气动凿岩机性能参数测试系统说明
一、前言
凿岩机性能参数检测是提高产品质量、增强产品竞争能力的重要环节。根据国际标准（ISO2787）和国家标准（GB/T5721）的要求，其检测内容包括：
1．采用应力波法在吸能装置上检测冲击能E P 、吸能状态下的频率
f a 和钎杆中最大应力σmax
2．无负荷状态下的空转转速n i 和耗气量Q
二、应力波法测试凿岩机冲击能的基本理论
冲击过程是由高速运动的冲击体（冲锤）对工具施加撞击，转化为一高幅值脉冲力，以应力波的形式，通过工具将能量传递给破碎对象。
根据波动理论，通过冲击工具中给定截面的总能量为： ?=p
t i p dt E AC
E 02σ
（1）
式中：
A —工具截面积
C —波速（5080m/s ）
E —弹性模量（2.07×1011Pa ）
T p —脉冲持续时间
σi —入射应力波
t —时间
根据上式，冲击能量可采用适当的瞬态应力记录手段捕获测杆中
一点的应力历程，然后平方求积进行确定。
实际测试中，将依指定采样速度（间隔时间△t ）给出应力波形各点的采样值，将上式按辛卜生公式转化为数值积分，则有
∑∑=-=-=+??=n k k k k k p Q Q A t E Ac E 122112122)2(32σS A t E Ac
??2
.32σ
式中:Q k —应力波各采样点的量化值
A σ—应力标定系数（即单位采样值对应的应力值）
S — 积分和???
? ??+∑∑-=-=Q Q k N k k N
k 221
121212 三、测试系统
根据检测内容，测试系统由三个部份组成：
1．冲击能测试系统（图1）：用于检测凿岩机冲击能E P ，同时可给出吸能状态下的效率f a 和钎杆中最大应力σmax 。
1.台架
2.吸能器测杆
3.应变片
4.吸能器
5.气罐车
6.压力传感器
7.温度传感
器 8.流量计 9.转速测试台
图1 冲击能测试系统
被测凿岩机、钎杆和吸能装置置于立式台柱上，由精密调整过的气压推动气缸施加压力，为保证工作气压在测试的稳定，在进气管路和凿岩机气口之间装有一个储气罐，在气罐上装有量程为0～1MPa的压力表；并设有压力和温度传感器，以利于微机自动采集工作压力和
气体温度。
为了避免反射波的干扰，以获得准确的入射波形，钎杆要有足够的长度，其一端置于吸能器中。吸能器采用长管结构，管内放置了摩擦片和吸能材料，该装置能使凿岩机接近钻进的工作状态，而且消除了多余振动，提高了应变片的使用寿命。吸能器要满足国家标准GB/T5621—2008规定的“反射能量不应超过入射能量的20%”的要求。
应力波的检测是由相对粘贴于钎杆两侧的应变片来进行，信号馈入应变放大器，输入至波形记录仪，经A/D变换，通过接口调入微机进行数据处理，得到连续25次的入射应力波形，根据波形采样可以得出钎杆最大应力、冲击能和吸能状态下的频率及其统计值。由打印机输出相应的数字结果和波形采样曲线。
2.系统采用标准所建议的落锤标定。
标定时，转动测试架，使落锤导向管与吸能器中心重合，拉动拉绳，使落锤上升后自由下落撞击吸能器测杆。
3.空载转速测定系统：用于检测凿岩机无负荷状态下的空转转速n i。和耗气量
凿岩机置于转速测试装置上，按标准规定，使凿岩机空载（不凿岩状态）工作，通过钎杆、软轴带动转速传感器.其输出信号馈入凿岩机监控仪中的转速仪表，可直接显示其转速；同时通过气罐车上的流量计得到凿岩机在无负荷状态下的流量信号，输入AD板，转为数字信号，送入微机进行数据处理。
系统信号线总图
五、仪器仪表参数调节
1.压力仪表调节
PPM-TC1C系列单输入通道数字式智能仪表调节步骤
1.1、按●出O A，按←调↑↓和←把密码设为1111，按MOD确定。
1.2、长按●进入incH输入信号选择，按←选择u n
-（mV）按
-
MOD进入in-d，按←设小数点，按↑↓设小数点为0.000按MOD确定、进入 u-r量程下限，按←设为0.000；
按MOD确定、进入 F-r量程上限，按←设为0.800（使用的压力传感器量程）；
按MOD确定、进入 in-A零点修正值，按←显示数值a，然后输入数值c=a-b（零点修正前的显示数值）；
按MOD确定、进入 Fi满度修正值，按←输入计算后的满度修正值=d/e，d为使用的压力传感器量程（如0.8），e为压力加到对应的最大量程（如0.8）时仪表显示的压力值；按MOD确定。
1.3、长按●进入oP输出信号选择，按←选择为0-20时（0-5V），按MOD确定、进入bA-L按←将变送输出下限设为0.000；按MOD确定、进入bA-H按←将变送输出上限设为0.800[使用的压力传感器最大量程（如0.8）]；也可以根据变送输出的要求调整数值，按MOD 确定。
长按●进入测试阶段
1.4、折线运算按说明书执行：
将c-b参数选择为OFF，关闭折线运算功能；
接入输入信号后，从小到大增加输入信号，记录各折点的测量值和标准值，即得到c 1~c 8，b1~b8。
