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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。 在钻孔爆破法施工中使用的凿岩机械有凿岩机和凿岩台车两种。 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 风动凿岩机按推进方式和用途可分为： 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。 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。 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。 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。 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：气缸－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。 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 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： 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； 当活塞打开柱阀油路6时，压力油通过油路7、6