FJY25D_II型圆盘式气液联动凿岩钻机研究.pdf

圆园23 年第 3 期凿岩机械气动工具渊总第 192 期冤收稿日期院2023-07-04摘要院介绍了 FJY25D/II 型圆盘式气液联动凿岩钻机的概况尧主要结构尧性能参数尧工作原理以及应用前景遥关键词院气液联动凿岩钻机曰圆盘式钻架曰凿岩机中图分类号院TD421.2文献标志码院BResearches on FJY25D/II Pneumatic-hydraulic Combined ActionRock Drill of Disc TypeLI Wen-jie(TianshuiPneumaticMachineryCo.,Ltd.,Tianshui 741020,Gansu)Abstract:The paper covers overview,main structure,performance parameters,working principle and theprospective applicationsofFJY25D/IIpneumatic-hydrauliccombinedaction rockdrillofdisctype.Key words:pneumatic-hydrauliccombined action rock drill曰discrock drill曰rock drillFJY25D/II 型圆盘式气液联动凿岩钻机研究李文杰渊天水风动机械股份有限公司袁甘肃 天水 741020冤1 概述FJY25D/II 型圆盘式气液联动凿岩钻机是矿山尧铁路尧公路尧水电尧煤炭和建筑等工程施工中钻凿爆破孔等不可缺少的凿岩设备袁广泛用于地下矿山回采和掘进钻孔尧中小型露天矿山钻孔尧铁路隧道和水工涵洞等石方工程钻孔袁适用于中硬和坚硬矿岩中钻凿直径为 38耀80mm尧 深度为 1.8耀35m的任意方向炮孔遥 气动导轨式凿岩机理想开孔直径50-70mm,深度 15m,难以满足大孔径的深孔作业遥液压凿岩机结构复杂袁购置价格高袁维修保养困难遥在此背景下研发的 FJY25D/II 型圆盘式气液联动凿岩钻机以压缩空气为冲击尧推进尧换钎动力袁以液压油为旋转动力共同驱动钻机进行凿岩作业袁因此兼有气动和液压凿岩机的优点1袁结构简单尧工作可靠尧价格低廉尧性能良好遥FJY25D/II 型圆盘式气液联动凿岩钻机采用YGZ90A 凿岩机袁 冲击与转钎在结构上各自独立袁冲击能与钎杆转速的大小可根据凿岩条件分别调节袁因此在钻凿有裂隙尧溶洞的岩石时不易卡钎袁即使发生卡钎故障亦可采用弱冲击回转的办法消除遥 冲击部分采用无阀配气袁能更好地利用压缩空气的膨胀做功遥 转钎部分采用液压马达驱动袁经两级减速正齿轮带动钎杆回转遥 液压马达布置在凿岩机的上部袁 以缩短凿岩机的总长度尧降低凿岩机的中心高袁更适应井下狭窄的采矿作业遥推进部分用气动马达,气顶和掐钎器都以压缩空气为动力通过控制阀控制机动换钎袁操作简单尧安全可靠遥通过 BZ30 液压泵站上的电气控制箱集中控制液压泵和冲洗水泵的运转遥12圆园23 年第 3 期1.回转液压阀2.冲击阀3.换钎阀4.水阀5.推进阀 6.气顶阀 7.总气阀图 2 FJY25D/II 圆盘钻架2 主要结构特点和技术参数2.1 主要结构组成FJY25D/II 型圆盘式气液联动凿岩钻机由三大部分组成院渊1冤 凿岩动力头是 YGZ90A 凿岩机渊见图 1冤曰渊2冤 钻架辅助平台和控制部分由FJY25D/II 圆盘钻架渊见图 2冤来执行曰渊3冤由 BZ30液压泵站渊见图 3冤提供回转部分动力遥 结构主参数如下遥缸径院125 mm结构行程院60 mm回转形式院独立回转结构特点院采用旋转-冲击方式凿岩袁回转采用液压马达控制曰冲击采用气动方式曰钻机所有控制阀集中拼装在操纵器上袁操作安全尧方便曰泵站不仅提供回转动力袁 