将c-b参数选为ON，打开折线运算功能；并设置c 1~c 8，b1~b8的参数。
接线及详细内容请参阅PPM-TC1C系列单输入通道数字式智能仪表调节产品使用说明书
2.温度显示表调节
温度显示表一经安装后已经调节好，可以不需调节。也不允许非工程设计人员调节。如果出现有显示值不准确，请用标准电阻箱校准代替温度传感器，接入温度显示表的信号输入端，接入50.00Ω电阻应该显示0.0，接入71.40Ω电阻应该显示100.0。
如果显示的数值有误，请按下例步骤调节。
按显示表面板上的SET键，使CLK的设定值为132，再在显示屏上显示132的同时，按下SET键和▲5秒，仪表进入二级参数设定，将参数切换到Pb1来更改其数值。然后退出显示表使其显示值与真实值一致。
六、程序使用说明
凿岩机性能参数测试系统程序是为检测凿岩机冲击参数专门开发的。微机通过瞬态波形记录分析仪对应力波进行采样，并通过A/D 采样接口获得压力，温度，耗气量，冲击频率和空转转速等数字信号，其后进行计算，最后给出测试结果（包括数值和波形曲线）；并具备试验报告的编制和打印功能，程序采用VB6.0编写，安装及使用方便，微机要求WinXP操作环境。
6.1、程序的安装：
1、设置CMOS参数
开机时按Del键进入CMOS设置界面，选择Integrated Peripherals项，回车后，选择Parailel Port Mode:EPP及EppMode Select:EPP1.9,退到上层界面，按F10存盘退出。
提示：请注意电脑CMOS中是否有上述设置，如果没有，可能会导致程序报错。
2、安装气动凿岩机性能参数测试系统软件
将气动凿岩机性能参数测试系统软件安装盘中的压缩文件，解压缩到硬盘的指定目录下，然后执行setup.exe文件进行安装。
6.2、程序使用方法：
双击程序的快捷图标，进入软件的主菜单选项，内有：波存参数、AD参数设置、冲击能标定、AD参数标定、冲击能测试、空载转速测试、试验报告、退出等项。
图2 系统主界面
6.2.1、波存参数设置
在主菜单中点击波存参数设置菜单，将进入波存参数设置界面。
1、参数设置是设置XGC-E瞬态波形记录分析仪的必须参数，参数设置文件保存的是前一次测试设置的参数和标定系数。软件用的参数设置文件名是Parameter.txt,不可改名和删除！
2、默认的参数是：XGC-E瞬态波形记录分析仪的第一通道（最左边的通道）；量程：±1V；耦合方式：AC；触发方式：上升沿触发；触发上沿电平：130；触发下沿电平：130；预延数：-50。
图3 波存参数设置
图3所示参数设置窗口画面各项意义如下：
（1）通道：选定的波形记录仪通道。由鼠标单确定。
（2）量程、耦合方式、触发方式；由右侧“ ”键弹出下拉菜单，即可选定。
（3）触发上沿电平、触发下沿电平、预延数：对触发信号的电平和预延数设定。设定预延数是为了记录触发点以前的信号，即负延迟的记录，以实现对一次实验的全程记录。上述三项参数均可借助鼠标键入。
（4）在参数设置完成后，单击“确定”或“取消”按钮。即可重新回到主菜单画面，以便进行下一步操作。
6.2.2、AD参数设置
在主菜单中点击AD参数设置菜单，将进入AD参数设置界面。
1、对AD通道参数进行设置，用户可以增加、修改、删除指定的通道参数。通道参数保存在ADParameters.ini文件中。
2、点击“增加”按钮，可增加相关参数。
3、点击“修改”按钮，可修改相关参数。
4、点击“删除”按钮，可删除相关参数。
图4 AD参数设置
6.2.3、AD参数标定
在主菜单中点击AD参数标定菜单，将进入AD参数标定界面。
1、首先勾选需标定的参数，进行AD参数标定时，只能单独进行，三个参数不能同时标定。
温度参数标定：可采用电阻方法（50Ω—0℃，70Ω—40℃）进行标定；
流量参数标定：可采用拨动流量计指针的方法（将流量计指针拨到20和拨到40）进行标定；
压力参数标定：可采用气罐压力（一般选择0.2MPa和0.6MPa）进行标定
2、待提供的温度值（电阻值）、流量值、压力值稳定后，在标准值1中对应的框内输入参数值，点击“标定”按钮，等“标定”按钮变成灰白后，调整温度值（电阻值）、流量值、压力值，在标准值2中对应的框内输入参数值。点击“标定2”按钮，等“标定2”按钮变成灰白后，程序会自动计算出相关参数的标定系数。
3、点击“保存”按钮，可保存相关参数的标定系数（保存在default.txt文件中）。
4、在测试栏中勾选需测试的参数，点击“测试”按钮，可对相关参数进行测试。并校对已标定的参数是否正确，如不正确可按前面的步骤重新标定。测试时可三个参数同时测试
5、测试中可随时按“清除”按钮中断测试。
6、标定完后点击“退出”即可。
图5 AD参数标定
6.2.4、冲击能标定
在主菜单中点击冲击能标定菜单，将进入冲击能标定界面。
1、点击“打开文件”按钮，可调出以前保存的标定文件的数据，进行显示、打印。
