钻孔机械及装载机械

1、 钻孔机械钻孔机械 与与 装载机械装载机械主讲人：徐芳岩主讲人：徐芳岩o迷你台式迷你台式钻孔机钻孔机o万向钻孔机万向钻孔机 TDL100高风压露天液压潜孔钻机该高风压露天液压潜孔钻机该钻机是张家口市宣化跃建钻孔机械有限钻机是张家口市宣化跃建钻孔机械有限公司自主研发生产的露天液压潜孔钻机，公司自主研发生产的露天液压潜孔钻机，适用于公路，铁路，桥梁，矿山的爆破适用于公路，铁路，桥梁，矿山的爆破孔，锚固孔的钻凿。孔，锚固孔的钻凿。 钻孔机械钻孔机械o钻机制造对技术和工艺的要求较高，国际上钻机制钻机制造对技术和工艺的要求较高，国际上钻机制造商主要集中在发达国家。造商主要集中在发达国家。o目前国际上岩土

2、钻孔机械设备主要的厂商有：美国目前国际上岩土钻孔机械设备主要的厂商有：美国雪姆（雪姆（SCHRAMM）公司、瑞典阿特拉斯）公司、瑞典阿特拉斯科普科普柯柯(Atlas Copco)公司、瑞典山特维克公司、瑞典山特维克(Sandvik)公司、美国宝长年公司、美国宝长年(Boart Longyear)公司、德国宝峨（公司、德国宝峨（BAUER）公司、）公司、意大利维尔（意大利维尔（W.E.I.）公司、日本矿研）公司、日本矿研(Koken)公司和日本东亚利根公司和日本东亚利根(Tone)公司等，以及水平定公司等，以及水平定向钻机领域的美国凯斯（向钻机领域的美国凯斯（CASECE）公司、美国）公司、美国

3、沟神（沟神（Ditch Witch）公司、美国威猛）公司、美国威猛（VERMEER）公司。）公司。 o产品范围有压缩机技术、矿山与岩石产品范围有压缩机技术、矿山与岩石开挖技术、工业技术、建筑技术开挖技术、工业技术、建筑技术 p产品范围包括凿岩、岩石切产品范围包括凿岩、岩石切割、岩石破碎、装载和拖运以割、岩石破碎、装载和拖运以及物料搬运设备及物料搬运设备 p 雪姆公司专业生产移雪姆公司专业生产移动式、顶驱式液压旋挖动式、顶驱式液压旋挖钻机，是全球矿业、能钻机，是全球矿业、能源、地热以及水务领域源、地热以及水务领域等诸多公司的供应商。等诸多公司的供应商。 第一节第一节 概述概述o凿岩机，凿岩机，利

4、用利用钢钎的冲击（钢钎的冲击（击钎击钎）和旋转（）和旋转（转转钎钎）作用在岩石上钻凿孔眼的石料开采机械。）作用在岩石上钻凿孔眼的石料开采机械。 o用途用途:开采石料或拆除废弃建筑物。开采石料或拆除废弃建筑物。 o凿岩机分（气动）凿岩机分（气动）风动式、电动式、内燃式和风动式、电动式、内燃式和液压式液压式四类四类 。o凿岩机的主要性能参数：冲击功、冲击频率、凿岩机的主要性能参数：冲击功、冲击频率、每次转钎角度、转钎扭矩和凿岩机重量等。每次转钎角度、转钎扭矩和凿岩机重量等。o在其他性能参数一定的情况下，在其他性能参数一定的情况下，凿岩效率凿岩效率与与冲击功、冲击频率的大小成正比。而冲击频冲击功、冲

5、击频率的大小成正比。而冲击频率高是产生噪音和振动的主要原因，一般手率高是产生噪音和振动的主要原因，一般手持式凿岩机冲击频率不超过持式凿岩机冲击频率不超过18001900次次/分，其它凿岩机当冲击频率超过分，其它凿岩机当冲击频率超过2500次次/分时必须设置消音器。分时必须设置消音器。o转钎转钎扭矩用来克服凿岩过程中作用在钎头和扭矩用来克服凿岩过程中作用在钎头和钎杆上的阻力矩保证钎子转动，进行连续作钎杆上的阻力矩保证钎子转动，进行连续作业。业。o以压缩空气驱使活塞在气缸中向前冲击，使以压缩空气驱使活塞在气缸中向前冲击，使钢钎凿击岩石，应用最广。钢钎凿击岩石，应用最广。o类型：按推进方式又分类型：

