液压凿岩机的结构及其工作原理
(一)概迷
液压凿岩机是在气动凿岩机的基础上发展起来的一种凿岩机。它以高压液体为动力,推动活塞在缸体内往复运动,冲击钎杆能克服气动凿岩机存在的问题和缺陷。与气动凿岩机相比,液压凿岩机具有以下优点:
(1)动力消耗少,能量利用率高。由于高压油工作压力可达10MPa,是气动凿岩机的20倍以上,其能量利用宰可达30%~40%,而气动凿岩机只有10%。
(2)凿岩速度高。液压凿岩机冲击功、扭矩和推进力大,钎子转速高,钻孔速度约为气动凿岩机的2.5-3倍。
(3)作业条件好。液压凿岩机没有排气噪声和无油雾造成的大气污染,改善了作业环境。
(4)液压凿岩机的运动件部在油液中工作,润滑条件好。
(5)操作方便,适应性强。液压凿岩机调速换向方便,易于实现自动化,对不同的岩石部具有良好的性能。
由于液压凿岩机制造和维护技术要求较高,目前还不能代替气动凿岩机。
(二)液压凿岩机的结构和工作原理
现以国产YYG-80型液压凿岩机为例,说明液压凿岩机的基本结构和工作原理。
YYG-80型液压凿岩机的冲击机构属于前后腔交替进,回油式,采用滑阀配油。冲击机构由缸体、活塞和滑阀等组成。缸体做成一个整体,滑阀与活塞的轴线互相平行。在缸孔中,前后各有一个铜套、支承活塞运动,并导入液压油。滑阀的作用是自动改变油液流入活塞前、后腔的方向,使活塞往复运动,打击冲击杆的尾部,从而将冲击能量传给钎子。
YYG-80液压凿岩机的转钎机构由摆线转子液压马达、减速齿轮、及冲击扦等组成。齿轮中压装有花键套,与冲击杆上的花键相配合,钎尾插入冲击杆前端的六方孔内。因此,当液压马达带动齿轮转动时,冲击杆和钎子都将跟着一起转动。在液压马达的液压同路中装有节流阀,可以调节液压马达的转速。排粉机构采用旁侧进水方式。压力水经过水套进入钎子中心孔内。
YYG-80型液压凿岩机冲击配油机构的工作原理。
活塞冲程开始时油液经e孔,滑阀腔和腔流入回油管回油箱。此时两端正腔、腔均通油箱,阀芯保持不动。当活塞运动到一定位置时,腔与孔接通,部分高压油经孔到阀芯左端腔,而阀芯右端腔经d孔,缸体B腔和c孔回油箱,在压力差作用下,阀芯右移,同时活塞冲击钎尾,完成冲击行程,开始返回行程。
活塞返回行程开始时的情况。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d孔作用在阀芯右端,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,当活塞左端关闭f孔后,D腔内油液被压缩,使回程蓄能器储存能量,同时还可对话塞起缓冲作用。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。
在YYG-80型液压凿岩机上还装有一个主油路蓄能器,其作用是积蓄和补偿液流,减少油泵供油量,从而提高效率,并减小液压冲击。
YYG-00型液压省岩机的冲击机构采用独立的液压系统,由一台齿轮泵供油,而转钎机构则与配套的液压钻车的液压系统合并使用。