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摘要：本文主要是以atlascop1838ME液压凿岩机为原形，通过对液压凿岩机凿岩原理的分析，凿岩机基本结构和部分部件在凿岩过程中的作用，以及简单的日常维护保养工作的介绍，阐述了液压凿岩机在水利水电、交通和市政等工程的隧道支护施工中的作用。
关键词：凿岩机、原理、作用、维护保养
1.液压凿岩机概况
随着各领域在岩石掘进的工作量日益增加，液压凿岩机在凿岩速度、能量消耗、振动和噪音等性能指标方面远远高于气动凿岩机，被广泛应用于水利水电、交通和市政等工程项目；并为开挖后岩层的首道支护工序提供锚固孔施工，其凿岩速度快，孔成形好，减少人员在裸露岩层下的时间，提高了人员安全。液压凿岩机作为支护工序的关键设备，必不可少。
2.液压凿岩机工作原理和基本结构
2.1液压凿岩机工作原理
Atlascop1838ME冲击式液压凿岩机凿岩作业包括冲击、推进、回转、冲洗四个动作，如图1所示。
此凿岩机冲击过程采用前后腔交替回油方式，其工作原理：在冲程开始阶段，配流阀芯位于阀腔左端，冲击活塞位于缸体右端，高压油经油路进入缸体后腔，推动活塞向左作加速运动。活塞向左运动到预定位置，打开冲程换向信号孔口，高压油经推阀油路作用在配流阀芯的左推阀面，推动配流阀芯向右运动进行冲程换向，配流阀右端腔室中的油经推阀油路进入活塞中间腔，再经回油通道返回油箱，为回程运动作好准备，与此同时，活塞打击钎尾。在完成冲程运动的瞬时，活塞即刻进入回程运动，高压油经进油路进入缸体前腔，推动活塞向右作加速运动。活塞向右运动打开回程换向信号时，高压油经推阀油路作用在配流阀芯的右端面，推动配流阀芯回程换向，配流阀左端腔室中的油经推阀油路、活塞中间腔和回油通道返回油箱，配流阀芯运动到左端，为下一循环作好准备。
推进主要是利用外部推进油缸（推进马达）推动凿岩机和钻具压向岩石工作面，保证冲击活塞的每次冲击能量都能通过钎尾和钻具传递到岩面，并破碎岩石和保持钻头与孔底岩石时刻有良好的接触；
回转主要是利用液压马达和回转机构驱动钎尾带动钻具旋转，从而使钻具具有剪切力，在每次活塞冲击后，利用钻具产生的剪切力剥落破碎的岩石，并使钎头旋转一个角度到新的位置，进行新的破碎凿岩工作。
冲洗是利用高压水泵产生的高压水将钻孔施工剥落的岩石从成形孔中冲洗而出，以防止卡钻和堵钻现象产生。
液压凿岩机的一次凿孔施工主要是由四个动作相互协作，共同完成。凿岩机的冲击和回转形成的挤压和剪切能量经过钎尾和钻具传递给岩面，破碎岩石；而推进和冲洗则是时刻保持着钻具与岩面的接触和将破碎的岩石沿孔洗出；从而形成最终的锚固孔或者其他功能孔。
2.2液压凿岩机基本结构和原件作用
Atlascop1838ME液压凿岩机由冲击和回转两大主要机构组成，并配有供水、缓冲、润滑系统，如图2所示：
冲击结构是凿岩机凿岩的关键部件，主要由缸体、冲击活塞、活塞行程调节器、蓄能器等主要部件和导向与密封装置等组成，其中活塞行程调节器是为适应钻凿不同性质的岩石，调节活塞冲击行程而获得不同的冲击频率；蓄能器作用是减小液压泵的最大输出流量，平衡冲击活塞整个工作过程中的流量，从而在不损失能量的条件下使系统压力波动减小。
回转机构主要是由回转液压马达、齿轮减速箱、回转传动机构组成；其中回转机构是通过一个三角形结构将减速箱和钎尾连接在一起，由于凿岩机是冲击作业，减速箱为防止在凿岩过程中发生位移采用两推力轴承背装结构。
供水系统主要是通过凿岩机头部的冲洗头、钎尾和水密封组成；其中水密封采取一上两下形式，将高压水密封在上两道密封之间，并通过钎尾的导水孔泄出。
缓冲系统主要由钢套和缓冲活塞构成，其缓冲活塞腔在凿岩机工作时充满高压液压油。它的作用是吸收钎尾的回弹能量，防止损害冲击活塞；
润滑系统分为油气润滑和黄油润滑两个部分，前者主要针对凿岩机工作时缓冲活塞与导向钢套，钎尾和三角铜套等处的润滑，并通过润滑气体带走产生的热量；后者主要是对减速箱轴承润滑，从而减少在整个凿岩过程中各个部件的磨损量。
3凿岩机的日常维护保养
为了保证液压凿岩机的性能和使用寿命，它的日常维护保养极为重要，主要是针对液压油品质的控制、润滑系统的检查和消耗件定期检查三个方面。液压油品质的控制主要是针对液压油含水量的控制，水含量过高液压油易产生高温，加速对凿岩机的各运动部件磨损和密封件的老化。由于水能通过凿岩机泄漏回路流至油箱，在凿岩机的使用过程中，需要时刻关注凿岩机端头的水密封检查孔是否泄水，并及时更换；润滑系统主要是定期更换润滑油脂和添加润滑油，以及通过润滑气体排出口检查润滑通道是否畅通；而消耗件是对各个液压密封件的检查，凿岩机长时间在高温环境下工作，密封件的磨损和老化现象使密封件的性能下降，导致凿岩机凿岩效率降低，所以必须定期的打开凿岩机更换密封件以满足凿岩机的性能要求和保障其使用寿命，在打开凿岩机更换完密封件后的组装过程中，需时刻保持各部件的干净和按具体要求紧固各螺栓。
4结束语
液压凿岩机具有凿岩速度快、能量利用率可达40%以上、可通过调节冲击功和回转速度获得最佳凿岩参数等优点；相对于气动凿岩机来说，它还具有动力源单一的优点，节省投资空压站和管道的铺设费用。现今被广泛应用于各隧道施工项目中，保障隧道的首道支护工序质量和快速完成开挖后岩层的稳固。并很大程度上的节约了施工成本和缩短施工工期。
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论文作者:黄棱
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/28
标签：凿岩机论文; 活塞论文; 液压论文; 液压油论文; 岩石论文; 油路论文; 高压论文; 《基层建设》2018年第8期论文;