机型号和技术特点。
- 液压凿岩机型号部分将列举不同型号的液压凿岩机，并介绍它们的主要参数和特点。
读者可以了解每个型号的适用范围和性能优势。
液压凿岩机液压系统设计
液压凿岩机液压系统设计液压凿岩机是一种利用液压技术工作的开采设备。
液压系统是液压凿岩机中最重要的部分之一，主要由压力油箱、高压油泵、电控箱、控制阀组、活塞泵、马达、执行器等组成。
液压凿岩机的液压系统设计需要考虑多方面的因素，包括机器的工作原理、优化性能、系统的可靠性、工作量和工作环境等。
液压凿岩机液压系统的设计首先需要理解机器的工作原理。
液压凿岩机的基本工作原理是通过泵将油液压缸内的活塞带动凿头，以达到拆除岩石的目的。
因此，液压系统的设计需要考虑油液在不同回路中的流动和压力损失问题，尽量降低系统的功率损失。
其次，优化液压系统的性能也是很重要的设计因素。
由于液压系统中的各个元件都有不同的特点，因此需要针对不同元件的性能来进行设计。
例如，在设计高压油泵时，需要考虑最大压力和流量；设计活塞泵时，需要考虑泵的直径、质量、耐用性和可靠性等。
同时，还需要根据不同的机器工作状态和工作负荷来进行调整，以保证机器的高效率和高稳定性。
液压系统的可靠性也是一个需要考虑的设计因素。
液压系统中的元件和机器都有其运行寿命，需要进行定期的检验和保养。
因此，设计时需要考虑元件的耐用性和可靠性，例如使用更耐腐蚀、更耐用的材质、加装定时器等。
此外，还要安装报警装置来监测压力、温度等参数，以便及时警示并避免故障发生。
液压凿岩机的工作环境也是一个关键的设计因素。
液压凿岩机通常在露天工地上进行工作，因此需要考虑恶劣的工作环境对液压系统的影响。
例如，在设计油箱时，需要考虑其容量、防锈涂层和位置等，以防止当油液温度过高时，油液发生氧化、腐蚀和沉淀。
同时，还要对液压系统进行密封和防水处理，以保证系统在潮湿和腐蚀的环境中正常工作。
总之，液压凿岩机液压系统设计需要考虑机器的工作原理、优化性能、系统的可靠性、工作量和工作环境等多方面的因素。
通过合理的设计，能够提高液压凿岩机的效率和稳定性，减少故障的发生，降低维护和修理的成本。
采掘机械第四篇1章-凿岩机详解
第一节
概述
凿岩机械发展趋势 • 凿岩机械趋向全自动化（凿岩机器人） 自动开孔、防卡钎、自动停机、自动退钎、台车 和钻臂自动移位、定位以及遥控操作系统等。 • 凿岩机械趋向环保化（一般选用液压凿岩机） • 凿岩机械趋向多样化 — 标准化和系列化 — 定型和非定型 — 大型化和小型化
第一节
冲击式凿岩理论 1、冲击式凿岩的过程： （1）呈跃进式破坏 （2）产生承压核 （3）形成破碎漏斗
第二节 气动凿岩机
凿岩机具 1、钎头 • 钎头形状：一字 形、十字形和柱 齿合金钎头 • 钎头构造：刃角、 隙角、曲率半径、 初始直径、排粉 槽和吹洗孔 • 钎头材料：合金 钢
第二节 气动凿岩机
2、钎杆 • 中空六角形 • 非镍铬低碳合 金钢和其他新 材料 • 平均寿命150 －250m • 破坏形式：钎 杆折断、钎尾 堆顶和钎肩磨 损
第三节
液压凿岩机
• 活塞返回(b)：此时压力油经滑阀H腔、e孔进入活塞右端 M腔，活塞左端A腔经a孔、滑阀N腔回油箱，活塞被推动 左移。当活塞移动到打开d孔时，M腔部分压力油经孔d作 用在阀芯右端，推动阀芯左移，油流换向，回程结束并开 始下一个循环的冲程。在活塞左移的过程中，当活塞左移 关闭f孔后，D腔内油液被压缩，使回程蓄能器3储存能量， 同时还可对活塞起缓冲作用。当冲程开始时，该蓄能器就 释放能量，以加快活塞向前运动的速度，提高冲击力。 • 主油路蓄能器5，其作用是积蓄和补偿液流，减少油泵供 应量，从而提高效率，并减少液压冲击。
第二节 气动凿岩机
润滑与润滑机构 • 作用：减少摩擦、防止生锈、 保持间隙的密封。 • 润滑剂应具有的性质： ① 粘度适宜 ② 形成乳剂 ③ 较高的化学稳定性、无毒和 无腐蚀性 • 润滑机构
凿岩机行走机构总体方案和零部件参数设计
第一章绪论1.1课题的研究背景和意义随着社会的不断发展，手锤打眼已不能满足生产要求。
