气动工程应用案例(8个)

收稿日期:2009-02-07;改回日期:2009-04-04　作者简介:许刘万(1954-),男(汉族),陕西白水人,中国地质科学院勘探技术研究所教授级高级工程师,全国水井钻机情报网首席顾问,兰州军区给水团技术顾问,探矿工程专业,从事水文水井、工程钻探设备、各类钻具及钻探工艺的研究、推广工作及进口全液压动力头钻机、国产各类钻机、机具的配套研究,河北省廊坊市金光道77号,xuliuwan@;史兵言(1970-),男(汉族),山东人,中国地质科学院勘探技术研究所高级工程师、科研项目负责,探矿工程专业,从事各种钻探施工钻具及钻探工艺方法研究开发推广工作;赵明杰(1956-),男(蒙古族),河北承德人,河北省地矿物资总公司副总经理,全国水井钻机情报网秘书长,经济管理专业,从事地矿物资与各类钻机的配套销售工作,河北省石家庄市中山西路891号。

反循环气动潜孔锤的研制及应用许刘万1,史兵言1,赵明杰2(1.中国地质科学院勘探技术研究所,河北廊坊065000;2.河北省地矿物资总公司,河北石家庄050081)摘　要:针对目前正循环气动潜孔锤施工中存在的若干问题,开发研制了新型派生系列反循环气动潜孔锤,经过在水井、砂金勘探施工中的应用,取得了非常显著的效果,为我国采用此种工艺方法施工提供了一种新的产品,使得这项技术更加完善,更加成熟,应用领域更加广阔。

关键词:空气钻进;水井;砂金勘探;反循环气动潜孔锤中图分类号:P634.4 文献标识码:A 文章编号:1672-7428(2009)04-0031-04D evelop m en t and Appli ca ti on of Reverse C i rcul a ti on D TH /XU L iu 2w an 1,SH I B ing 2yan 1,ZHAO M ing 2jie 2(1.The I n 2stitute of Exp l orati on Techniques,CAGS,Langfang Hebei 065000,China;2.Hebei Pr ovincial Geol ogy and M iningMateri 2als General Company,Shijiazhuang Hebei 050081,China ))Abstract:According t o the technical p r oble m s in positive circulati on constructi on,a ne w derived syste m of reverse circula 2ti on DTH was devel oped,which has been app lied in the constructi on of water well and alluvial exp l orati on with remarkable effect .This ne w p r oduct made DT H more perfect and br ought wider app licati on field .Key words:air drilling;water well;alluvial exp l orati on;reverse circulati on DTH1　概述反循环气动潜孔锤钻进技术,是多工艺空气钻进技术中的一个重要组成部分,也是空气钻进技术在碎岩方法上的一项重大突破。

气动技术实践心得前言气动技术是工业生产中常用的一种技术手段。

掌握气动技术对生产效率的提高具有重要作用。

在学习气动技术的过程中，我尝试用实践来巩固理论知识，掌握气动技术的应用技巧，取得了一些心得体会。

一、气源的选择在实际应用气动技术时，气源的选择非常重要。

气源分为压缩空气和工业气体，其中压缩空气占据主导地位。

压缩空气的来源多样，主要包括空气压缩机、空气处理设备和储气罐等。

不同工况下，气源的选择也不同。

如在高度要求严格的生产环境中，需要选择过滤等处理过的空气作为气源，避免灰尘等杂质影响生产质量。

二、气动元件的安装与维护气动元件是气动技术应用的重要组成部分，包括气缸、气动阀、压力开关等。

气动元件的安装和维护对气动系统的稳定运行具有重要意义。

在安装气动元件时，需要根据设计要求选择合适的位置和安装方式，避免错位或过度。

安装完毕后需要检查气动元件的固定情况和密封性，确保气动元件能够正常运行。

维护气动元件时需要注意以下几点：1.定期清洗气动元件，避免氧化或杂物影响元件功能；2.考虑到气动元件使用寿命及损耗，需要定期更换；3.注意防止元件负荷过大造成缺损，导致元件损坏或失效。