2、如需重新调用设置该标定文件中的标定系数，点击“保存”按钮即可。
3、测试前须按实际情况输入落锤的重量和落高，第一次点击“测试”按钮，则会开始对XGC-E瞬态波形记录分析仪进行自动校零，待XGC-E瞬态波形记录分析仪的面板右测的“写”指示灯停止闪烁后，方可开始测试；每测试完一次，会提示检查测试波形是否合格，如合格则点击“是”按钮，然后点击“测试”按钮，开始进行下一次测试；如不合格则点击“否”按钮，软件自动清除该次数据。
4、测试完五次后，软件自动使“测试”按钮变灰，激活“保存”按钮和“打印”按钮，根据需要可点击相应按钮，将测试波形和数据打印出来或保存到文件中，文件名由您自己输入确定。按“清屏”按钮可清除屏幕上的测试波形和数据。
5、测试中可随时按“清屏”按钮中断测试。
图6 冲击能标定
6.2.5、冲击能测试
在主菜单中点击应力波测试菜单，将进入应力波测试界面。
1、点击“打开文件”按钮，可调出以前保存的应力波测试文件的数据，进行显示、打印。
2、应力波测试前，必须对XGC-E瞬态波形记录分析仪进行校零，
点击“校零”按钮，XGC-E瞬态波形记录分析仪的面板右测的“写”指示灯会闪烁，待“写”指示灯停止闪烁后，方可开始测试。
3、测试采集完所有的数据后，软件自动使“测试”按钮变灰，激活“保存”按钮和“打印”按钮，根据需要可点击相应按钮，将测试波形和数据打印出来或保存到文件中，文件名由您自己输入确定。按“清屏”按钮可清除屏幕上的测试波形和数据。机型和机号可根据实际情况填入。
图7 应力波试验
6.2.6、空载转速测试
在主菜单中点击空载转速测试菜单，将进入空载转速测试程序。
1、点击“打开文件”按钮，可调出以前保存的应力波测试文件
的数据，进行显示、打印。
2、空载转速测试前，必须对在相应的机型机号后输入转速系数，方可开始测试。
3、一般测试5次（与实验报告统一），测试采集完所有的数据后，请点击“保存”按钮和“打印”按钮，根据需要可点击相应按钮，将测试波形和数据打印出来或保存到文件中，文件名由您自己输入确定。按“清屏”按钮可清除屏幕上的测试波形和数据。机型和机号可根据实际情况填入。
图8 空载转速试验
7、试验报告
在主菜单中点击试验报告菜单，将进入试验报告界面。
点击“调冲击能”和“调转速”按钮，可调出您要出报告的应力波测试文件和空载转速测试文件的数据，落锤的重量和落高、机型和机号、标定系数以及应力波测试数据被自动调入，最多调入5个测试
文件的数据，输入其它数据，点击“打印”按钮即可打印试验报告。
图9 实验报告
附：AC6602通道说明
AC6602具有16路单端模拟输入，通过16：1电子开关，用户可以通过通道控制寄存器，控制输入16路中的一路到AD转换器进行转换。温度(C)、流量(L/min) 、压力(MPa)、转速(r/min)分别对应通道号0-3号。
七、应变片的粘贴与实验要点
1.电阻应变计的粘贴
1.1、电阻应变计的布置
选择两组应变计作为测试用传感器，每组在测杆的同一截面上、下两面粘贴，一组为试验用，另一组备用。
测杆长度3000mm，两组电阻应变计距打击点（尾柄端面）约700mm(上下两电阻应变计的中间位置，实际上片距打击点660mm，下片距打击点740mm)，串接后相对粘贴于测杆的侧面。距打击点700mm 是为了避免应力波在打击边界（钎肩）非均匀传播和二次入射的影响；电阻应变计串联是消除弯曲波的影响（当测杆弯曲时，上下两片电阻片输出信号相反）。
1.2 、电阻应变计的粘贴
1.2.1、粘贴准备
首先,在测杆测试点处找出较平整的相对两面，用粗锉刀锉平，锉的长度约为200mm,然后用中锉刀沿轴线呈45°方向锉平,最后用细锉刀沿45°方向锉成光面，光面上有45°纹路，光洁度约为Ra3.2；用划针在光面上划出粘贴电阻应变计的定位线，用脱脂棉蘸丙酮清洗粘贴表面，然后用干药棉擦拭粘贴表面并检查清洗质量，如检测表面干净，则可进入贴片准备工艺。在贴片前，先将双手洗净，再用丙酮擦干净；搓药棉签，放在洁净的纸上待用；再选两片电阻应变计，在引线下面插垫绝缘纸（若应变计底面较长，可不垫绝缘纸），将电阻应变计底面放在洁净的纸上，用一小截降低了粘度的胶带纸贴在电阻应变计的背面，悬空贴在桌、椅边缘上待用。
1.2.2、粘贴工艺
将电阻应变计上的标记线对准待贴面上的定位线，用其背面的胶带纸将它固定在钎杆表面上。从电阻应变计的引线前部揭开胶带纸，
直至电阻应变计的底部，用药棉签蘸502胶水，迅速的擦在电阻应变计和测杆表面上（注意不要擦在胶带纸上），然后沿电阻应变计的底部迅速再次将胶带纸粘在钎杆表面上，用拇指压电阻应变计约1分钟，将多余胶水和气泡排出；按相同方法贴另一电阻应变计。两片贴好后，用胶带纸紧紧地缠绕电阻应变计（两片）以对电阻应变计施加压力，并放在红外线灯泡下烘烤 (温度约为40~50℃)一小时，其后轻轻揭开缠在和粘在电阻应变计上的胶带纸。
1.2.3、电阻应变计质量检查及连线