6、按推进方式又分手持式手持式凿岩机、凿岩机、气腿气腿式式凿岩机、凿岩机、伸缩上向式伸缩上向式凿岩机及凿岩机及导轨式导轨式凿岩凿岩机等。机等。 风动凿岩机（简称：风钻）风动凿岩机（简称：风钻）风钻类型：风钻类型：o 手持式手持式 重量一般小于重量一般小于25kg，钻孔直径不超，钻孔直径不超40mm， 孔深孔深 3 m。o 气腿式气腿式 重量一般小于重量一般小于30kg，钻孔直径，钻孔直径34-42mm， 孔深孔深25m，为矿山广泛使用。，为矿山广泛使用。o 伸缩式伸缩式 适于打适于打6090的向上炮眼，可用于打锚的向上炮眼，可用于打锚 杆孔和挑顶炮眼。杆孔和挑顶炮眼。o 导轨式导轨式 重量一般在重

7、量一般在30100kg，装在凿岩机车或架，装在凿岩机车或架 柱导轨上使用，钻孔深度为柱导轨上使用，钻孔深度为520m，直径，直径 可达可达75mm。气腿式凿岩机气腿式凿岩机 风动凿岩机构造原理基本相同。不论哪种凿岩机，要风动凿岩机构造原理基本相同。不论哪种凿岩机，要能顺利地打成炮眼，必须具备下列机构，即：能顺利地打成炮眼，必须具备下列机构，即：o冲击配气冲击配气机构：被动阀、控制阀、无阀机构：被动阀、控制阀、无阀o转钎转钎机构机构:可以分为内回转和外回转两大类可以分为内回转和外回转两大类。o排粉排粉机构机构:高压气高压气or压力水压力水o推进推进机构：机构：o操纵操纵机构：机构：o润滑润滑机构

8、：自动注油器，由调节螺钉调节油机构：自动注油器，由调节螺钉调节油 量大小。量大小。o配气机构的功用配气机构的功用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜充量得以及时进入气缸，废气得以定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜充量得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出；在压缩与膨胀行程中，保证燃烧室的密封。新鲜充对于汽油机及时从气缸排出；在压缩与膨胀行程中，保证燃烧室的密封。新鲜充对于汽油机而言是汽油和空气的棍合气，对于柴油机而言是纯空气。而言是汽油和空气的棍合气，对于柴油机而言是纯空

9、气。凸轮轴凸轮轴凸轮凸轮曲轴曲轴航空发动机分类航空发动机分类波音波音747结构图结构图航空发动机航空发动机星形发动机星形发动机海上钻井平台（海上钻井平台（自升平台自升平台）o自升平台自升平台由由平台平台、桩腿桩腿和和升降机构升降机构组成，平台能沿组成，平台能沿桩腿升降，一般无自桩腿升降，一般无自 海上钻井平台航能力。海上钻井平台航能力。1953年美国建成第一座自升式平台，这种平台对年美国建成第一座自升式平台，这种平台对水深适应性强，工作稳定性良好，发展较快，约占水深适应性强，工作稳定性良好，发展较快，约占移动式钻井装置总数的移动式钻井装置总数的1/2。工作时桩腿下放插入。工作时桩腿下放插入海底

10、，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并海底，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，下陷。完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位 。钻头钻头三牙轮钻头三牙轮钻头石油勘探石油勘探海上钻井平台（海上钻井平台（半潜平台半潜平台）o上部为上部为工作甲板工作甲板，下部为，下部为两个下船体两个下船体，用，用支支撑立柱连接撑立柱连接。工作时下船体潜入水中，甲板。工作时下船体潜入水中，甲板处于水上安全高度

11、，水线面积小，波浪影响处于水上安全高度，水线面积小，波浪影响小，稳定性好、自持力强、工作水深大，新小，稳定性好、自持力强、工作水深大，新发展的动力定位技术用于半潜式平台后，工发展的动力定位技术用于半潜式平台后，工作水深可达作水深可达9001200米米 。半潜式与自。半潜式与自升式钻井平台相比，优点是工作水深大，移升式钻井平台相比，优点是工作水深大，移动灵活；缺点是投资大，维持费用高，需有动灵活；缺点是投资大，维持费用高，需有一套复杂的水下器具，有效使用率低于自升一套复杂的水下器具，有效使用率低于自升式钻井平台。式钻井平台。 液压凿岩机液压凿岩机o液压凿岩机是在风动凿岩机的基液压凿岩机是在风动凿