三、气动系统的设计思路在设计气动系统时，需要分析生产需求并根据其所需要的动作速度、行程以及负载等指标制定相应的方案，以确定气动系统的配置和元件选择。

气动元件的布局应该具有充分的考虑，以降低系统复杂度，减少废气量和能源消耗。

在气动系统的设计过程中，需要注意以下几点：1.充分考虑气动元件的导管、滤芯、阀杆等因素；2.确定系统的负载和气源的压力范围，以确保设计方案的可靠性；3.选择一组合适的气动元件以满足不同类型的工作需求。

四、实际应用案例在实际应用气动技术时，我尝试将气动技术运用到自动化生产线上，以提高生产效率。

我们使用气动元件控制钢材自动上下移动、切割和定位，大大减少了劳动力的投入，也加快了生产效率。

同时，我们还利用压力控制器来控制气源的气压，使得生产成品的生产质量得到了有力保障。

气动仿生学及其在工程中的应用随着人类科技的不断发展，仿生学逐渐成为了一个备受关注的学科领域。

而气动仿生学就是仿生学中的一个分支，在气动学领域中探究动物、植物和微生物的气动性能，进行仿生学设计和研究。

气动仿生学可以为各种工程领域提供设计和改进方案，例如无人机、飞机、汽车、通风设备、管道输送和水泵。

本文将介绍气动仿生学的基本原理、应用领域以及发展前景。

一、气动仿生学基本原理气动仿生学利用生物的飞行机制和气动性能来设计机器人雏鸟、飞行器、涡轮叶轮、节流阀、管道输送系统等。

生物界提供了有关气动学的一个自然实验室，存在着众多气动动物，如微小昆虫、蝙蝠、鸟和鱼等，他们的生理机制可以成为创新设计的灵感来源。

同时，它们所采用的技术和机制不同于传统机械系统，更具有适应性。

气动仿生学的基本原理是根据生物演化的机理与环境调适，对其特殊的身体形态进行模拟。

生物体在长期进化中对不同的气流环境做出了适应的改变，例如昆虫的翅膀具有不同的维度和形状，以产生稳定的气流，蝙蝠的翅膀能够改变其形态来产生滑翔或加速的效果。

通过仿生学的方法，气动仿生学可以在机械系统中实现同样的效果。

二、气动仿生学在工程中的应用1. 无人机无人机在近年来得到了广泛应用，除了民用也用于军事侦察和攻击。

气动仿生学不仅可以减小无人机的体积和重量，增强飞行效能，同时也可以提高其隐蔽性能和战略机动性，大大增加了作战的成功率。

2. 飞机气动仿生学不仅可以减小飞机体积，减少飞机的阻力, 增加飞行效率和稳定性，同时可以减少机身噪声，有助于人类环境的改善。

3. 汽车汽车是现代城市生活中的必需品，它的运行效率和环保性不仅关系到我们出行的舒适性，还关系到环境。

气动仿生学在汽车设计中，通过仿真分析和实验验证，可以降低空气阻力，提高制动力，使汽车更加节油、环保、安全。

4. 管道输送管道输送是现代化社会的重要基础设施之一，气动仿生学能够通过对管道内部的流动研究，减小流体的摩擦力、压降等，提高输送效率和节能降耗。

气动真空系统介绍及应用（二）引言概述：气动真空系统是一种通过气压差实现吸引物体或产生真空环境的系统。

它在工业生产过程中起着重要的作用，广泛应用于各个领域。

本文将介绍气动真空系统的工作原理、组成结构、操作流程以及应用案例。

正文：一、工作原理1.1 负压原理：介绍气动真空系统通过减小一侧气压来产生负压的基本原理。

1.2 气动吸盘原理：说明气动真空系统中气动吸盘如何利用负压力将物体吸附的工作原理。

1.3 定向控制原理：介绍气动真空系统中的定向控制部件如何通过控制气体流向来实现吸盘的开关和吸放操作。

二、组成结构2.1 气源装置：介绍气动真空系统中的压缩机和气缸等气源装置的作用和结构。

2.2 气动执行器：阐述气动真空系统中的气动执行器如吸盘、气缸等的结构和功能。

2.3 控制系统：说明气动真空系统中的控制系统如定向控制阀、压力开关等的作用和原理。

三、操作流程3.1 吸附操作：说明气动真空系统在吸附物体时的操作流程，包括气缸伸出、吸盘接触、负压产生等。

3.2 放置操作：介绍气动真空系统在将物体放置到目标位置时的操作流程，包括气缸缩回、吸盘脱离、正压释放等。