电阻应变计质量检查。用万用表检查电阻应变计的绝缘，应大于200MΩ。如绝缘小于该值继续烘烤，直至达到要求。
缘。
然后焊接过渡线。将挂了焊锡的过渡线（3~4根纱包线芯搓成一股过渡线，长约为30mm）焊在电阻应变计引线上，并注意焊的部位要光滑，焊锡尽量少，使焊接处无明显增粗现象。焊好四根过渡线并再
次检查电阻应变计绝缘电阻是否大于200 MΩ。引线和过渡线要平直，用胶带将过渡线的前端固定在测杆上，在电阻应变计的表面涂少许914胶或其它以环氧树脂为基体的快干胶(其区域比电阻应变计稍大些)作防潮用；再用胶带纸均匀平整缠在快干胶的上面(其区域大于快干胶的区域)，放在红外线灯下烘烤约一小时，使快干胶固化。揭开过渡线前边的胶带纸，检查电阻应变计的绝缘。
再次焊接屏蔽线。在屏蔽层露出部位的下部测杆上缠胶布，以防屏蔽层铜丝刺破胶带纸，用胶带纸固定屏蔽线，使该线平直紧贴在测杆上。屏蔽线芯与过渡线都事先挂锡，焊接部位要求平滑，焊完后用电烙铁烙平线芯的塑料，以减小应力集中，防止实验时在该处断开。最后紧紧地缠两层胶带纸在电阻应变计、过渡线和部分屏蔽线的上面（屏蔽线被缠的长度约为80mm），在胶带纸的上面再紧紧均匀缠两层胶布，以保护电阻应变计及连线。粘贴完毕过24小时后方能进行测试。
2.注意事项及说明
1、使用仪器，设备前，请仔细阅读说明书。有不明之处，不可随意调节和使用仪器设备。仪器应预热20min以上。
2、桥盒上的连线（包括屏蔽层）螺钉必须旋紧，保证连接牢固可靠。
3、接桥盒连线时，一般将应变放大器打在标定上，以防过载。
4、每次测试前应变放大器必须调平衡，一般采用所使用通道的平衡按钮调节；如遇自动平衡调节不起作用，则首先检查桥盒与应变计的连线、应变片的连接情况及应变计是否损坏。
5、将桥盒地、仪器地、应变计及引线屏蔽层牢固地接入接地点，测杆上的地线亦须与屏蔽线的屏蔽层连在一起；如遇干扰较大，毛刺
气动凿岩机的结构及工作原理 气动凿岩机主要由冲击配气机构、（回转）转钎机构、排粉机构、润滑机构和操纵机构组成。而他们之间的主要区别在于冲击配气机构、转钎机构。 1. 冲击配气机构工作原理 (1) 活塞冲程 活塞冲程即冲击行程，它是指活塞由缸体的后端向前运动到打击钎尾的整个过程，如图1所示。 图1 冲击行程气路 1-操纵阀气孔； 2-柄体气室； 3-棘轮孔道； 4-阀柜孔道； 5-环形气室； 6-配气阀右端阀套孔； 7-配 气阀的左端气室； A-活塞右端面； B-活塞左端面 冲击行程开始时，活塞在左端，阀在极左位置。从操纵阀气孔来的压气经柄体气室、棘轮孔道、阀柜孔道、环形气室和配气阀右端阀套孔进入缸体左腔，推动活塞前进形成冲击行程。这时活塞右腔经排气口与大气相通。当活塞的右端面越过排气口时，缸体的前腔气体受活塞压缩形成气垫，即时气压随之增高，将前腔被压缩的气体经过回程孔道回到配气阀的左端气室，这时活塞继续前进，气压随着逐渐增高，迫使阀有前（右）移趋势，当活塞的左端面越过排气口时，缸体左腔的压气便从排气口排出，左腔的气压突降，于是配气阀的左端气室的压强推动阀前移，此时阀与阀套闭合，切断缸体左腔的气路，瞬间活塞冲击钎杆，冲程结束，开始回程。 (2) 活塞回程 活塞回程即返回行程，如图2所示。 图2 返回行程气路 1-螺旋棒； 2-阀柜3-阀； 4-阀套； 5-气缸； 6-活塞； 7-导向套； 8-棘轮； 11-操纵阀； 12-柄体返回行程开始时，活塞在右端，阀在极右位置。这时，从操纵阀气孔来的压气经柄体气室、棘轮孔道、阀柜孔道、阀柜和阀的间隙、配气阀的左端气室和回程孔道进人缸体右腔，而活塞左腔经排气口与大气相通，故活塞开始向左运动。当活塞的左端面越过排气口时，缸体左腔的气体受活塞压缩形成气垫，气压随之增高，迫使阀有后（左）移的趋势，当活塞的右端面越过排气口时，即排气缸体右腔的气压突降，于是缸体左腔的气室压强推动阀后移，阀与阀柜闭合，回程结束。压气再次进入气缸左腔，开始下一个工作循环。
第十一单元凿岩机械 【学习目标】 本单元由两个课题组成。通过本单元的学习，学生应能够说出凿岩机和凿岩台车在煤矿生产中的作用，掌握凿岩机和凿岩台车的工作过程和结构组成，了解凿岩机和凿岩台车的操作要领和操作方法。 课题一凿岩机 【任务描述】 目前，煤矿巷道掘进工艺有钻（眼）爆（破）法和掘进机法两种。钻爆法首先在工作面钻凿有规律的炮眼，在炮眼内装上炸药进行爆破，然后用装载机械把爆破下来的煤、岩装入矿车运出工作面。掘进机法没有钻眼爆破工序，直接利用掘进机上的的刀具破落工作面上的煤、岩石，形成所需断面形状的巷道，同时将破落下来的煤、岩装入矿车或运输机运走，实现落、装、运一体化。 本课题要求学生掌握我国煤矿常用凿岩机的类型、结构和工作原理。 【知识学习】 一、凿岩机的类型 冲击式钻眼法使用的是凿岩机，凿岩机适宜在中等坚硬和坚硬的岩石上钻凿炮眼。除用于煤矿的巷道掘进外，也是金属矿、铁路、公路、建筑、水利工程中的重要凿岩工具。 凿岩机按动力分为气动式（也称风钻）、电动式、内燃式和液压式，如图11-1所示；按支承和推进方式分为手持式、气腿式、伸缩式和导轨式；按冲击频率为分低频、中频和高频三种。冲击频率在2000次/min以下的为低频，2000～2500次/min为中频，高于2500次/min为高频。 图11-1 典型凿岩机 a—气动式凿岩机b—电动式凿岩机c—内燃式凿岩机d—液压式凿岩机
