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液壓鑿巖機的根本功能的指標值須確保

作者: 添加時間:2013-3-21 8:01:03 瀏覽:

 液壓鑿巖機的基本性能可分為沖擊性能、回轉性能、鑿巖性能與噪聲特性四個方面,所以,分析液壓鑿巖機時,忽略某一方面都是不恰當的。當然,巖石條件不同,對液壓鑿巖機的要求有所不同,例如煤礦用液壓鑿巖機的轉矩應當高些,而沖擊能數值可比某些鐵礦山低,但基本性能的指標值必須保證。

  1液壓鑿巖機沖擊性能參數

  液壓鑿巖機沖擊性能參數包括沖擊能、沖擊頻率、沖擊功率以及工作條件參數:工作壓力、工作流量。液壓鑿巖機的沖擊功率表示它的沖擊機構具有的沖擊能力高低,由下式決定:

  p=10-3e.f(1)

  式中p--沖擊功率,kw

  e--沖擊能,j

  f--沖擊頻率,hz

  液壓鑿巖機沖擊機構的工作壓力是影響沖擊能與沖擊頻率的決定性因素。試驗確認,液壓鑿巖機沖擊工作壓力的建立,應當以一定的工作流量為保證,流量不足以建立起某一工作壓力時,增加流量可以提高工作壓力,從而提高沖擊能與沖擊頻率;當流量能滿足沖擊機構建立起某一工作壓力時,增加流量不會提高沖擊性能。產品結構確定后,沖擊活塞行程一定,沖擊活塞的運動速度越高,沖擊頻率越高,因而沖擊頻率高低可直接反映液壓鑿巖機沖擊能的高低,用液壓鑿巖機沖擊機構的工作壓力-沖擊頻率-工作流量的對應關系可以判斷產品沖擊性能是否符合要求。

  2液壓鑿巖機回轉性能參數

  液壓鑿巖機的回轉性能是重要性能,液壓鑿巖機與傳統的氣動鑿巖機相比,回轉機構轉矩提高的幅度大大超過了沖擊能提高的幅度。適于鉆鑿孔徑φ30~60mm的液壓鑿巖機中,沖擊能多在100~250j,比氣動的獨立回轉式鑿巖機提高不多,但轉矩達200~300n.m,提高1倍以上。

  經試驗研究,液壓鑿巖機鑿巖效率高于氣動鑿巖機,除因沖擊功率增加外,回轉機構轉矩的提高起了明顯的作用。北京科技大學的研究人員提出了液壓鑿巖“沖擊-扭切綜合破巖作用”的觀點;我們在大量鑿巖試驗研究中也發現,在沖擊性能參數不變的情況下,調整液壓鑿巖機回轉性能參數,鑿孔速度往往可以提高20%~30%.根據試驗,鉆鑿φ55mm以下巖孔時,平均轉矩為100~150n.m,但峰值常達150~250n.m,成為鑿巖過程中的回轉“超載”阻力,這是由巖石性質的規律性變化、巖層裂隙以及鉆進推進系統的不平穩等因素造成的。如采用性能良好的伺服推進系統,及時調整推進力大小,使液壓鑿巖機回轉阻力及時下調,則回轉機構的轉矩可稍低一些。

  在液壓鑿巖機回轉性能中,轉速是另一重要參數,它影響沖擊破碎每次破巖量的大小,又影響“回轉扭切”破巖量的大小,從而使鑿速發生變化。液壓鑿巖機的回轉機構幾乎都獨立于沖擊機構,它的性能參數對鑿孔速度的影響,主要是因為可以使推進力變化。我們總結的試驗規律是:

  (1)沖擊性能參數、回轉轉速一定時,推進力增大,回轉轉矩加大,在一定范圍內,鑿孔速度提高,但最佳推進力上升至某一最高點以后,推進力再增加會使鑿孔速度下降。液壓鑿巖機具有的回轉轉矩值,即可以達到的最大轉矩值的高低,對鑿巖過程保證具有最佳推進力是有作用的。

  (2)液壓鑿巖機沖擊性能參數與鑿巖推進力不變時,液壓鑿巖機在最佳轉速下有最佳鑿孔速度,并且轉矩隨轉速的提高而提高。

  (3)液壓鑿巖機轉釬速度與鑿巖推進力不變時,實際輸出轉矩受沖擊能影響不大。

  提高對液壓鑿巖機回轉性能重要性的認識,在液壓鑿巖機產品開發、制造與使用中應把回轉性能作為重要指標來考核與評價。

  3液壓鑿巖機的噪聲特性

  同氣動鑿巖機相比,液壓鑿巖機沒有排氣噪聲。盡管液壓鑿巖機產生的噪聲聲壓級大大低于氣動鑿巖機(氣動鑿巖機1m距離的聲壓級110db(a)以上),但仍高于90db(a),達100db(a)左右,且聲能主要集中于1~5khz頻率段,沒有超出人耳敏感頻率范圍,若不采取噪聲防護措施,對工人身體仍然有害。

  經試驗研究,液壓鑿巖機的噪聲源主要有沖擊機構產生的噪聲、回轉機構產生的噪聲和釬頭破碎巖石產生的噪聲。沖擊機構產生的噪聲有沖擊活塞與釬尾封閉空間產生的噴注噪聲、沖擊活塞撞擊釬具以后產生的結構噪聲以及因撞擊表面變形在周圍產生的壓力脈沖噪聲,其中結構噪聲是主要成分,其噪聲頻率特性與結構振動頻率相一致。回轉機構噪聲由回轉機構液壓與機械噪聲構成,但因噪聲強度低于沖擊機構產生的噪聲,聲壓級差在10db(a)以上,所以對液壓鑿巖機總的噪聲評價影響不大。釬頭破碎巖石產生的噪聲對液壓鑿巖機噪聲的測試影響較大,當釬頭鑿入巖石0.5m深以后,這一影響可以忽略不計。因此,研究、測試與分析液壓鑿巖機的噪聲,主要著眼于沖擊結構產生的噪聲。

  經對液壓鑿巖機沖擊噪聲進行的試驗研究及對其沖擊機構振動頻率特性進行的測試與分析表明,液壓鑿巖機噪聲主要與沖擊能大小有關,而受沖擊頻率影響不大。由于在一定條件下,液壓鑿巖機沖擊能大小取決于工作壓力,選擇適當的工作壓力是降低液壓鑿巖機噪聲的關鍵。液壓鑿巖機的噪聲主要由結構噪聲引起,液壓鑿巖機結構間隙、蓄能器參數、撞擊材料的特性以及連接件的松緊度等都影響液壓鑿巖機的噪聲。

  對液壓鑿巖機噪聲的試驗研究,可用于比較不同產品的性能,尋求防治噪聲的對策,并對液壓鑿巖機進行故障診斷。


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