四、应用案例4.1 自动化装配：阐述气动真空系统在自动化装配线上的应用，如对小零件的吸附、定位等操作。

4.2 搬运输送：介绍气动真空系统在搬运输送物料过程中的应用，如对轻型板件的吸附和转运等。

4.3 输送包装：说明气动真空系统在包装行业中的应用，如对纸箱的吸附、封口等操作。

五、总结通过对气动真空系统的介绍，我们了解到它的工作原理、组成结构和操作流程。

同时，它在自动化装配、搬运输送和包装等领域有着广泛的应用。

随着工业生产的不断发展，气动真空系统的应用将会越来越广泛，为我们的生产带来更多的便利和效益。

气动力学的基本概念和应用案例气动力学是一个研究空气在运动物体上所产生的力学现象的学科。

其核心是研究空气在运动物体表面所产生的压力、阻力和升力等力的作用。

在工程学、航空航天、交通运输以及气象学等领域，气动力学都有广泛的应用。

本文将介绍气动力学的基本概念，并且探讨其中的一些应用案例。

一、气动力学的基本概念1. 空气流动状态空气流动状态是气动力学的重要研究对象。

在空气的流动过程中，会出现层流和湍流两种状态。

层流是指当流体的速度较慢时，其流线是平滑无曲折的。

而当流体的速度较快时，就会产生湍流现象。

湍流是一种高速流体在经过弯曲、转向和膨胀收缩等过程中所出现的交错、交织的复杂流动状态。

2. 绕流现象绕流现象是指气体在流体物体表面绕流时所产生的涡流。

当一维流体流动穿过二维或三维物体时，会发生绕体流动现象。

这种现象在空气动力学和流体力学研究中比较常见。

绕流现象不仅会影响物体的运动，还对空气动力学整体性能产生重要影响。

3. 速度、压力和密度速度、压力和密度是气动力学中的三个重要参数。

速度是指空气在单位时间内所通过的距离，通常用米/秒或者公里/小时来表示。

压力是指空气对物体表面作用的力，在气动力学研究中，通常使用帕斯卡（Pa）或牛顿/平方米（N/m²）来表示。

密度是指单位体积空气的质量。

二、应用案例1. 航空飞行器空气动力学在航空飞行器中的应用是非常重要的一个方面。

通过气动力学的研究，可以改善飞行器的设计，提高其飞行速度和稳定性。

例如，人们通过对翼型的研究，改善了飞机的机翼设计，使其产生升力和减小阻力，从而提高了飞机的效率和航速。

2. 汽车设计汽车设计中也广泛应用了气动力学的研究成果。

汽车的空气动力性能对于汽车的大气阻力和燃油消耗有直接影响。

通过气动力学的研究，可以设计出降低风阻系数的平滑流线型车身，减小汽车的燃油消耗。

此外，通过减小汽车内部气流的阻力，还可以提高汽车的驾驶舒适性。

3. 风力发电风力机在风能转换中起到了非常重要的作用。

Science &Technology Vision科技视界煤矿井巷揭煤工作工期紧、任务重。

揭煤钻孔施工过程中,当遇到高硬度岩时,使用普通复合片钻头进尺慢、效率低,很难满足揭煤工期要求。

当钻孔施工遇高硬度岩石时,对钻具、设备及施工进度都造成了较大的影响,为保证安全顺利揭煤,必须改进硬岩钻进施工工艺,将液压钻机与气动潜孔锤相结合,顺利地完成揭煤任务。

1概况1.1巷道情况西翼暗主斜井主要用途是做为张集矿(中央区)二水平采掘活动的运煤胶带机巷,北邻西翼回风大巷(二),右邻西翼-590回风大巷。

该巷位于西一采区系统大巷煤柱内,上口标高-484.6m,下口标高-816.2m,全长1360m。

西翼暗主斜井揭8煤巷道停头位置-724.13m,距8煤法距7米。

1.2地质情况8煤:黑色,粉末状为主,加块状,半暗~半亮型煤,平均煤厚3.2m;8煤顶板为石英砂岩,岩性坚硬,普氏硬度系数:11.5。

1.3钻孔设计措施孔共设计11排,每排11个钻孔,共计121个,钻孔总量:5206.2m。

钻孔掩护范围控制在巷道轮廓线外不少于12m,呈扇形布置,相邻两个钻孔终孔水平间距为3m。

钻孔方位:-45.7°~44.3°,倾角(以水平线为准):-40.7°~-5.9°,预计8煤见煤深度:9.3m~57.9m,止煤深度:14.2m~82.9m,实际终孔位置以穿过8煤后见岩1m 终孔。