二、凿岩机工作原理 1．凿岩机工作原理 凿岩机按冲击破碎原理进行工作，它主要由冲击机构、转钎机构、除粉机构和钎子等组成，在工作时需完成两个基本动作，即击钎和转钎。 如图11-2所示，凿岩机工作时，作高频往复运动的活塞a（冲击锤），不断地冲击钎子2尾端，在冲击力的作用下，冲击一次，使钎子的钎刃将岩石压碎并凿入一定深度，形成一道凹痕Ⅰ-Ⅰ。活塞带动钎子在返回行程时，在转钎机构的作用下，使钎子回转一定角度β1，然后再次冲击钎尾，又使钎刃在岩石上形成第二道凹痕Ⅱ-Ⅱ。两道凹痕之间形成的扇形岩块，被钎刃上所能产生的水平分力剪碎。活塞不断的冲击钎尾，并从钎子的中心孔连续的输送压缩空气或压力水把岩粉排除，就可形成一定深度的圆形炮眼。 图11-2 凿岩机的工作原理 a—活塞（冲击锤）b—缸体c—钎杆d—钎头1—凿岩机2—钎子 2．钎子 钎子是凿岩机破碎岩石和形成岩孔的刀具，由钎头、钎杆、钎肩和钎尾组成。目前普遍使用活头钎子，如图11-3所示。这类钎子的钎头磨损后，更换钎头可继续使用。 图11-3活头钎子 1—钎头2—钎杆3—钎肩4—钎尾5—水孔 钎头按刃口形状不同，分为一字形、十字形、X、Y形和球型等，如图11-4所示。现场最常用的是镶嵌硬质合金片的一字形和十字形钎头，在致密的岩石中钻眼一般使用一字形钎头，在多裂缝的岩石中钻眼多使用十字形钎头。钎头直接破碎岩石，要求它锋利、耐磨、排粉顺利、制造和修磨简便、成本低。 钎头通常使用的硬质合金牌号为Y G-8C、Y G-10C、Y G-11C、Y G-15X。 图11-4钎头形状 钎杆是传递冲击和扭矩的部分，要求具有较高的强度。常用硅锰钢和硅锰钼钢制成。
气缸结构与原理学习
编辑本段气动执行机构的缺点 控制精度较低，双作用的气动执行器，断气源后不能回到预设位置。单作用的气动执行器，断气源后可以依靠弹簧回到预设位置 编辑本段工作原理说明班 当压缩空气从A管咀进入气动执行器时，气体推动双活塞向两端(缸盖端)直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮逆时针方向转动90度，阀门即被打开。此时气动执行阀两端的气体随B管咀排出。反之，当压缩空气从B官咀进入气动执行器的两端时，气体推动双塞向中间直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮顺时针方向转动90度，阀门即被关闭。此时气动执行器中间的气体随A管咀排出。以上为标准型的传动原理。根据用户需求，气动执行器可装置成与标准型相反的传动原理，即选准轴顺时针方向转动为开启阀门，逆时针方向转动为关闭阀门。单作用(弹簧复位型)气动执行器A管咀为进气口，B管咀为排气孔(B管咀应安装消声器)。A管咀进气为开启阀门，断气时靠弹簧力关闭阀门。 编辑本段特点 紧凑的双活塞齿轮，齿条式结构，啮合精确，效率高，输出扭矩恒定。 铝制缸体、活塞及端盖，与同规格结构的执行器相比重量最轻。 缸体为挤压铝合金，并经硬质阳极氧化处理，内表面质地坚硬，强度，硬度高。采用低摩擦材料制成的滑动轴承，避免了金属间的相互直接接触，摩擦系数低，转动灵活，使用寿命长。 气动执行器与阀门安装、连接尺寸根据国际标准ISO5211、DIN3337和VDI/VDE3845进行设计，可与普通气动执行器互换。 气源孔符合NAMUR 标准。 气动执行器底部轴装配孔(符合ISO5211标准)成双四方形，便于带方杆的阀线性或45°转角安装。 输出轴的顶部和顶部的孔符合NAMUR 标准。 两端的调整螺钉可调整阀门的开启角度。 相同规格的有双作用式、单作用式(弹簧复位)。 可根据阀门需要选择方向，顺时针或逆时针旋转。 根据用户需要安装电磁阀、定位器(开度指示)、回信器、各种限位开关及手动操作装置。 气动执行器分类 执行器按其能源形式分为气动，电动和液动三大类，它们各有特点，适用于不同的场合。气动执行器是执行器中的一种类别。气动执行器还可以分为单作用和双作用两种类型：执行器的开关动作都通过气源来驱动执行，叫做DOUBLE ACTING (双作
