Page 163 - 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

当缓冲室在反弹力的作用下被压缩时，缓冲室内的高压油通过小孔流出，在
缓冲室内高压油的作用下，钎尾的反弹速度很快降低为零。然而在这一段时间

内，钎尾是一直向后运动的，若不采取任何措施的话，当钎尾的速度为零时，钎
尾所连接的钎杆与岩石之间必有一段距离。为了提高能量的传递效率，当活塞撞
击钎尾时，钎杆应当已经与岩石紧密接触。所以，必须使得钎尾向前运动。这
个功能的实现原理为：当钎尾反弹速度为零时，系统内的高压油经过小孔流向缓

冲室，缓冲套在高压油的作用下向前运动，直到钎尾与岩石重新紧密地接触在
一起。
2.液压冲击机构的设计
根据岩石条件和提出的实际工况要求，现将无阀控液压凿岩机的冲击机构性

能参数规定如下：
单次冲击能：E=100J；冲击频率：f=35Hz；冲程末端最大速度：V max =8m/s。
（1）活塞的结构设计
冲击活塞是液压冲击机构的重要部件，它的好坏直接影响到液压冲击机构的

性能。
（2）氮气室的结构设计
根据先前已经确定的气液做功比，可以由公式：

p N A =ϕ p g (A − A 1 ) （4-4）
2
3
求出氮气室的平均压力pN，即：
ϕ p (A − A )
p = g A 2 3 1 （4-5）
N
氮气室的体积变化：

∆ V = A 3 S （4-6）
N
由于氮气室的体积反上加性的。虽然此变化是非线性的变化，而且此变化是

非线性的。虽然此变化是非线性的变化，由于之前的运算可以得出氮气室在活塞
A S，即φp g （A -A ）S。
冲程阶段所需要做的功是p N 3 2 1
3.回转机构的研究与设计
在中国北京煤炭科学院建井研究所的郭孝先教授的《液压凿岩机回转性能初

探》一文中，郭教授指出“探讨液压凿岩机回转机构的作用及其影响因素，寻求
提高回转机构性能参数的途径，对提高液压凿岩技术，其重要意义不亚于对冲击

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