通过前人的努力，1887 年制造出第一台轻型气动凿岩机，1938年发明了气腿和碳化钨钎头。
气腿式凿岩机和钎头的不断完善，对凿岩机的效率又提出了新的要求，20世纪60年代初，开发了独立回转凿岩机，随后发展和完善了架柱式凿岩机和凿岩钻车。
在凿岩机不断发展的同时，注意到随着孔深的增加，深孔凿岩接杆钎具联接处能量损失较大，提出了将凿岩机送入孔底的设想，因而发明了潜孔冲击器。
凿岩机是用来直接开采石料的工具，如图1所示。
它在岩层上钻凿出炮眼，以便放入炸药去炸开岩石，从而完成开采石料或其它石方工程，此外，凿岩机也可改作破坏器，用来破碎混凝土之类的坚硬层。
图 1 凿岩机迄今为止，凿岩爆破是实施岩石破碎的主要方法，破碎岩石首先需要在岩(矿)石中钻凿按爆破要求设计的炮孔。
目前采用机械破碎岩石钻孔的方法主要有以下三种类型：(1)冲击-旋转破碎岩石钻孔采用冲击载荷和转动钎具一定角度，并施加合理的推力来破碎岩石，适应在中硬、坚硬的岩石中钻孔。
此类钻孔设备有潜孔钻机和凿岩机等；(2)旋转破碎岩石钻孔采用旋转式多刃钎具切割岩石，同时施加较大的推力破碎岩石。
适应在磨蚀性小及中硬以下的岩石中钻孔。
此类钻孔设备有电钻和旋转钻机；(3)旋转-冲击破碎岩石钻孔，又称为碾压破碎钻孔。
它是施加很大的轴压(一般大于300 kN) 给钻头，同时旋转滚齿传递冲击和压入力，滚齿压入岩石的作用比冲击作用大，通过旋转-冲击破碎岩石。
此类穿孔设备最典型的是牙轮钻机。
凿岩机按其动力来源可分为风动凿岩机、内燃凿岩机、电动凿岩机和液压凿岩机等四类。
1、风动凿岩机。
如图2所示，风动式以压缩空气驱使活塞在气缸中向前冲击，使钢钎凿击岩石，应用最广。
电动式由电动机通过曲柄连杆机构带动锤头冲击钢钎，凿击岩石。
并利用排粉机构排出石屑，内燃式利用内燃机原理，通过汽油的燃爆力驱使活塞冲击钢钎，凿击岩石。
凿岩机课程设计
液压凿岩机课程设计液压凿岩机主要由冲击机构、回转机构、钎尾反弹吸收装置组成。
冲击机构：冲击机构是冲击作功的关键部件，它由缸体、活塞、换向阀、蓄能器等主要部件和导向与封闭装置等组成。
液压凿岩机现在主要有两种结构：单面回油前腔常压油型和双面回油型液压凿岩机。
双面回油型的主要优点是：活塞形状最为合理，有利于提高活塞与钎具的寿命，增强破岩效果；排油时间长，回油管中峰值流量较小，减少了回油阻力和压力脉动；采用较高的压力油，供油流量较小，可使各方面的尺寸小一些。
缺点是：阀和缸体结构复杂、工艺性差、要求加工精度高；回程制动阶段前腔可能有吸空现象；采用高压油需要加强密封。
故只有加工设备与技术等个方面能够保证，此方案才可行。
前腔常压油型的优点是：结构简单、工艺性好、制造成本低、回程制动阶段无吸空现象。
缺点是：活塞形状不如双面回油型好、排油时间较短、回油管中峰值流量大、回油阻力和压力波动较大（此缺点可用回油蓄能器来减少其影响）。
本设计采用单面回油前腔常压油型。
活塞冲击机构的主体。
设计的已知参数是冲击能E=90J和冲击频率f=50Hz,由用户或生产需要而定。
需要设定的参数是冲击末速度v和供油压力p。
根据我国目m前钎尾允许应力计算，v一般不大于10m/s,国外也不大于12m/s。
供油压力各m厂家根据自己的情况，选择是不同的。
有的采用较高压力，这样容易在小流量下得到较高的冲击能，使机器、管路和泵等尺寸小些，但对加工精度和密封要求高。
有的采用较低压力，虽然供油流量大些，但加工与密封要求较低，维修性好。
我国目前自己研制的液压凿岩机多选择较低压力，一般在（10-15）Mpa。
本次设计中选用v=9 m/s，P=14Mpa。
m根据理论分析和试验研究，缓和的入射波形比陡起的有较高的凿入效率。
因此，细长活塞比短粗活塞凿入效率要高。
这也是液压凿岩机优于气动凿岩机的理论根据。
活塞是主要传递冲击能量的零件，其形状对传递能量的破岩效果有较大的影响。
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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。