Page 149 - 机械制造及其自动化

第四章 液压凿岩机的改造设计与无阀控制研究

根据凿岩过程中所需的功能要求，除了满足凿岩机能凿岩的基本要求外，还

得使其具有自动定位钻孔功能，凿岩机能自动地前进钻孔或退出，只需增加一个
推进马达和摆臂油缸就满足了要求。总的液压系统设计是相当简单的，这也大大
促使了挖掘机改凿岩机的发展。
（三）推进器和摆臂油缸的设计

挖掘机改凿岩机中，推进器和摆臂油缸的设计也是很重要的一环。它除了要
满足凿岩时基本运动功能外，还要有合适的结构尺寸。
1.推进器的设计

凿岩机在工作时，冲击力作用到孔底，对机体要产生反作用的后坐力，使凿
岩机产生后坐现象，同时，由于活塞的往复运动，还使机体产生轴向的振动，另
外，还需要经常将凿岩机驶向或退离工作面。为此，在凿岩机上必须设有推进
器，推进器主要用于产生适当的轴向推力，使钎头与孔底保持良好的接触，并将

凿岩机迅速驶向或退离工作面。
推进器按驱动方式不同，分为活塞式和发动机式两类。这部分内容根据凿岩
机的实际使用情况，选用活塞式的推进器。到底采用什么样的动力传递的方式，

推进器是液压凿岩机工作时能给凿岩机在运动导轨上提供轴向推动的作用，推进
器要采用一种合适的动力传递方式，使液压凿岩机在凿岩过程中既能完成推进工
作，又要有稳定的工作性能。主要的动力传递方式有齿轮、皮带以及链条三种，

它们的主要特点为：齿轮适合短距离传送动力，且传递的动力很大，工作平稳，
体积小；皮带能长距离传送动力，传递的扭矩小，易于出现打滑，传递效率不
高，且不适宜恶劣的环境；链条具有传递的扭矩大，能长距离传递，且能在非常

恶劣的环境下工作。凿岩机一般工作的环境很恶劣，传递的扭矩也要很大，也要
能长距离推进凿岩机凿岩，在凿岩时能固定凿岩机，且能抗震等。根据凿岩机实
际使用的条件，由以上三种方式进行对比，只有链条能满足要求，所以选择链条
进行动力传递。

2.摆臂油缸的设计
摆臂油缸主要用来调节钻臂的方向，实现凿岩机钻孔时左右方向的定位。摆
臂油缸的设计也是非常关键的，主要根据摆臂油缸所需摆角的要求和其所承受的

负荷，来确定油缸的行程以及油缸的直径；油缸的行程摆臂机构各构件的尺寸和
饺接点的位置如图4-9所示。

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