液压凿岩机课程设计 液压凿岩机主要由冲击机构、回转机构、钎尾反弹吸收装置组成。 冲击机构： 冲击机构是冲击作功的关键部件，它由缸体、活塞、换向阀、蓄能器等主要部件和导向与封闭装置等组成。 液压凿岩机现在主要有两种结构：单面回油前腔常压油型和双面回油型液压凿岩机。双面回油型的主要优点是：活塞形状最为合理，有利于提高活塞与钎具的寿命，增强破岩效果；排油时间长，回油管中峰值流量较小，减少了回油阻力和压力脉动；采用较高的压力油，供油流量较小，可使各方面的尺寸小一些。缺点是：阀和缸体结构复杂、工艺性差、要求加工精度高；回程制动阶段前腔可能有吸空现象；采用高压油需要加强密封。故只有加工设备与技术等个方面能够保证，此方案才可行。前腔常压油型的优点是：结构简单、工艺性好、制造成本低、回程制动阶段无吸空现象。缺点是：活塞形状不如双面回油型好、排油时间较短、回油管中峰值流量大、回油阻力和压力波动较大（此缺点可用回油蓄能器来减少其影响）。本设计采用单面回油前腔常压油型。 活塞 冲击机构的主体。设计的已知参数是冲击能E=90J和冲击频率f=50Hz,由用户或生产需要而定。需要设定的参数是冲击末速度 v和供油压力p。根据我国目 m 前钎尾允许应力计算， v一般不大于10m/s,国外也不大于12m/s。供油压力各 m 厂家根据自己的情况，选择是不同的。有的采用较高压力，这样容易在小流量下得到较高的冲击能，使机器、管路和泵等尺寸小些，但对加工精度和密封要求高。有的采用较低压力，虽然供油流量大些，但加工与密封要求较低，维修性好。我国目前自己研制的液压凿岩机多选择较低压力，一般在（10-15）Mpa。本次设计中选用 v=9 m/s，P=14Mpa。 m 根据理论分析和试验研究，缓和的入射波形比陡起的有较高的凿入效率。因此，细长活塞比短粗活塞凿入效率要高。这也是液压凿岩机优于气动凿岩机的理论根据。
凿岩机械与气动工具安全要求 前言 本标准由全国凿岩机械与气动工具标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：天水凿岩机械气动工具研究所。 本标准主要起草人：赵宝玉、张玉成、陈兰芳、魏万江。 中华人民共和国机械行业标准 凿岩机械与气动工具安全要求JB8684—1998 1范围 本标准规定了凿岩机械与气动工具产品在设计、制造、使用和维护中的一般安全要求。 本标准适用于凿岩机械与气动工具产品。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB755—87旋转电机基本技术要求 GB2494—84磨具安全规则 GB3836．1—83爆炸性环境用防爆电气设备通用要求 GB3836．2—83爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d” 3总则 3．1机器的各种手柄在设计时，应确保在操作使用中不能造成夹手之
类的危害。 3．2凡操作者可能触及的传动、高温、电路、易碎等危险部件应加防护罩、防护板进行隔离。 3．3制造厂提供的产品说明书中应包括机器的使用和维护安全方面的内容，操作者应严格按产品说明书的操作规程来操作机器。 3．4使用的供气软管应无破损、老化等现象，并应有足够的耐压、耐油性能和柔软性；软管应尽可能短，并尽量使用一整根软管，如在特殊情况下需加长供气软管时，应使用符合规定的管接头和管夹将两软管连接起来，不允许用一段普通钢管和钢丝来代替管接头和管夹。3．5供气管路中应安装气水分离器、调压器和注油器。 3．6各种管接头，包括机器本身的进气(油、水)接头，应有足够的强度和安装、使用的可靠性。 3．7在开启管路的进气总阀门前，应先检查机器上的进气阀是否处于关闭状态，确认后再开启总阀门。 3．8停止工作后或需卸下机器时，应将管路进气总阀门关闭后，再将机器上的进气阀开启一次，放掉软管内的剩余压缩空气(以下简称“压气”)。 3．9各螺纹连接构件的强度应足够，连接处应采取防松措施。3．10工作中应经常检查各管路连接处和机器的各螺栓、螺钉、螺母是否安装牢固，以防由于振动而自行脱落造成事故。 3．11井下用的凿岩机械或在狭小、封闭场所使用的气动工具，作业时
电动凿岩机使用技术 1）电动凿岩机使用前应检查机械部分，应无松动和异常现象，电动机应绝缘良好，接线应正确可靠，才可通电。 2）钻孔前，应空载检查钻杆的旋转方向后，将钻头、钻杆、水管接好即可钻岩。开孔时，应轻轻将离合器安上，当钻头全部进入岩层后，再紧上离合器；当钻进一定深度而需停钻时，松开离合器，待钻头全部退出孔后再停钻，并将离合器置于中间位置。 3）各传动机构的摩擦面，要保证充分润滑，并定期更换润滑油。 ydt31型多功能电动凿岩机组 ydt31型多功能电动凿岩机组，是在ydt31a型新型电动凿岩机基础上发展的系列产品之一。该机组除了具备上述机型的优点外，还具备一机多用，无污染、节能省耗、操作、装卸方便，安全可靠等特点。整机组由电动凿岩机、滑道、升降杆、三角平衡架、支杆、多功能电控箱组成。拆成部件手拿肩杠可到达任意指定作业地点，在极短的时间内（20分钟）就可组装完毕。可在开山、采掘、凿钻隧道时，钎杆垂直地面向上。在四米左右的高度与地面平行钻凿，也可紧贴地面，仅一人远离现场按电键操作，都可呈360°旋转。另外拆零装成手持式凿岩机，其性能及技术参数与ydt31a型新型电动凿岩机等同。 