12、岩机的基础上发展起来的。它与风动凿岩础上发展起来的。它与风动凿岩机一样，机一样，也是利用压力差作用，也是利用压力差作用，推动活塞在缸体内往复运动，冲推动活塞在缸体内往复运动，冲击钎子来破碎岩石的。击钎子来破碎岩石的。由于液压由于液压凿岩机采用循环的高压油作动力，凿岩机采用循环的高压油作动力，因此能克服风动凿岩机存在的一因此能克服风动凿岩机存在的一系列问题和缺陷。系列问题和缺陷。o优点优点：1、能量利用率可达、能量利用率可达3040%，风动凿岩机只有，风动凿岩机只有 o 10%；o 2、机械性能好，凿岩速度快，冲击频率可达每分、机械性能好，凿岩速度快，冲击频率可达每分 o 钟上万次，而风动凿岩机

13、仅为每分钟三千次左钟上万次，而风动凿岩机仅为每分钟三千次左o 右。速度可提高一倍以上。右。速度可提高一倍以上。o 3、消除了风动凿岩机的排气噪音和油雾，改善了、消除了风动凿岩机的排气噪音和油雾，改善了o 作业条件。作业条件。o 4、运动件在油液中工作，润滑条件好，因而提高、运动件在油液中工作，润滑条件好，因而提高o 了零件寿命。了零件寿命。o缺点缺点：投资大，单位功率的重量较大，技术要求和维护：投资大，单位功率的重量较大，技术要求和维护o 费用都较高。费用都较高。优缺点优缺点电动凿岩机电动凿岩机o结构形式：曲柄连杆压气活塞式结构形式：曲柄连杆压气活塞式 偏心块冲击活塞式偏心块冲击活塞式 弹簧弹

14、簧-活塞销式活塞销式曲柄连杆机构曲柄连杆机构偏心块冲击式偏心块冲击式弹簧弹簧-活塞销式活塞销式凿岩台车（钻车）凿岩台车（钻车）o钻臂数目：单机、双机、三机、多机钻臂数目：单机、双机、三机、多机o钻臂调位：直角坐标、极坐标钻臂调位：直角坐标、极坐标o行走装置：轨轮式、轮胎式、履带式行走装置：轨轮式、轮胎式、履带式o动力：气动、液压动力：气动、液压o自动化：全自动、半自动、手动控制自动化：全自动、半自动、手动控制第二十一章第二十一章 装载机械装载机械o按工作机构的形式分，有按工作机构的形式分，有耙斗、铲斗、爪式和抓斗等。耙斗、铲斗、爪式和抓斗等。o按其行走方式分，也有轨按其行走方式分，也有轨轮、履

15、带和轮胎三种。轮、履带和轮胎三种。耙斗装载机（耙装机）耙斗装载机（耙装机）o主要由耙主要由耙斗、绞车、斗、绞车、台车、卸台车、卸载槽组成。载槽组成。o如图如图21-1所示，耙装机主要由所示，耙装机主要由耙斗、绞车、台耙斗、绞车、台车和卸载槽车和卸载槽等组成。等组成。o牵引钢丝绳分为两段，均从绞车卷筒中引出，绕牵引钢丝绳分为两段，均从绞车卷筒中引出，绕过导向轮过导向轮12、头轮、头轮14后，主绳后，主绳4与耙斗与耙斗2前端前端连接，尾绳连接，尾绳3经尾轮经尾轮1与耙斗后端连接。当绞车与耙斗后端连接。当绞车10启动后，通过操纵机构启动后，通过操纵机构8可使耙斗往复运动。可使耙斗往复运动。在耙装行程

16、中，耙斗靠自重插入岩堆，然后沿着在耙装行程中，耙斗靠自重插入岩堆，然后沿着簸箕口簸箕口16、连接槽、连接槽17、中间槽、中间槽18到卸载槽到卸载槽19，将物料从卸载槽的卸料口卸入矿车或其他转载设将物料从卸载槽的卸料口卸入矿车或其他转载设备，然后耙斗返回工作面料堆，又开始新的耙装备，然后耙斗返回工作面料堆，又开始新的耙装行程。行程。二、耙装机结构二、耙装机结构二、耙装机结构二、耙装机结构o台车是耙装机的机架，装有轨轮，在轨道上台车是耙装机的机架，装有轨轮，在轨道上行走，绞车、操纵机构和电器设备等都装在行走，绞车、操纵机构和电器设备等都装在台车上面、溜槽之下。耙装机工作时，用卡台车上面、溜槽之下。

