淺談DR220型液壓鑿巖機(jī)的結(jié)構(gòu)布局及使用方法

程芳慶 朱名玉

摘要：液壓鑿巖機(jī)是用高壓油作為動力推動活塞沖擊釬子，附有獨(dú)立回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的一種鑿巖機(jī)械。由閥控制（也有無閥的）活塞往復(fù)運(yùn)動。由于油壓比氣壓力高得多，達(dá)10兆帕以上。雖與風(fēng)動鑿巖機(jī)近似，但其活塞直徑較小、長度較大、波形較好。在活塞運(yùn)動改變方向而產(chǎn)生高峰壓力時，機(jī)上裝有蓄能器。其優(yōu)點(diǎn)：鉆速快（比風(fēng)動鑿巖機(jī)高兩倍以上），沖擊功高、扭矩大、頻率亦高;具有可調(diào)性、能耗低（為風(fēng)動鑿巖機(jī)的1/3左右）;效率高;便于自動化和電腦控制，卡鉆事故少，鉆具壽命長，使工作環(huán)境大為改善。早在1986年，YYG250A型液壓鑿巖機(jī)就通過了國家級產(chǎn)品技術(shù)鑒定。1991年，北京科技大學(xué)研制的配套YYG250A型液壓鑿巖機(jī)的全液壓采礦臺車在“七五”全國星火計劃成果博覽會上榮獲銀獎。YYG系列液壓鑿巖機(jī)主要用于配套與開鐵口機(jī)上用于鉆鑿出鐵水口，其鉆穿鐵口用時僅為40～120秒，相比以前的電動鉆機(jī)、風(fēng)動鑿巖機(jī)具有開口時間短、可靠性高、沖擊功大、鉆削扭矩大、使用維護(hù)方便等特點(diǎn)。在十多年的市場推廣中，其性能得到了全國煉鐵高爐行業(yè)的一致認(rèn)可。

關(guān)鍵詞：液壓鑿巖機(jī);結(jié)構(gòu)設(shè)計;使用方法

DR220型液壓鑿巖機(jī)是在原來的YYG系列液壓鑿巖機(jī)的技術(shù)基礎(chǔ)上，全新開發(fā)的一種沖擊—回轉(zhuǎn)式液壓鑿巖機(jī)。與YYG系列相比在結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、工藝上做出了重大改進(jìn)，使其在性能質(zhì)量上有了很大地提升?？蛇m用于礦山、水利、隧道等工程鑿巖作業(yè)，在鑿巖速度和能量利用率等方面都有提高。本文著重介紹DR220型液壓鑿巖機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及正確的使用方法，主要包括以下幾個方面：

1.安全規(guī)則

要特別注意那些由一個三角警示號和一個簡短的警示詞所組成的安全警示標(biāo)志框，如不遵守此警示，而進(jìn)行危險的操作，可能會導(dǎo)致人員重傷甚至死亡。

必須遵守以下的安全準(zhǔn)則：

（1）在使用液壓鑿巖機(jī)之前，要仔細(xì)閱讀液壓鉆機(jī)與液壓鑿巖機(jī)的全部操作手冊，并嚴(yán)格遵守手冊里面的規(guī)定（2）沒有經(jīng)過培訓(xùn)的人員不能操作或維修液壓鑿巖機(jī)（3）液壓鑿巖機(jī)只可用于規(guī)定的用途，不可將此機(jī)器用于其它目的（4）要確認(rèn)液壓鑿巖機(jī)是按照手冊要求進(jìn)行維修保養(yǎng)的（5）要確認(rèn)所有的安全標(biāo)簽都貼在合適的位置，并且保持干凈清晰，安全標(biāo)簽的位置與零件號參見零件表

（6）在進(jìn)行鑿巖作業(yè)時要戴安全帽及耳塞，當(dāng)?shù)氐钠渌ㄒ?guī)也必須要遵守（7）在移動液壓鉆機(jī)和開始鑿巖鉆孔之前，要確認(rèn)在鉆機(jī)附近沒有其他人在場（8）只能使用本公司的原裝備件，因使用了非原裝備件而引起的任何損害與故障，本公司不承擔(dān)保修責(zé)任與義務(wù)（9）液壓鉆機(jī)在作業(yè)的時候，決不能進(jìn)行任何維修工作（10）特殊情況下，一定要在液壓鉆機(jī)作業(yè)的時候進(jìn)行檢查與調(diào)整，必須保證至少有兩個人參加，其中一人須堅守控制臺，嚴(yán)密監(jiān)視整個檢查與調(diào)整過程，確保施工安全（11）為了防止在維修保養(yǎng)工作中，產(chǎn)生傷害，所有可能移動與掉落的零部件必須有可靠的支撐，可以用木塊或三角凳進(jìn)行支撐。在零部件起吊時，一定要使用安全可靠，直徑尺寸足夠的索具（12）在對液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)與水壓系統(tǒng)進(jìn)行檢修工作時，必須確保這些系統(tǒng)都已經(jīng)卸壓，處于無壓狀態(tài)，同時，電氣系統(tǒng)也處于斷電狀態(tài)（13）要經(jīng)常檢查軟管與管接頭是否完好無損，管接頭是否擰緊。

