气腿式凿岩机性能测试研究

陈丹

摘  要：该文首先介绍了气腿式凿岩机性能测试的必要性，设计一款气腿式凿岩机性能检测试验台，该气腿式凿岩机性能检测系统包括4部分：吸能试验台、输气管路系统、性能测试方法和测试仪表、数据处理部分，完成性能数据采集系统的构建，可以检测通用气腿式凿岩机的冲击能量、冲击频率、凿岩耗气量等关键参数，为气腿式凿岩机质量优良奠定基础。

关键词：气腿式凿岩机  试验台  性能  测试  数据处理

中图分类号：TD421           文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）07（c）-0069-03

Research on Performance Test of Air-leg Rock Drill

CHEN Dan

（College of Mechanical Engineering， Hunan University of Arts and Science， Changde， Hu'nan Province， 415000 China）

Abstract： This article first introduces the necessity of gas leg rock drill performance test， design a gas leg rock drill performance testing test bench， the gas leg rock drill performance testing system includes four parts： energy absorption test bench， gas pipeline system， The performance test method， test instrument and data processing part complete the construction of the performance data collection system， which can detect the key parameters such as impact energy， impact frequency， rock drilling gas consumption and other key parameters of the general gas leg rock drill， laying a foundation for the excellent quality of the gas leg rock drill .

Key Words：  Air leg rock drill; Test bench; Performance; Test; Data processing

氣腿式凿岩机广泛应用于各种工程中，比如工程掘进、各种采矿、高速公路铁路、建筑施工、国防工程等许多领域，由于气腿式凿岩机应用范围广、销量大，加强凿岩机产品质量控制一直是厂家和用户关注的焦点。

气腿式凿岩机性能测试系统可以分为四大部分，即吸能试验台、输气管路系统、性能测试方法和测试仪表、数据处理部分。

1  吸能试验台

如图1所示，台架上装有吸能器和气顶。吸能器为了满足标准测试要求，反射的能量不能大于入射能力20%，采用钢球式吸能器。应变测试冲击能量的测试钎杆上贴全桥应变片，被测凿岩机安装在托架上，并且气顶与托盘连接，调节气顶的工作压力可以改变施加给气腿式凿岩机的轴推力。

为了获得不同型号凿岩机的性能，一般情况下，机器应该在（0.63±0.015）Mpa的有效压力下进行，也可以采用不同的工作压力，但必须在试验报告中注明。

2  输送管路系统

储气罐应该按照标准要求，保证测量的准确性，必须在输气管理和被测凿岩机间安装储气罐。压力表安装在储气罐上，在试验的绝对压力为0.73Mpa时，压力测点处的压气流量不大于1.5m/s，所以垂直于气流方向的储气罐面积至少为7X10E-5Xpvmas/P平方米。

流量计测试凿岩机的耗气量标准规定测试误差不超过加减5%，选用金属管转子流量计LZD50、40、25这3种电远传转子流量计，精度为±2.5%，并且安装在储气罐进口的一侧。

输气管路的内径和长度直接影响凿岩机耗气量，所以标准规定如下。

（1）气腿凿岩机前的软管长度不大于3m，内径符合产品设计要求。

（2）控制阀过风处的尺寸应该与橡胶软管内径相匹配。

（3）各种接头内径应与橡胶软管的内径及注油器相匹配。

3  性能测试方法和测试仪表

气腿式凿岩机性能测试项目包括冲击能、冲击频率、耗气量、空转数量。

冲击能量测试，气腿式凿岩机性能测试使用的钎杆总长为2.6～3.6m角钎钢，对方尺寸为22mm，中心孔Φ6，在钎杆上贴应变片，将钎杆中的机械能转换成电信号（电控部分见图2），桥源是YF-1应变仪提供，其输入经桥盒输入到应变仪输入口，经应变仪桥路放大进入计算机高速A/D卡，通过模数转换和专用程序判断取出25个连续冲击入射波，算出每次入射波的能量，取出其平均值作为被测凿岩机的单次冲击能量。流量计部分见图3所示。

4  数据处理部分

按照GB/T  5621-1999冲击式气动工具性能测试标准规定，为了获得某种型号产品的性能数据，必须测量至少5台，然后给出算术平均值作为测量结果。测试波形见图4。

5  结语

气腿式凿岩机性能测试试验台的构建，为气腿式凿岩机产品的性能检测提供了高效快捷的手段，提高了试验检测效率;为凿岩机产品质量检验、性能鉴定等提供了科学有效的检测手段;为气腿式凿岩机质量优良奠定基础。

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