由于岩石较硬,措施钻孔进行优化后,设计7排,每排7个钻孔,共计49个,钻孔量:2262.3m,相邻钻孔终孔水平间距为5m。

图1图22钻机及设备选择(1)钻机:ZDY3200S 型全液压钻机,额定转矩3200N.m,额定转速70~240r/min。

(2)钻杆:Φ63.5/73mm 肋骨钻杆。

(3)空压机:埃尔特空压机,型号:MLG21/10-132G,排气压力:1.0MPa,排气量:21m 3/min。

(4)潜孔锤1)潜孔锤的类型采用CIR90型低压冲击器,以压缩空气为动力,冲击器长度820mm,Φ80mm,冲击行程50mm,施工选择锤头Φ110mm、Φ90mm。

刍议气动潜孔锤在水井施工中的应用作者：钱天寿来源：《中国新技术新产品》2011年第15期摘要：介绍了气动潜孔锤工艺在水井施工中的设备选用和钻进参数及在应用中应该注意的问题。

关键词：气动潜孔锤；钻进参数；空压机；水井施工中图分类号：TE242.6 文献标识码：A气动潜孔锤钻进是属于空气钻进的一个分支，它是把空压机产生的压缩空气作为动力，通过不断改变冲击器内的进气方向，实现活塞在气缸内的不断往复运动产生冲击功和冲击频率直接作用在钻头上，然后在通过钻机和钻杆的回转驱动，形成对岩石的脉动破碎，同时利用冲击器排出的压缩空气把岩粉携带出孔外的一种冲击回转方法。

1 气动潜孔锤技术优缺点气动潜孔锤是以压缩空气作为动力介质完成冲击回转钻进，具有空气洗井钻进的特点。

较之传统的硬质合金回转钻进有成倍的功效。

特别是在高寒地区进行基岩水文钻探作业，对于缩短辅助时间、降低成本具有明显效果。

近年来在我国被广泛应用于采矿业凿井和基础工程等各个领域。

1．1 气动潜孔锤钻进的优点1.1.1 钻进效率高，成井周期短。

实践证明，气动潜孔锤钻进比液动潜孔锤钻进效率可提高2～5倍；比硬质合金回转钻进效率提高3～l0倍。

效率提高的原因是：单次冲击功大，无液柱压力；排渣风速高，孔底干净，无二次破碎，改善了孔底碎岩条件；成井后可直接下泵抽水，无需洗井，减少了洗井工序。

1.1.2 钻探成本低。

气动潜孔锤钻进配用的球齿硬质合金钻头在坚硬破碎岩石中钻进，既有利于破岩，又比普通硬质合金钻头寿命高；该工艺是用空气作为循环介质，施工中只需要极少量的生产用水，在干旱缺少水源的施工现场，可节省生产用水费用，又避免了供水系统的维护和设备运行，特别是在寒冷的冬季施工，大大缩短了辅助时间，降低了运行成本。

1.1.3 钻孔垂直度有保证。

气动潜孔锤钻进转速低，离心力小，钻具对孔壁的撞击机会小，此外这种钻进方法是以高频对孔底进行冲击，减小了对破碎或倾斜地层产生孔斜的影响，从而可提高钻孔的垂直度，一般孔斜度≤0.50/100m，同时也可减少孔壁岩石坍塌。

气动破碎裂管法地下排水管网修复施工工法气动破碎裂管法地下排水管网修复施工工法一、前言地下排水管网在长期使用中常遭受冲击和挤压，导致管道破裂、变形和堵塞，给城市排水系统带来严重问题。

