浅谈DR220型液压凿岩机的结构布局及使用方法

程芳庆 朱名玉

摘要：液压凿岩机是用高压油作为动力推动活塞冲击钎子，附有独立回转机构的一种凿岩机械。由阀控制（也有无阀的）活塞往复运动。由于油压比气压力高得多，达10兆帕以上。虽与风动凿岩机近似，但其活塞直径较小、长度较大、波形较好。在活塞运动改变方向而产生高峰压力时，机上装有蓄能器。其优点：钻速快（比风动凿岩机高两倍以上），冲击功高、扭矩大、频率亦高;具有可调性、能耗低（为风动凿岩机的1/3左右）;效率高;便于自动化和电脑控制，卡钻事故少，钻具寿命长，使工作环境大为改善。早在1986年，YYG250A型液压凿岩机就通过了国家级产品技术鉴定。1991年，北京科技大学研制的配套YYG250A型液压凿岩机的全液压采矿台车在“七五”全国星火计划成果博览会上荣获银奖。YYG系列液压凿岩机主要用于配套与开铁口机上用于钻凿出铁水口，其钻穿铁口用时仅为40～120秒，相比以前的电动钻机、风动凿岩机具有开口时间短、可靠性高、冲击功大、钻削扭矩大、使用维护方便等特点。在十多年的市场推广中，其性能得到了全国炼铁高炉行业的一致认可。

关键词：液压凿岩机;结构设计;使用方法

DR220型液压凿岩机是在原来的YYG系列液压凿岩机的技术基础上，全新开发的一种冲击—回转式液压凿岩机。与YYG系列相比在结构、材质、工艺上做出了重大改进，使其在性能质量上有了很大地提升。可适用于矿山、水利、隧道等工程凿岩作业，在凿岩速度和能量利用率等方面都有提高。本文着重介绍DR220型液压凿岩机的结构设计及正确的使用方法，主要包括以下几个方面：

1.安全规则

要特别注意那些由一个三角警示号和一个简短的警示词所组成的安全警示标志框，如不遵守此警示，而进行危险的操作，可能会导致人员重伤甚至死亡。

必须遵守以下的安全准则：

（1）在使用液压凿岩机之前，要仔细阅读液压钻机与液压凿岩机的全部操作手册，并严格遵守手册里面的规定（2）没有经过培训的人员不能操作或维修液压凿岩机（3）液压凿岩机只可用于规定的用途，不可将此机器用于其它目的（4）要确认液压凿岩机是按照手册要求进行维修保养的（5）要确认所有的安全标签都贴在合适的位置，并且保持干净清晰，安全标签的位置与零件号参见零件表

（6）在进行凿岩作业时要戴安全帽及耳塞，当地的其他法规也必须要遵守（7）在移动液压钻机和开始凿岩钻孔之前，要确认在钻机附近没有其他人在场（8）只能使用本公司的原装备件，因使用了非原装备件而引起的任何损害与故障，本公司不承担保修责任与义务（9）液压钻机在作业的时候，决不能进行任何维修工作（10）特殊情况下，一定要在液压钻机作业的时候进行检查与调整，必须保证至少有两个人参加，其中一人须坚守控制台，严密监视整个检查与调整过程，确保施工安全（11）为了防止在维修保养工作中，产生伤害，所有可能移动与掉落的零部件必须有可靠的支撑，可以用木块或三角凳进行支撑。在零部件起吊时，一定要使用安全可靠，直径尺寸足够的索具（12）在对液压系统、气压系统与水压系统进行检修工作时，必须确保这些系统都已经卸压，处于无压状态，同时，电气系统也处于断电状态（13）要经常检查软管与管接头是否完好无损，管接头是否拧紧。

2.技术参数（略）

3.液压凿岩机应用

性能特点

（1）里面内置双重缓冲装置。双重缓冲由于吸收了岩石的反作用力，从而使得钻机得以稳定的工作，提升了花键轴等的易损件的寿命。（2）由于装配了行程调整器，活塞的打击力和打击数的调整得到了可能。（3）换向阀内置、整体构造更加合理，钻机的持久性得到了提升（4）注水过程中的水和所接触的其它部件的比例大幅度减少，耐腐蚀性也得到了提升（5）由于回转传动结构的强制润滑，各部分的效率显著提高，润滑、磨耗粉之类的异物随润滑油雾排出壳体。

为了能更好的发挥凿岩机的功能和使用寿命，在凿岩机使用的过程中应该注意以下几点：

1）、钎尾牙型可选用T型牙或波型牙（均为左牙），可根据使用情况进行选择。

2）、若需要更换冲击机构内部零件时，需得按照“先装后拆，后装先拆”的装配原则。

4.液压凿岩机工作原理

利用压差作用迫使活塞在缸体内作高速往复运动，冲击钎尾实现凿进作用。活塞与换向阀既各自独立运动，又互相制约。活塞在前腔受常压油作用，活塞的运动是通过换向阀的换向来改变活塞后腔的压力状况而实现的;而换向阀的换向则是通过活塞的来回运动打开或关闭油路信号孔，以改变换向阀的受压面积来实现。