2.技術(shù)參數(shù)（略）

3.液壓鑿巖機(jī)應(yīng)用

性能特點(diǎn)

（1）里面內(nèi)置雙重緩沖裝置。雙重緩沖由于吸收了巖石的反作用力，從而使得鉆機(jī)得以穩(wěn)定的工作，提升了花鍵軸等的易損件的壽命。（2）由于裝配了行程調(diào)整器，活塞的打擊力和打擊數(shù)的調(diào)整得到了可能。（3）換向閥內(nèi)置、整體構(gòu)造更加合理，鉆機(jī)的持久性得到了提升（4）注水過程中的水和所接觸的其它部件的比例大幅度減少，耐腐蝕性也得到了提升（5）由于回轉(zhuǎn)傳動結(jié)構(gòu)的強(qiáng)制潤滑，各部分的效率顯著提高，潤滑、磨耗粉之類的異物隨潤滑油霧排出殼體。

為了能更好的發(fā)揮鑿巖機(jī)的功能和使用壽命，在鑿巖機(jī)使用的過程中應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：

1）、釬尾牙型可選用T型牙或波型牙（均為左牙），可根據(jù)使用情況進(jìn)行選擇。

2）、若需要更換沖擊機(jī)構(gòu)內(nèi)部零件時，需得按照“先裝后拆，后裝先拆”的裝配原則。

4.液壓鑿巖機(jī)工作原理

利用壓差作用迫使活塞在缸體內(nèi)作高速往復(fù)運(yùn)動，沖擊釬尾實(shí)現(xiàn)鑿進(jìn)作用。活塞與換向閥既各自獨(dú)立運(yùn)動，又互相制約。活塞在前腔受常壓油作用，活塞的運(yùn)動是通過換向閥的換向來改變活塞后腔的壓力狀況而實(shí)現(xiàn)的;而換向閥的換向則是通過活塞的來回運(yùn)動打開或關(guān)閉油路信號孔，以改變換向閥的受壓面積來實(shí)現(xiàn)。

4.1.沖擊部分

活塞：作用于釬尾上的沖擊活塞的沖擊能，對巖石等物質(zhì)產(chǎn)生沖擊破碎作用，沖擊頻率可以根據(jù)應(yīng)用場合的不同進(jìn)行調(diào)節(jié)。

換向閥：與機(jī)體連接，換向閥和活塞之間可通過行程反饋原理實(shí)現(xiàn)相互控制，形成了一個快速運(yùn)行匹配的系統(tǒng)。

蓄能器：補(bǔ)充沖擊流量或吸收過大的壓力，保持液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定。

4.2.回轉(zhuǎn)部分

回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：通過一臺液壓馬達(dá)驅(qū)動主動齒輪花鍵軸，經(jīng)一組傳動比為1：2的齒輪副帶動釬尾花鍵軸旋轉(zhuǎn)，通過內(nèi)外花鍵實(shí)現(xiàn)對釬尾的轉(zhuǎn)釬作用?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的潤滑通過油霧來實(shí)現(xiàn)的，從油霧進(jìn)氣口進(jìn)入的油霧通過沖擊機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，最后從油霧出口排除，而沖擊機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)里面的異物也會隨同油霧一起排出?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的反打裝置通過液壓油驅(qū)動后檔套進(jìn)而對釬尾，進(jìn)行反打作用。

4.3蓄能器

為了吸收油壓的波動、提高打擊效率，在沖擊殼體左右上三邊分別裝配了3個高壓蓄能器。為了起到反打的作用回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)前套部分裝置了兩個反打高壓蓄能器，高壓蓄能器在打擊消耗油量少的時候積蓄液壓油，打擊需要大量液壓油的時候再釋放，它可以吸收活塞和換向閥移動所產(chǎn)生的過大壓力，并且可以防止膠管的震動和發(fā)熱。

4.3.1檢修高壓蓄能器

在維修過程中檢查填充壓力：如果壓力讀數(shù)低于標(biāo)準(zhǔn)，需要給蓄能器充氣;如果壓力讀數(shù)高于標(biāo)準(zhǔn)，可以使用排放閥來降低壓力;如果管道在沖擊鉆操作過程中有劇烈震動，就有可能是蓄能器壞了，需要跟據(jù)實(shí)際情況更換蓄能器隔膜或是整個蓄能器。