ydtj1型机动凿岩车 ydtj1型机动凿岩车是在ydt31型新型电动凿岩机基础上发展起来的系列产品之一。该车装有发电机、水箱，可机动行驶在野外或无电区域作业。翻揭路面，垂直向下施工或水平向前凿钻岩石炮孔，操作人员既可在驾驶室内操作，也可通过手持式开关作业，仅一人就可完成施工工作。遇到山高坡陡或复杂地形，机车无法到达指定地点，只需延长机车上的电线和水管，卸下凿岩机，仅1～2人也可到达指定地点施工作业。 ydt26型电液凿岩机组 ydt26型电液凿岩机组是在ydt31型电动凿岩机基础上发展起来的系列产品之一。该凿岩机凿岩速度是气动凿岩机的2倍，能耗仅为气动的1/2，同时不需要建立压气站，更不需要辅助管道，卫生条件好，噪音低，无水气和油雾，结构紧凑，重量轻，机动灵活，有利于凿岩工人的身体健康和安全生产。 该机主要用于矿山和地质勘探、巷道掘进、露天采石场以及在铁路、水电、港口、堤坝、市政工程基本建设等石方工程中钻凿炮孔。尤其是在中等硬度和坚硬岩石上凿水平和倾斜炮孔，并以直径φ30mm～φ50mm的钻头钻孔，有效深度
摘要 目前，国内生产的锚杆钻机无论从技术上还是质量上都落后于某些发达国家，所以对锚杆钻机的理论研究尚需进一步深化，钻机的质量需进一步提高。 本文全面、系统、深入地分析了气动锚杆钻机的工作原理、齿轮马达运动的特性，对气动锚杆钻机组成元件进行设计分析，提出气动锚杆钻机设计的基本思路和方法，并对气动锚杆钻机的回转部分进行了详细的设计校核，利用PROE对其进行建模和仿真。 本文根据流体力学和气压传动原理，分析了齿轮式气动马达的结构和特点，本文还分析了气动式锚杆钻机产生噪声、油雾的机理，探讨了消除噪声和油雾的途径和方法，研制了具有消除排气油雾和减小噪声双重功能的多机理除油雾消音器，消音器性能良好，能很好地满足设计要求和使用要求。 关键词:气动锚杆钻机、齿轮马达、回转部分、强度校核、消音器、支腿、操纵臂、建模、仿真
ABSTRACT At present, the domestic production of the jumbolter no matter from technology and quality are behind some developed countries, so the jumbolter to the study of the theory of the pending further deepening, the quality of the drilling rig to further improve This paper, system, a further study on the working principle of the jumbolter pneumatic, gear motor sports characteristics, the jumbolter to pneumatic components design analysis, it puts forward the jumbolter pneumatic design basic idea and method, and the jumbolter to pneumatic rotating parts of detailed design respectively,Using PROE the modeling and simulation. In this paper, according to the principle of fluid mechanics and pneumatic transmission, this paper analyzes the gear type structure and characteristics of the pneumatic motor, this paper also analyzes the pneumatic type the jumbolter to produce noise, the mechanism of oil mist, and probes into the oil mist eliminate noise and the way and the method, developed with dispels exhaust oil mist and reduce the noise of the double function mechanism in addition to more oil mist muffler, muffler performance is good, can well meet the design requirement and the use requirement. Key words: Pneumatic anchor rig Gear motor Rotary body Strength check Muffler outrigger Manipulating arm modeling simulation