4.1.沖击部分

活塞：作用于钎尾上的冲击活塞的冲击能，对岩石等物质产生冲击破碎作用，冲击频率可以根据应用场合的不同进行调节。

换向阀：与机体连接，换向阀和活塞之间可通过行程反馈原理实现相互控制，形成了一个快速运行匹配的系统。

蓄能器：补充冲击流量或吸收过大的压力，保持液压系统的稳定。

4.2.回转部分

回转机构：通过一台液压马达驱动主动齿轮花键轴，经一组传动比为1：2的齿轮副带动钎尾花键轴旋转，通过内外花键实现对钎尾的转钎作用。回转机构的润滑通过油雾来实现的，从油雾进气口进入的油雾通过冲击机构和回转机构，最后从油雾出口排除，而冲击机构和回转机构里面的异物也会随同油雾一起排出。回转机构的反打装置通过液压油驱动后档套进而对钎尾，进行反打作用。

4.3蓄能器

为了吸收油压的波动、提高打击效率，在冲击壳体左右上三边分别装配了3个高压蓄能器。为了起到反打的作用回转机构前套部分装置了两个反打高压蓄能器，高压蓄能器在打击消耗油量少的时候积蓄液压油，打击需要大量液压油的时候再释放，它可以吸收活塞和换向阀移动所产生的过大压力，并且可以防止胶管的震动和发热。

4.3.1检修高压蓄能器

在维修过程中检查填充压力：如果压力读数低于标准，需要给蓄能器充气;如果压力读数高于标准，可以使用排放阀来降低压力;如果管道在冲击钻操作过程中有剧烈震动，就有可能是蓄能器坏了，需要跟据实际情况更换蓄能器隔膜或是整个蓄能器。

4.3.2蓄能器充气方法

将氮气瓶和充气阀连接好;将蓄能器上氮气注入阀的保护螺钉（M10 x1）拆下;把充气阀2（连接螺纹）对准氮气注入阀拆下保护螺钉处;旋转充气阀4（旋转螺母），拧紧按下5（顶针）;缓慢拧開1（氮气瓶开关），开始充气，如果充气过程中5（顶针）弹起来，用手按下去，继续充气;注意观察6（压力表），当指针指到65kg/cm2时关闭1（氮气瓶开关）;缓慢拧开3（排放开关）放气，当6（压力表）指针指到60kg/cm2时关闭3（排放开关）;拔起5（顶针）;拧开3（排放开关）把气管中间的气放掉;旋转充气阀4（旋转螺母），将充气阀拧下;将保护螺钉（M10 x1）装上蓄能器。

5.凿岩机的使用与维护

5.1日常检查

液压凿岩机的工作环境相对比较恶劣，对于任何一个小的问题我们都要高度重视，一旦放任不管都有可能造成严重的问题，所以在每天作业前，都要对凿岩机的部位进行点检。

5.2定期检

除了上述的每天检查外，还要对于易损件按照下述所说的进行检查，发现超过规定磨损的要及时更换。

5.3极端气候下工作

在室外温度高时工作：

必须连续不断地监察油温确保不超过80℃，如果在油槽中检测到了更高的温度，必须安装一个油冷却器。用足够粘度的液压油，在夏天或者是极热的气候，液压油型号的最低要求是：HLP68.

在室外温度低时工作，在温度低于-20℃时，液压油仍然是冷的，在这种情况下绝对不可以启动液压冲压钻，否则会造成冲击钻内的密封圈破碎.在温度低于-20℃，时，启动钻机前必须预热液压油。让发动机和泵在工作短暂休息时仍保持运行。

在这种低温状态短暂休息时，发动机和泵仍需保持运行。针对这种环境，预热液压油可以通过以下方法实现：1）启动钻机发动机2）移动钻机滑板，这样可以升高油温，只要超过了0℃就可以启动冲击钻，如果操作温度不能达到50℃，那么液压凿岩机就不能开始全面工作。当使用可用的液压油时，必须遵守钻机生产商的条例。

5.4保修条件

一般保修条款是普遍适用的（由于产品更新，内容会有些许不同）。备用零件单上标志的零件在正常适用过程中会有一定程度的磨损。由于磨损导致的零件替换不在被保修的范围内，任何保修条款的变更都是在独立的购买合同或者经销协议中制定的，并且需要事先书面确认。

以下情况负责为违规操作，对事故不承担对应责任：（1）不符合规定的使用（2）不正确或不标准操作（3）不适当的保养（4）使用不正确的工作介质（5）由于使用非标准件的工具盒备用零件造成的破坏（6）由于使用液压凿岩机时不专业的操作导致的钻机的破坏。

总结：凿岩机，是用来直接开采石料的工具。它在岩层上钻凿出炮眼，以便放入炸药去炸开岩石，从而完成开采石料或其它石方工程。此外，凿岩机也可改作破坏器，用来破碎混凝土之类的坚硬层。在给人们带来方便的同时，安全隐患也同时存在，在使用时需要严格的按照操作规程来操作，以避免不必要的安全事故的发生。

参考文献：

[1]重型液压凿岩机冲击机构及其液压驱动系统研究.李候清-《中南大学》

[2]Q/GYJ 003-2019 GY .DR220型液压凿岩机使用说明书.程芳庆

[3]前腔常压型液压凿岩机冲击器优化设计.周志鸿，陈定远-《凿岩机械气动工具》

作者简介：程芳庆（1984-）男，汉，籍贯：广西临桂，职务：教师;职称：工程师，高级企业管理咨询师，学历：硕士研究生，研究方向：中小企业运营与管理。