4.3.2蓄能器充氣方法

將氮?dú)馄亢统錃忾y連接好;將蓄能器上氮?dú)庾⑷腴y的保護(hù)螺釘（M10 x1）拆下;把充氣閥2（連接螺紋）對準(zhǔn)氮?dú)庾⑷腴y拆下保護(hù)螺釘處;旋轉(zhuǎn)充氣閥4（旋轉(zhuǎn)螺母），擰緊按下5（頂針）;緩慢擰開1（氮?dú)馄块_關(guān)），開始充氣，如果充氣過程中5（頂針）彈起來，用手按下去，繼續(xù)充氣;注意觀察6（壓力表），當(dāng)指針指到65kg/cm2時關(guān)閉1（氮?dú)馄块_關(guān)）;緩慢擰開3（排放開關(guān)）放氣，當(dāng)6（壓力表）指針指到60kg/cm2時關(guān)閉3（排放開關(guān)）;拔起5（頂針）;擰開3（排放開關(guān)）把氣管中間的氣放掉;旋轉(zhuǎn)充氣閥4（旋轉(zhuǎn)螺母），將充氣閥擰下;將保護(hù)螺釘（M10 x1）裝上蓄能器。

5.鑿巖機(jī)的使用與維護(hù)

5.1日常檢查

液壓鑿巖機(jī)的工作環(huán)境相對比較惡劣，對于任何一個小的問題我們都要高度重視，一旦放任不管都有可能造成嚴(yán)重的問題，所以在每天作業(yè)前，都要對鑿巖機(jī)的部位進(jìn)行點(diǎn)檢。

5.2定期檢

除了上述的每天檢查外，還要對于易損件按照下述所說的進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)超過規(guī)定磨損的要及時更換。

5.3極端氣候下工作

在室外溫度高時工作：

必須連續(xù)不斷地監(jiān)察油溫確保不超過80℃，如果在油槽中檢測到了更高的溫度，必須安裝一個油冷卻器。用足夠粘度的液壓油，在夏天或者是極熱的氣候，液壓油型號的最低要求是：HLP68.

在室外溫度低時工作，在溫度低于-20℃時，液壓油仍然是冷的，在這種情況下絕對不可以啟動液壓沖壓鉆，否則會造成沖擊鉆內(nèi)的密封圈破碎.在溫度低于-20℃，時，啟動鉆機(jī)前必須預(yù)熱液壓油。讓發(fā)動機(jī)和泵在工作短暫休息時仍保持運(yùn)行。

在這種低溫狀態(tài)短暫休息時，發(fā)動機(jī)和泵仍需保持運(yùn)行。針對這種環(huán)境，預(yù)熱液壓油可以通過以下方法實(shí)現(xiàn)：1）啟動鉆機(jī)發(fā)動機(jī)2）移動鉆機(jī)滑板，這樣可以升高油溫，只要超過了0℃就可以啟動沖擊鉆，如果操作溫度不能達(dá)到50℃，那么液壓鑿巖機(jī)就不能開始全面工作。當(dāng)使用可用的液壓油時，必須遵守鉆機(jī)生產(chǎn)商的條例。

5.4保修條件

一般保修條款是普遍適用的（由于產(chǎn)品更新，內(nèi)容會有些許不同）。備用零件單上標(biāo)志的零件在正常適用過程中會有一定程度的磨損。由于磨損導(dǎo)致的零件替換不在被保修的范圍內(nèi)，任何保修條款的變更都是在獨(dú)立的購買合同或者經(jīng)銷協(xié)議中制定的，并且需要事先書面確認(rèn)。

以下情況負(fù)責(zé)為違規(guī)操作，對事故不承擔(dān)對應(yīng)責(zé)任：（1）不符合規(guī)定的使用（2）不正確或不標(biāo)準(zhǔn)操作（3）不適當(dāng)?shù)谋ｐB(yǎng)（4）使用不正確的工作介質(zhì)（5）由于使用非標(biāo)準(zhǔn)件的工具盒備用零件造成的破壞（6）由于使用液壓鑿巖機(jī)時不專業(yè)的操作導(dǎo)致的鉆機(jī)的破壞。

總結(jié)：鑿巖機(jī)，是用來直接開采石料的工具。它在巖層上鉆鑿出炮眼，以便放入炸藥去炸開巖石，從而完成開采石料或其它石方工程。此外，鑿巖機(jī)也可改作破壞器，用來破碎混凝土之類的堅硬層。在給人們帶來方便的同時，安全隱患也同時存在，在使用時需要嚴(yán)格的按照操作規(guī)程來操作，以避免不必要的安全事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]重型液壓鑿巖機(jī)沖擊機(jī)構(gòu)及其液壓驅(qū)動系統(tǒng)研究.李候清-《中南大學(xué)》

[2]Q/GYJ 003-2019 GY .DR220型液壓鑿巖機(jī)使用說明書.程芳慶

[3]前腔常壓型液壓鑿巖機(jī)沖擊器優(yōu)化設(shè)計.周志鴻，陳定遠(yuǎn)-《鑿巖機(jī)械氣動工具》

作者簡介：程芳慶（1984-）男，漢，籍貫：廣西臨桂，職務(wù)：教師;職稱：工程師，高級企業(yè)管理咨詢師，學(xué)歷：碩士研究生，研究方向：中小企業(yè)運(yùn)營與管理。