气动凿岩机性能参数测试系统说明
一、前言 凿岩机性能参数检测是提高产品质量、增强产品竞争能力的重要环节。根据国际标准（ISO2787）和国家标准（GB/T5721）的要求，其检测内容包括： 1．采用应力波法在吸能装置上检测冲击能E P 、吸能状态下的频率 f a 和钎杆中最大应力σmax 2．无负荷状态下的空转转速n i 和耗气量Q 二、应力波法测试凿岩机冲击能的基本理论 冲击过程是由高速运动的冲击体（冲锤）对工具施加撞击，转化为一高幅值脉冲力，以应力波的形式，通过工具将能量传递给破碎对象。 根据波动理论，通过冲击工具中给定截面的总能量为： ?=p t i p dt E AC E 02σ （1） 式中： A —工具截面积 C —波速（5080m/s ） E —弹性模量（2.07×1011Pa ） T p —脉冲持续时间 σi —入射应力波 t —时间 根据上式，冲击能量可采用适当的瞬态应力记录手段捕获测杆中
一点的应力历程，然后平方求积进行确定。 实际测试中，将依指定采样速度（间隔时间△t ）给出应力波形各点的采样值，将上式按辛卜生公式转化为数值积分，则有 ∑∑=-=-=+??=n k k k k k p Q Q A t E Ac E 122112122)2(32σS A t E Ac ??2 .32σ 式中:Q k —应力波各采样点的量化值 A σ—应力标定系数（即单位采样值对应的应力值） S — 积分和??? ? ??+∑∑-=-=Q Q k N k k N k 221 121212 三、测试系统 根据检测内容，测试系统由三个部份组成： 1．冲击能测试系统（图1）：用于检测凿岩机冲击能E P ，同时可给出吸能状态下的效率f a 和钎杆中最大应力σmax 。
7655型气动凿岩机常见故障及排除方法 摘要 7655凿岩机它采用气、水联动,气腿快速退回,气压调节等机构。性能良好,使用广泛。但在使用中,当操纵手柄转至凿岩机运转位置时,凿岩机不运转,而在地上碰几下就会立即正常运转,这是什么原因呢? 在正常情况下,活塞冲击运动。当操纵手柄转至凿岩机运转位置时,压气从操纵开关孔道1、经柄体气室2、棘轮孔道3、配气孔道4、环形气室5和配气活门的套孔6进入气缸活塞上方,推动活塞下行,开始冲击行程…… 关键词：凿岩机；活塞下行；操纵手柄；气压调节；活门；气室 1 第 1 页共 9 页
1 7655型气动凿岩机的构造 7655型气动凿岩机主要由凿岩机、气腿和注油器等组成。 1.1 凿岩机 凿岩机由柄体、气缸、机头钎卡、配气装置、冲击回转机构和控制机构等组成。柄体、气缸和机头钎卡三大部分通过螺栓连接在一起。 (1)柄体 柄体用。于操持凿岩机并封闭气缸。柄体上有接气管、水管接头和气道、水道。柄体上方有控制机构，中央装排粉装置，内装冲击回转机构的棘轮。操纵开关手柄和调压开关手柄装在柄体一侧的前方后方。快速回缩板机装于把手上。 柄体与气缸上的吹风和气腿气道之间装有橡胶垫圈。 （2）气缸
气缸内部为圆柱形空腔，活塞装在其内，活塞上、下方形成两个气室。气缸上部装有配气机构。 气缸体上有4个组气道，活塞上升气道2条，强烈吹洗气道1条，气脚伸缩气道2条，废气排除气道2条。排气口上装有消声罩，即可消声，又可根据需要改变排气方向。气缸体下边的耳孔与气腿相连。下部的通过连接套与机头相连，可使活塞直线运动冲击钎柄。 （3）机头钎卡 机头内装有转动套，机头体上有强烈吹洗气道。机头下部装有钎卡，保证凿岩机工作时，钎杆不被冲出。当把钎卡扳向垂直于机头位置时，可取出钎杆。弹簧可减轻钎杆对凿岩机的反冲击力，气缓冲作用。 （4）配气装置 配气装置的作用是控制气流的方向，使活塞往复运动，完成冲击与回程动作。 配气装置由活门体、活门和活门盖组成。活门装于活门盖的轴套上，再共装于活门体内。有的还在活门与活门盖之间装有活门弹簧。活门在其上下方气压差的作用下可沿轴套滑动，以控制活门体与盖上气道的气流方向。活门体装于气缸上部与柄体之间，由销固定其位置。 （5）排粉装置 排粉装置的作用是注水、吹洗凿进孔眼的岩粉，使穿孔迅速和消除粉尘对人体的危害。 排粉装置由水针、活门、弹簧、橡胶垫圈和螺塞等组成。水针下部插入钎柄中央，上部装有阻水圈，装于拧在柄体上的螺塞下方。活门下边通螺塞和柄体上的水道，上边通螺塞和柄体的气道。活门由弹簧压于螺塞内，弹簧上盖通过卡簧装于螺塞内。 （6）冲击回转机构 冲击回转机构的作用是使活塞冲击及在活塞回程时钎杆旋转。 冲击回转机构由活塞、棘轮、制动片、螺旋杆、螺旋母、转动套和钎套等组成。螺旋杆上装有制动片及弹簧，再共装于棘轮内。棘轮上有与配气装置相通的气孔。螺旋杆插在螺旋母内，螺旋母以反螺纹拧在活塞头内，活塞杆插在转动套上部。转动套下部热压有钎杆套，供钎杆柄插入。活塞直线下行时，冲击钎杆柄；上行时，沿螺旋杆转动使钎杆转动。