气动破碎裂管法地下排水管网修复施工工法是一种通过气动装置将高压气体注入破裂、变形或堵塞的管道中，使其恢复正常功能的修复技术。

二、工法特点1. 无需开挖：该工法利用气动装置将高压气体注入管道中，经过破碎和冲击作用，使管道破裂、变形或堵塞的部分恢复原状，无需开挖地面。

2. 修复快速：相比传统的开挖修复方法，气动破碎裂管法能够在短时间内完成修复，减少了对城市交通和居民生活的干扰。

3. 适用范围广：该工法适用于各种材质的排水管道，包括混凝土、铸铁、塑料等，修复效果良好且可持久。

4. 环保经济：相比传统的开挖修复方法，气动破碎裂管法工艺不会产生大量泥浆和废料，减少了对环境的污染，同时也节约了施工成本。

三、适应范围气动破碎裂管法适用于各类城市地下排水管道，包括市政道路、居民小区、工业园区等各类管网。

无论是管道的破裂、变形还是堵塞，都可以采用该修复方法进行处理。

四、工艺原理1. 施工工法与实际工程之间的联系：气动破碎裂管法是通过将高压气体注入管道中，利用气体的压力和冲击力恢复管道的正常功能。

通过调节气体的压力和流量，可以控制修复的效果。

2. 采取的技术措施：结合实际工程情况，根据不同管道的材质、直径和损坏程度，选择适当的气动装置和工艺参数，进行修复施工。

在施工过程中，要注意调节气体的压力和流量，以及保护周围环境和设施的安全。

五、施工工艺1. 检查排水管网：首先对需要修复的排水管网进行全面检查，确定破裂、变形或堵塞的位置和程度。

2. 清理管道：使用专用设备清理管道内的杂物和堵塞物，确保管道畅通。

3. 安装气动装置：根据管道直径和施工需求，选择适当的气动装置，并将其安装在管道的入口处。

4. 注入高压气体：通过气动装置将高压气体注入管道，使气体在管道内部形成冲击和振动，以达到破碎和修复管道的效果。

环保清淤新设备——气动吸泥泵生态清淤船2018-08-27近年来，随着人们对生态环境要求的提高，河道清淤已经不仅仅为了满足防洪、排涝能力，还有了改善水质的目的。

随着人们对清淤河道水体环境的重视，清淤工作较过去有了更为严格的要求，对清淤的技术提出了新要求，环保清淤技术应运而生。

目前在我省应用较为普遍的是环保绞吸式清淤船。

该船在清淤过程中，利用环保绞刀头实施封闭式低扰动清淤，避免了污染淤泥的扩散和逃淤现象，可以清除底层富营养化最为严重的浮淤，同时对底泥扰动少。

杭州西湖底泥清淤工程、浦江县通济桥水库清淤工程等都采用这种环保绞吸式清淤船进行的环保清淤。

浦江县通济桥水库清淤工程（环保绞吸式清淤船）虽然环保绞吸式清淤船在铰刀头上加装了防扩散罩，但对底泥的轻微扰动还是不可避免。

目前，一种新型环保清淤设备——气动吸泥泵生态清淤船解决了这个底泥扰动的问题，并在湖库、河道与城镇黑臭沟生态清淤方面取得了一定的成效，下面为大家介绍一下：工作原理：气动吸泥泵生态清淤船的核心部件是气动活塞吸泥泵，该泵采用空气的充与排，依次启闭阀件，连续吸、排泥，有别于传统挖泥船的叶轮转动离心泵或机械传动。

气动活塞吸泥泵由3～4个泵体组成，按序轮换充气和放气，形成连续的进、泥排泥过程。

气动活塞吸泥泵气动吸泥泵生态清淤船主要具有以下特点：环保性较高：清淤时，淤泥是在水压差的作用下进入泵体，没有机械的动作过程，因而不会扰动清淤土层及水体。

整个吸泥、排泥、运泥与吹泥等全过程均为封闭式作业，具有较高的环保性能。

清淤精度较高：依据水位报告和回声测深仪逐点扫描反馈的清淤高程进行实时调整水下吸泥泵的进泥口深度，确保了控深精确，清淤效果彻底。

余水处理量少：该船的排泥浓度可在水下方的60～90％范围内调控（绞吸式挖泥船约为15～25％），最高可达水下方的95％，排泥场规模可成倍缩减，余水处理的工程量也可成倍减少。

排泥方式多样：绞吸式挖泥船因排泥浓度较低，要求的排泥场规模较大且只能管输。