17、耙装机工作时，用卡轨器轨器9把台车固定在轨道上。随着工作面的推把台车固定在轨道上。随着工作面的推进，耙装机需靠人力或绞车牵引向前移动进，耙装机需靠人力或绞车牵引向前移动o台车的固定地点应在轨道的端头，勿使轨道台车的固定地点应在轨道的端头，勿使轨道伸伸到簸箕口外，以使簸箕口能够贴着底板，到簸箕口外，以使簸箕口能够贴着底板，防止簸箕口绊住耙斗和簸箕口下面漏进岩碴。防止簸箕口绊住耙斗和簸箕口下面漏进岩碴。耙斗式装载机工作面布置图耙斗式装载机工作面布置图耙斗耙斗o国产耙装机结构多如图国产耙装机结构多如图21-5所示，由尾帮、所示，由尾帮、侧板、拉板和筋板等组成。耙斗齿用耐磨高锰侧板、拉板和筋板等组成。

18、耙斗齿用耐磨高锰钢钢2GMn13铸造，用铆钉固定在尾帮下边，铸造，用铆钉固定在尾帮下边，形状一般为平齿。形状一般为平齿。绞车绞车o分类：行星轮式、内胀摩擦轮式、圆锥摩擦分类：行星轮式、内胀摩擦轮式、圆锥摩擦 轮式轮式组成组成：由电动机：由电动机1、减速器、减速器2和双卷筒和双卷筒3、4等组成。等组成。 减速器减速器2是二级圆柱齿轮减速器，采用惰轮是为了使进轴和出是二级圆柱齿轮减速器，采用惰轮是为了使进轴和出 轴有足够大的中心距，以便安排电动机和卷筒。轴有足够大的中心距，以便安排电动机和卷筒。内胀摩擦轮式内胀摩擦轮式o图图21-4 是是ZP-50B型耙装机采用的内涨型耙装机采用的内涨摩擦轮式绞车

19、传动系摩擦轮式绞车传动系统。统。锥形摩擦轮锥形摩擦轮铲斗装载机铲斗装载机o卸载方式：后卸式、侧卸载方式：后卸式、侧卸式。直接向矿车卸载卸式。直接向矿车卸载或者先卸入转载机在装或者先卸入转载机在装车。车。o行走机构有：轨轮式、行走机构有：轨轮式、胶轮式、履带式。胶轮式、履带式。后卸式铲斗装载机后卸式铲斗装载机o后卸式铲斗装载机外形图，后卸式铲斗装载机外形图，它是在轨道上工作的，主它是在轨道上工作的，主要适用于平巷。在倾角为要适用于平巷。在倾角为812的下山巷道使用的下山巷道使用时，须加设牵引装置和制时，须加设牵引装置和制动器。巷道高度不应小于动器。巷道高度不应小于2.2m，可以装块度在，可以装块

20、度在400mm以下的岩喳或其以下的岩喳或其它物料，但块度在它物料，但块度在100150mm时装载效果最好。时装载效果最好。抓式装载机抓式装载机o分类：蟹爪、立爪两种分类：蟹爪、立爪两种一、蟹爪装载机一、蟹爪装载机1、概述、概述蟹爪装载机的主要特点是：能连续装载，生产率较蟹爪装载机的主要特点是：能连续装载，生产率较高。其机身一般较低，适合在较矮的巷道中工作，高。其机身一般较低，适合在较矮的巷道中工作，既可以装煤也可以装较硬的岩石。在使用效果较好既可以装煤也可以装较硬的岩石。在使用效果较好的巷道掘进机上，大多采用蟹爪装载机构。的巷道掘进机上，大多采用蟹爪装载机构。图图21-11是国产型蟹爪装载机适用于是国产型蟹爪装载机适用于1.4m以上，以上，倾角小于倾角小于12，断面，断面5m2以上的煤巷或含少量岩以上的煤巷或含少量岩石的半煤岩巷道。能装最大块度石的半煤岩巷道。能装最大块度300mm的物料，的物料，块度在块度在100mm以下时装载效率最高。