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第四章 液压凿岩机的改造设计与无阀控制研究

2.冲击机构的能量转换效率

冲击机构能量转化效率（冲击效率）的高低直接影响到整个凿岩机的凿岩效
率，找到影响冲击效率的因素，并给出提高液压凿岩机冲击效率的方法，这个意
义是非常重大的。它不仅节省了能量，而且加快了液压凿岩机的发展。
3.换向阀的质量对冲击效率的影响

有阀芯的液压凿岩机实质上是一个具有位置反馈的阀控活塞系统，在冲击凿
岩时，换向阀的性能对整个液压凿岩机的性能起关键性作用。在液压凿岩机设计

时，我们要求换向阀具有很快的换向速度、过渡过程产生的冲击力小、工作平稳
可靠等。
4.配合间隙对液压凿岩机冲击效率的影响
液压凿岩机在往复冲击过程中，活塞与缸体存在着一定的配合间隙，由于压

差和活塞与缸体的相对运动，必然会形成泄漏。泄漏分为内泄漏和外泄漏两种，
内泄漏会将压力能转化为热能，造成液压油的压力损失，同时还使油温升高；外

泄漏则会污染环境。两种泄漏都会降低凿岩机的凿岩效率，主要以内泄漏为主。
四、液压凿岩机常见故障与对策

（一）液压凿岩机的常见故障形式及原因
液压凿岩机的基本构成包括冲击机构回转机构、缓冲机构、冲洗机构和润滑
与防尘系统。
液压凿岩机常见故障主要有蓄能器故障、换向阀故障、缸体故障、冲击活塞

故障、回转机构故障、密封失效、润滑系统失效等。
1.蓄能器故障

液压凿岩机一般都有进油蓄能器、回油蓄能器、缓冲蓄能器，以满足液压凿
岩机冲击所需的瞬间大流量压力油，保持冲击活塞后腔有较高的工作压力从而获
得更大的冲击速度，同时消除压力脉冲、缓和液压冲击，保障液压凿岩机的正常
工作。蓄能器故障主要有两种形式：一是蓄能器隔膜损坏，液压油进入氮气室，

蓄能器失效；二是蓄能器氮气室压力过高或不足，蓄能器不能有效发挥作用。
蓄能器隔膜损坏的主要原因：①蓄能器隔膜工作时受到交替的拉应力和压应

力作用，使隔膜出现单边受力偏斜，导致隔膜撞击壳体造成隔膜破裂；②隔膜本
身质量不佳、寿命短；③氮气室充氮压力长期过低造成隔膜损坏。

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