而且配装着冲洗水泵袁解决了钻凿深孔时工地水压不足而难以冲洗排渣的问题曰通过调平螺杆解决了工地上坑洼不平时设备的放置问题遥2.2 技术参数图 1YGZ90A 凿岩机回转液压马达FJY25D/II 型圆盘式气液联动凿岩钻机研究13圆园23 年第 3 期凿岩机械气动工具渊总第 192 期冤表 1 圆盘式凿岩钻机的技术参数该圆盘式凿岩钻机的技术参数见表 1遥2.3 工作原理FJY25D/II 型圆盘式气液联动凿岩钻机除凿岩机回转是通过液压驱动以外袁其余运动件都是压缩空气经过进气总阀尧油雾器尧各操纵阀组至各运动部件实现凿岩过程的循环作业的遥主要由三大系统构成袁水气系统原理图见图 4袁水电系统原理图见图 5袁液压系统原理图见图 6遥钻架定位:按孔位设计要求袁钻架到达预定位置后袁打开气顶阀袁压气进入气顶袁伸出活塞杆顶住巷道顶板实现钻架定位袁反之松开遥凿岩机冲击:打开冲击阀袁压气进入凿岩机缸体袁实现凿岩机冲击袁反之停止冲击遥凿岩机的回转:拨动液压换向阀手柄袁液压油经高压油管进入液压马达袁液压马达带动钎杆正渊或反冤向回转(阀芯处于中间位置时停止回转)遥推进器的推进与退回:打开操纵阀袁压缩空气进入推进气马达袁 实现凿岩机的推进与返回(阀芯处于中间位置时停止)遥掐钎器的夹紧与松开:打开换钎阀袁压缩空气进入掐钎器袁掐钎器夹紧渊或松开冤钻杆遥凿岩机冲洗水压院0.4耀0.5 MPa袁 水由增压泵经过水阀进入凿岩机水针袁实现凿岩过程中冲洗炮孔遥 也可控制水阀冲洗设备遥3 应用前景分析我国铁路尧矿山等基本建设工程对凿岩机械的需求量巨大遥气液联动钻机兼有气动和液压凿岩机的优点袁价格较低袁性能良好袁前景可观遥 该凿岩钻机凿速比气动凿岩机高出 0.8-1.0 倍袁耗气量降低 1/3袁接近液压凿岩机的凿速袁钻凿每米炮孔的成本比气动凿岩机约少 28 元袁 维修保养1.底架2.调平螺杆3.油箱4.油泵电机5.电器控制箱6.水泵 7.冷却器图 3 BZ30 液压泵站凿岩机重,kg900.500.63逸32逸34臆74臆80逸230逸25012.41953203100.4臆127900伊320伊270渊依20冤1280依209112400依208001100360毅2400伊1730伊2050渊依20冤45015020工作气压袁MPa冲击频率袁Hz耗气量袁L/s冲击能袁J回转压力袁MPa液压马达排量袁mL/r转矩袁N.m额定转速袁r/min冲洗水压力袁MPa噪声袁dB(A)外形尺寸袁mm推进行程袁mm推进力袁kN导轨长度袁mm推进速度袁mm/min工作角度外形尺寸袁mm钻架机重袁kg油箱容量袁L排量袁mL/min14圆园23 年第 3 期图 5 水电系统原理图成本仅为液压凿岩机的一半袁价格与气动凿岩机相当咱2暂遥 气动凿岩机尧液压凿岩机尧气液联动凿岩机的生产效率对比见表 2遥随着我国现代化进程的不断加快袁各类土石方工程工期要求紧尧质量高袁只有提高生产效率袁使用现代化施工工具袁才是唯一的解决办法遥 国内凿岩爆破技术尧铲装运输机械发展日新月异袁作为首道工序的凿岩机械袁提高其生产效率的办法是缩短辅助作业时间袁提高凿岩速度遥 JY25D/II 型圆盘式气液联动凿岩钻机兼有气动凿岩机和液压凿岩机的优点袁符合我国现阶段的国情袁应用前景可观遥参考文献院1 周春华袁寇长青援气液联动凿岩机的开发J援建筑机械袁1996渊2冤援2 甘海仁袁赵统武袁刘明深援气液联动凿岩设备的实验研究C/中国冶金矿山产业高峰论坛文集援中国冶金矿山企业学会袁中国金属学会袁2006援图 6 液压系统原理图气动凿岩机液压凿岩机气液联动凿岩机台班进尺米/台班155290240累计进尺米/年78758132500116810表 2油泵水泵FR1FR2图 4 水气系统原理图气源掐钎器推进器推进气马达凿岩机冲击机构气顶凿岩机用水冲洗用水水源FJY25D/II 型圆盘式气液联动凿岩钻机研究15